IEC 62153-4-152021 RLV 金属电缆和其他无源元件试验方法第4-15部分电磁兼容性（EMC）测量传输阻抗和屏蔽衰减或三轴单元耦合衰减的试验方法标准立项发展报告

金属电缆及其他无源元件试验方法第4-15部分：电磁兼容性（EMC）测量传输阻抗和屏蔽衰减或三轴单元耦合衰减的试验方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Testmethodformeasuringtransferimpedanceandscreeningattenuation—orcouplingattenuationwithtriaxialcellformetalliccablesandotherpassivecomponents摘要随着信息通信技术的飞速发展，金属电缆在高速数据传输、射频信号传输及工业控制系统中的应用日益广泛，其电磁兼容性能直接关系到设备系统的运行可靠性与信息安全保障水平。屏蔽效能作为评价电缆电磁防护能力的关键指标，其测试方法的标准化是国际电工委员会长期关注的重点领域。本报告围绕IEC62153-4-15:2021RLV《金属电缆和其他无源元件试验方法第4-15部分：电磁兼容性（EMC）测量传输阻抗和屏蔽衰减或三轴单元耦合衰减的试验方法》展开系统研究。首先，阐述了该标准的立项背景，分析了当前电磁环境日趋复杂及电缆屏蔽测试需求不断升级的现实动因；其次，详细解析了标准的主要技术内容，涵盖三轴单元法的测试原理、测量装置结构、频率适用范围、校准程序及结果表达方法；再次，全面梳理了该标准的国际适用性与国内转化现状，并介绍了主要起草单位的基本情况和专业背景；最后，从技术演进和产业需求两个维度对该标准的推广应用前景进行了展望，提出了相关建议。本报告旨在为相关领域科研人员、标准化工作者及电缆制造和检测机构提供系统性的参考与借鉴，以推动电磁兼容测试技术标准化工作向纵深发展。关键词：金属电缆；电磁兼容；传输阻抗；屏蔽衰减；三轴单元；IEC标准；标准化Keywords:metalliccables;electromagneticcompatibility(EMC);transferimpedance;screeningattenuation;triaxialcell;IECstandard;standardization一、引言1.1研究背景电磁兼容性是电气电子设备与系统在设计、制造和使用过程中必须考虑的核心技术指标之一。随着5G通信、物联网、工业互联网及新能源汽车等新兴领域的蓬勃发展，电磁环境日益复杂，电磁干扰问题日趋严峻。电缆作为信号传输和能量输送的重要载体，其屏蔽性能的优劣直接决定了整个系统的电磁兼容水平。在强电磁干扰环境下，屏蔽性能不足的电缆不仅会导致信号传输质量劣化，还可能引发设备故障甚至安全事故。传输阻抗和屏蔽衰减是表征电缆屏蔽效能的两种核心参数。其中，传输阻抗反映了电缆屏蔽层对内部信号与外部电磁场之间耦合的抑制作用，是评价电缆屏蔽性能最直观、最重要的指标；而屏蔽衰减则从功率传输的角度描述了屏蔽层对电磁波的衰减能力。准确、可重复地测量这些参数，对于电缆的研发设计、生产工艺控制、质量检验及标准符合性评估均具有重要意义。1.2标准立项的必要性在IEC62153-4-15:2021RLV发布之前，国际上关于电缆屏蔽效能测试的方法标准已有多个版本和不同技术路线，包括吸收钳法、线注入法、三轴单元法等。然而，不同测试方法之间的相关性不足，测试结果的互认程度有限，难以满足国际贸易和技术交流的需求。同时，随着电缆工作频率不断向更高频段延伸，原有测试方法在高频区域的准确性和稳定性面临新的挑战。因此，亟需制定一份技术先进、适应性广、可操作性强的国际标准，统一电缆屏蔽性能的测试方法和评价准则。IEC62153-4-15正是在这一背景下应运而生的。二、标准基本信息2.1标准编号与名称本标准编号为IEC62153-4-15:2021RLV，完整名称为"Metalliccablesandotherpassivecomponentstestmethods-Part4-15:Electromagneticcompatibility(EMC)-Testmethodformeasuringtransferimpedanceandscreeningattenuation-orcouplingattenuationwithtriaxialcell"，中文译名为《金属电缆和其他无源元件试验方法第4-15部分：电磁兼容性（EMC）测量传输阻抗和屏蔽衰减或三轴单元耦合衰减的试验方法》。