4通信电缆的电气性能参数

R市= R0+ R～≌R0=
8000 d 2
ห้องสมุดไป่ตู้（Ω/Km）
（2—4）
（2） 同轴电缆的回路电阻R同
同轴电缆的回路电阻由内导体的有效电阻Ra和外导体的有效电阻Rb构成， 而内、 外 导体的有效电阻也同样是由直流电阻和交流电阻两部分组成，即：
R同=Ra0+Ra+Rb0+Rb
由于同轴回路的特殊结构， 高频时内导体的集肤效应和外导体的临近效应都非常显 著，根据推证结果，对于内、外导体均采用铜的同轴回路，其回路有效电阻表达式为：
L=L内+L外=La+Lb+Lab
根据推导，对称型回路中导体a与导体b的内电感相等，均为：
（2—6）
La= Lb= r Q(kr ) 10 4
1 2
（H/Km）
式中：μr——芯线材料的相对导磁系数 Q（kr）——随kr变化的贝塞尔函数（k为涡流系数，r为导线半径（mm） ） 而导体a、b间的电感为： Lab=4ln
R同=8.36 f
（ 1 1 ）×10-2
d D
（Ω/Km）
（2—5）
式中：f——传输信号频率（HZ） D——外导体直径（mm） d——内导体直径(mm) 式（2—5）表明： ①有效电阻与频率的平方根成正比，就是说，虽然它也随频率的升高而增大，但不 是线性增大的； ②有效电阻中，附加的交流电阻远大于直流电阻。 2、回路电感（L） 载流导体所产生的磁通Φ可分为导体的内部磁通和外部磁通两部分，而电感L等于单 位电流I产生的磁链nΦ数，即L=Nφ/I，因此，回路电感也相应分为内电感和外电感。内电 感等于导线内部的磁链与流经导线内电流的比值； 而外电感则等于导线外部的磁链与导线内 电流的比值。所以，对于双线回路来说，回路的电感就包括三部分：导体a的电感La、导体b 的电感Lb以及a、b间的电感Lab：
（H/Km）
（2—7）
（1）音频电缆的回路电感： 在音频范围内，因Q（kr）≌1，因此音频电缆的回路电感可按下式计算：
L=λ[4ln
2a d 1] 10 4 d
（H/Km）
（2—8）
由上式（2—8）可见，括号内第一项为外电感，它仅决定于导线直径和线间距离， 而与传输频率无关；第二项为内电感，它决定于导线本身的特性及传输的频率，在音频范围 内近似为1。 （2） 同轴电缆的回路电感 同轴回路的电感也是由内电感和外电感两部分组成的， 而内电感又包括内导体a的电 感La、导体b的电感Lb以及a、b间的电感Lab。 根据电磁理论，如果内、外导体均采用铜，对于采用空气——塑料混合绝缘的同轴来 说，它们的近似计算式为：
2
式2—2是在温度为+20°C时使用的（因ρ值为0.0175是20°C时的值），温度为t°C 时，R0变为：
Rt=R20[1+α(t—20)]
（Ω/Km）
(2—3)
式中：Rt——温度为t°C时的直流电阻值 R20————温度为+20°C时的直流电阻值 α——导体的电阻温度系数，铜的α值为0.004 t——计算时的实际温度 交流电阻R～的计算式，因各种电缆的工作频段不同而不同。 （1） 音频电缆的回路电阻R市： 音频电缆运用于音频范围，频率较低（f＜5KHZ）交流附加电阻可以不计，因此：
2
l 2000 8000 = S d 2 d2 4
2
（Ω/Km）
（2—2）
对于铜导线，20°C时ρ=0.01748Ω·㎜ /m(一般按0.0175Ω·㎜ /m计算，这个数值请 大家记住） 。扭绞系数的取值见表2-17。
表2-17 电缆直径 （mm） λ值 1.01 1.015 1.025 1.037 1.050 1.070 ＜30 30—40 40—50 电缆芯线扭绞系数 50—60 60—70 70—80
2a d 10 4 d
（H/Km）
式中：d——导线直径（㎜） a——回路两根导线中心间的距离（㎜） 因而，对称回路的总电感为：
L=λ[4ln
2a d r Q(kr )] 10 4 d
（H/Km）
对于铜导线，μr=1，故有：
L=λ[4ln
2a d Q(kr )] 10 4 d
L同=L外= Lab=2ln
D 10 4 d
（H/Km）
（2—10）
这样，同轴回路的电感仅由电缆的结构尺寸决定。 3、回路电容（C） 电缆内的各芯线间，由于用绝缘介质隔开，因此可以理解为许许多多的电容器均匀分 布在导线回路中。由于电缆芯线间的距离比明线小得多，而且又有绝缘介质，因此电缆回路 的电容比明线要大得多。另外，由于一条电缆中有许多芯线密集地排列在一起，并且缆芯外 还有金属护套（或屏蔽层）等，任何相临芯线间及芯线与金属护套（或屏蔽层）间都会有电 容存在，情况比较复杂。为了分析方便，一般将电缆回路的电容分为工作电容和部分电容两 类。 工作电容是指被研究回路两芯线间存在的等效电容，它是决定电缆传输质量的主要参 数，也就是一般测试仪器测出来的电容。 部分电容是指电缆各芯线间或芯线与金属护套（或屏蔽层）间孤立存在时的电容，是 工作电容的组成部分。 （1）音频电缆的回路电容C市 音频电缆回路的工作电容可按下式计算： C市=
（Ω/Km）
2
设构成通信回路的两芯线的线径均为d(mm)、扭绞系数为λ、电阻率为ρ（Ω·㎜ /m）， 则由电阻定律R=ρl/s可得公式中的各参数为：
2 d S= d 4 2
对于1Km长的电缆，一对对扭芯线的长度为： l=1000X2Xλ=2000λ（m） ∴ 直流电阻R0=ρ
2．2 通信电缆的电气性能参数
一、通信电缆的一次参数 1、 回路电阻 构成通信回路的两根导线的电阻之和称为回路电阻，一般用Ω/Km计算。要提醒大家 的是这里的“Km”指的是电缆皮长，而不是指芯线长度。 回路电阻R由直流电阻R0和交流电阻R～（交流电信号通过回路时所引起的附加电阻） 两部分组成，即：
R= R0+ R～
L内= La+Lb= L外= Lab=2ln
133.2 1 1 ( ) 10-2 f d D
（H/Km）
（H/Km）
D 10 4 d
因此，同轴回路的总电感为：
L=L内+L外=[2ln
-4 D 133.2 1 1 ( ) ]×10 d f d D
（H/Km）
(2—9)
由于同轴电缆传输频率很高，达几时十MHZ，因此内电感很小，可以不计，于是：