同轴电缆特性阻抗
关于同轴电缆特性阻抗的测试方法
关于同轴电缆特性阻抗的测试方法同轴电缆是一种常见的电信传输线路，用于在电子设备和通信系统中传输信号。
特性阻抗是同轴电缆的一个重要参数，它决定了电缆传输性能的稳定性和功率传输的效率。
在本文中，我们将介绍几种常用的测试方法来测量同轴电缆的特性阻抗。
一、综述特性阻抗是指电缆传输线路上的电阻和电抗的比率，它是同轴电缆的一个固有特性。
特性阻抗决定了传输线路上的电压和电流之间的关系，对于确保电缆传输性能的稳定性和最大功率传输至关重要。
特性阻抗的测试是通过测量电缆上的电阻和电抗来确定的。
电缆的电阻通常通过四线－阻抗法或两线法进行测量，电抗通常使用网络分析仪进行测量。
下面将对这些测试方法进行详细介绍。
二、四线－阻抗法四线－阻抗法是一种常用的测试方法，它通过测量电缆上的电阻来确定特性阻抗。
这种方法使用四条电缆进行测量，两条电缆用于提供测试信号，另外两条电缆用于测量电压和电流。
测试步骤如下：1.将电缆连接到测试仪器，确保四条电缆正确连接。
2.向电缆发送测试信号，测量电压和电流的数值。
3.通过计算电压和电流的比值来确定电缆上的电阻。
电阻值除以电流值就是特性阻抗的值。
四线－阻抗法的优点是准确度高，可以有效地测量特性阻抗。
然而，它需要特殊的测试仪器和电缆连接，成本较高。
三、两线法两线法也是一种常用的测试方法，它通过测量电缆上的电阻来确定特性阻抗。
这种方法只需要两条电缆进行测量，其中一条用于发送测试信号，另外一条用于测量电压和电流。
测试步骤如下：1.将电缆连接到测试仪器，确保两条电缆正确连接。
2.向电缆发送测试信号，测量电压和电流的数值。
3.通过计算电压和电流的比值来确定电缆上的电阻。
电阻值除以电流值就是特性阻抗的值。
两线法的优点是测试设备简单，成本较低，但准确度相对较低，适用于一些简单的测试场景。
四、网络分析仪网络分析仪是一种常用的电缆测试仪器，可用于测量电缆的特性阻抗。
它可以测量电缆上的电压和电流，并计算电阻和电抗的数值。
同轴电缆 技术要求
同轴电缆 技术要求
同轴电缆是一种常见的传输线，用于传输高频信号，如射频信号、视频信号等。
以下是同轴电缆的技术要求：
1. 阻抗匹配：同轴电缆的阻抗应该与连接器、放大器等设备的输入/输出阻抗匹配，以避免信号反射和失真。
2. 衰减：同轴电缆的衰减应该尽可能小，以保证信号的传输质量。
3. 屏蔽：同轴电缆应该有良好的屏蔽性能，以避免外部干扰对信号的影响。
4. 绝缘：同轴电缆的绝缘层应该具有足够的绝缘性能，以避免信号泄漏。
5. 弯曲半径：同轴电缆的弯曲半径应该尽可能大，以避免信号损失和电缆损坏。
6. 温度范围：同轴电缆的工作温度应该在一定的范围内，以保证其工作稳定性。
7. 阻燃性：同轴电缆应该具有一定的阻燃性，以避免火灾危险。
不同类型的同轴电缆可能有不同的技术要求，具体的技术要求可以参考相关的行业标准或企业标准。
同轴电缆的维护
同轴电缆的维护摘要：介绍中波发射同轴电缆的结构和特点，在使用过程中需要进行充气处理，确保阻抗的稳定。
关键词：同轴电缆特性阻抗中波天线的馈线绝大部分采用架空不平衡式，便于和不平衡式的天线振子连接。
馈线一般由内外二层导线组成，形成二个笼型，外层导线是接地的，起到屏蔽作用，减少沿内层导线传输的高频能量以辐射的形式外泄。