2.2标准发布信息本标准由国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC）发布，具体由IEC第46技术委员会（电缆、电线、波导、射频连接器及附件）归口管理。标准发布日期为2021年8月3日，发布语言为英语，标准状态为现行有效。分类号归属于同轴电缆、波导和其他射频电缆领域。2.3RLV版本说明RLV（RedlineVersion）是IEC标准发布的一种特殊版本形式，该版本在标准正文中以红色线条标注了与前一版本相比的技术修订内容，并在页边处以竖线标示修改位置，极大地方便了标准使用者快速识别和理解技术变化内容。IEC62153-4-15的上一版本为IEC62153-4-15:2015，本次修订主要针对测试频率上限的扩展、校准程序的优化以及测量不确定度评估方法的完善进行了更新。三、标准技术内容解析3.1适用范围与对象本标准适用于金属电缆和其他无源元件的电磁兼容性能测试，重点规定了采用三轴单元法测量传输阻抗和屏蔽衰减（或耦合衰减）的试验方法。适用的被测对象包括但不限于同轴电缆、对称电缆、多芯电缆、数据电缆及带有屏蔽层的各类信号电缆。测试频率范围通常覆盖低频至射频乃至更高频段，具体频率上限取决于所采用的三轴单元尺寸和测量仪器的性能。3.2测试原理三轴单元法的基本原理是在被测电缆外部构建一个同轴结构的测试装置，使被测电缆的屏蔽层作为三轴单元的内导体，外部金属管作为外导体，内外导体之间形成特性阻抗可控的传输通道。测试时，信号源将射频信号注入到由电缆屏蔽层与内部导体构成的内部传输通道中，通过测量外部通道中感应出的信号电平，即可计算出被测电缆的传输阻抗或屏蔽衰减。这一方法的核心优势在于：测试过程中的电磁场分布模式清晰，边界条件可控性强，测试结果具有良好的重复性和复现性。同时，三轴单元法可以在较宽的频率范围内保持较高的测量精度，尤其适用于高频段屏蔽性能的评估。3.3测量装置与校准标准对三轴单元的机械结构、电气性能和校准方法进行了明确规定。测量装置主要由三轴单元主体、终端阻抗网络、信号源和接收设备等组成。三轴单元的特性阻抗、端接方式、密封结构等参数直接影响测量结果的准确性。标准要求在进行实际测量前，须对测量系统进行完整的校准，包括直通校准、短路校准和负载校准等，以消除系统固有误差并建立准确的测量基准。3.4结果表达与不确定度评估标准规定了传输阻抗和屏蔽衰减测量结果的计算公式和表达方式。传输阻抗通常以单位长度的欧姆值（Ω/m）表示，屏蔽衰减以分贝（dB）为单位表示。标准还引入了测量不确定度评估的内容，要求测试报告中应包含测量不确定度的分析结果，以提高测试数据的可信度和可比性。四、主要起草单位介绍4.1标准归口技术委员会本标准的制定和修订工作由IECTC46（电缆、电线、波导、射频连接器及附件技术委员会）及其下属的SC46A（同轴电缆分技术委员会）和WG1（电缆试验方法工作组）具体负责。TC46是IEC中设立最早的电缆技术委员会之一，其工作范围涵盖通信电缆、射频电缆、数据电缆及各类无源元件的标准化工作，在国际电缆标准领域具有高度的权威性和影响力。4.2主要贡献单位介绍在本标准的制定过程中，多家国际知名电缆制造企业、检测认证机构及科研院所积极参与并提供技术支持。其中，作为该标准的核心贡献单位之一的瑞士灏讯集团在该领域具有重要的代表性。灏讯集团是全球领先的电缆和连接系统制造商，总部位于瑞士，长期致力于射频电缆、同轴电缆及高性能连接系统的研发与制造。该公司拥有一支经验丰富的电磁兼容测试技术团队，多年来积极参与IECTC46/SC46A的国际标准化活动，在电缆屏蔽性能测试方法研究方面积累了深厚的技术基础和实践经验。灏讯集团的专家主导了三轴单元法测试技术在多芯电缆和对称电缆中的应用研究工作，为IEC62153-4-15标准的修订提供了大量实验验证数据和技术支撑。此外，德国莱尼集团、法国耐克森公司等在电缆测试技术领域的标准化专家也在标准制定过程中发挥了积极作用，各国专家的通力协作为标准的技术先进性和国际适用性提供了有力保障。五、标准的技术特点与应用价值5.1技术先进性相较于其他屏蔽效能测试方法，本标准的显著技术优势主要体现在以下方面。第一，三轴单元法具备明确的电磁场边界条件和解析模型基础，测量结果具有较高的理论可信度。第二，该方法在较宽的频率范围内（通常从几十千赫到数吉赫）均能保持良好的测量精度，优于传统的吸收钳法和线注入法在高频段的性能表现。第三，标准规定的测试装置具有良好的通用性，可通过更换不同类型的终端适配器或三轴单元内导体结构实现对不同结构电缆的测试。5.2应用价值分析从产业应用的角度来看，本标准的实施对电缆制造业、检测认证行业以及最终用户均具有重要的实用价值。对于电缆制造企业而言，统一且准确的屏蔽效能测试方法有助于产品研发中的性能优化、生产工艺中的质量控制以及出厂检验中的标准符合性评估。对于第三方检测机构和认证组织，本标准的实施为电磁兼容性能的检测和认证提供了统一的技术依据，促进了检测结果在各国间的互认。对于系统集成商和终端用户，该标准为电缆的选型和验收提供了可靠的技术支撑，有助于保障整个系统的电磁兼容性能。5.3与其他标准的协调关系本标准是IEC62153系列标准的重要组成部分。IEC62153系列标准按照不同测试对象和测试方法划分为多个部分，本部分侧重于采用三轴单元法测量传输阻抗和屏蔽衰减。该标准与IEC62153-4-3（线注入法）、IEC62153-4-4（吸收钳法）等标准共同构成了电缆屏蔽效能测试的方法体系，使用者可根据被测电缆的类型、频段范围和测试条件选择合适的方法。六、国内标准转化与采标建议6.1国际标准转化情况我国高度重视国际标准的转化工作。IEC62153-4-15:2021RLV的采标工作已列入全国电线电缆标准化技术委员会和相关分技术委员会的年度工作重点。按照我国标准化法的有关规定，国际标准的转化通常采用"等同采用"（IDT）或"修改采用"（MOD）两种方式。鉴于本标准的测试方法具有普适性和可操作性，建议采用等同采用的方式将其转化为国家标准或行业标准。6.2国内应用现状与发展需求目前，我国在电缆屏蔽效能测试领域已建立了较为完善的标准体系，但与国际最新标准相比，部分测试方法的频率覆盖范围和精度要求还存在一定差距。随着我国通信基础设施建设步伐加快以及5G、物联网等新兴业务对线缆性能要求的不断提高，对符合国际先进水平的高频屏蔽测试方法的需求日益迫切。推进IEC62153-4-15:2021RLV的本土化应用，对于提升我国电缆产品的国际竞争力、促进electromagnétique兼容性检测能力建设具有重要的现实意义。七、结论与展望7.1标准实施的意义IEC62153-4-15:2021RLV作为国际上通用的电缆屏蔽效能测试方法标准，其实施对于统一全球范围内电缆电磁兼容性能的评价准则、促进国际贸易和技术交流、推动电缆产品的质量提升和技术进步具有重要意义。标准采用的三轴单元法以其优良的频率特性和测量精度，已成为当前电缆屏蔽性能测试的主流方法，在通信线缆、工业电缆和特种电缆等领域得到广泛应用。7.2未来发展趋势展望未来，随着新一代通信技术向更高频率演进，电缆屏蔽效能测试技术也面临新的发展机遇和挑战。一方面，测试频率上限将持续向毫米波乃至太赫兹频段延伸，对三轴单元的设计精度和测量仪器的性能提出更高要求。另一方面，随着新能源、航空航天和高速轨道交通等领域的快速发展，特种电缆对屏蔽性能的测试需求日益多样化，标准体系的完善和扩展势在必行。此外，数字化和智能化技术的融合应用也将为电缆屏蔽效能测试带来新的发展契机，自动化测试系统与人工智能数据分析技术的结合有望大幅提升测试效率和精度。7.3建议与展望基于以上分析，本报告提出如下建议：一是加速推进IEC62153-4-15:2021RLV的国内标准转化工作，确保我国电缆屏蔽测试方法与最新国际标准接轨；二是加强三轴单元测试装置的国产化研发，降低测试成本，提升检测机构的能力建设水平；三是深化国际交流合作，积极参与IECTC46/SC46A的标准化活动，在电缆屏蔽测试技术标准化领域贡献中国智慧和中国方案；四是关注新兴应用场景对屏蔽测试技术的新需求，适时开展相关预研工作，为后续标准制修订做好技术储备。可以预见，随着标准化工作的不断深入和技术水平的持续提升，电缆屏蔽效能测试技术将在保障信息传输安全、促进电磁兼容性工程建设方面发挥日益重要的作用，为全球信息通信产业的健康可持续发展提供坚实的技术支撑。参考文献[1]IEC62153-4-15:2021RLV,Metalliccablesandotherpass