内层导线是馈电的，和外层导线间有绝缘子分开。
中波馈线是以地电流形式形成回路，在沿馈线的线路在地面下面埋设地线，地线沿每根馈线线杆向上，和外层导线焊接，用来减少损耗。
馈线按照承受功率的大小，发射机高频负载阻抗的要求，有不同的特性阻抗和结构性状。
我国目前使用的馈线包括：50kw功率以下的六线式馈线，50kw功率以上的多线式笼型馈线和同轴电缆。
采用由导线组成的同轴馈线，芯线为高电位，外部一圈导线均接地，芯线及外圈的导线均匀沿圆周均匀分布，导线的粗细及数量由馈线传导的功率的大小而决定。
这些馈线的外圈，并不完全屏蔽，这样就造成一部分能量的损耗。
随着中波技术的发展，技术投入的加大，设备的更新，原有的馈线形式也发生了改变,同轴电缆（即馈管）逐渐在中波台投入使用，代替了以往的6线制等馈线形式，满足现在广播领域低衰减，低驻波比的要求。
1，同轴电缆的结构和特点采用同轴电缆传送射频能量的一个主要特征就是外导体外表面无电流，这是由于同轴线内导体上的电流由于高频电束作用，应只在外导体的内表面流，能量只在内外导体之间流通，不会流到外表面来，即使在外表面，由于外场（一般是不想要的干扰）的作用而产生了感应电流，而这个电流由于高频电流的集肤效应是流不进内导体上去的，所以它的屏蔽性能好，这也是越来越多的发射台选用同轴电缆作为射频传输线的原因。
目前在广播电视发射使用SDY系列空气绝缘同轴电缆，皱纹铜管外导体同轴电缆，根据输出功率，阻抗的不同选用不同的型号。
它的外导体采用皱纹铜管，结内导体为铜管或者皱纹铜管，内部绝缘介质为干燥的空气，外护套采用聚乙烯材料。
同轴电缆的主要特性
同轴电缆的主要特性一、特性阻抗同轴电缆由同轴的内导体和外导体组成。
内、外导体之间填充同轴电缆的主要特具有一定电容率的绝缘介质。
在内、外导体上加一定值的电位差，两层导体间即会存在电场，同轴传输线中便形成一定的电容量。
当同轴传输线中通讨高频信号时，任一长度的同轴传输线上都会形成一定的电感量。
这些电容和电感在同轴电缆中是以分布状态存在的，以同轴传输线单位长度的电容和单位长度的电感所确定的这种并联的电容与串联的电感的组合状态，便形成了特性阻抗。
同轴电缆的特性阻抗是指在200MHz频率附近电缆的平均特性阻抗。
这是由于受材料和制造工艺等因素的限制，而不可能绝对保证同一条同轴电缆各处的特性阻抗完全相同，而只能取沿线所有的局部特性阻抗的算术平均值(常见的为75欧姆)。
二、反射损耗反射损耗也称为回波损耗，符号为RL。
我国目前的行业标准对反射损耗规定为18dB．而国产的大多数物理发泡型聚乙烯同轴电缆的反射损耗大约在18dB一22dB之间，通常情况下工作频率越高时，其反射损耗也越小，如SYWV一755一l型同轴电缆的衰减常数(dB／100m)，在工作频率f=5MHz时．B<=2、0：f=50MHz时，B≤4．7；f=550MHz时，B≤15．8；f=1000MHz时，p≤22．0。
可见，在5MHz～1000MHz的频率范围，衰减的分贝数竟然相差10倍之多。
品质优良的同轴电缆，其衰减的频率特性曲线很平滑，不会出现吸收点，而且曲线上各频点的衰减值均可满足规定值的要求。
八、屏蔽衰减屏蔽衰减是衡量同轴电缆屏蔽性能的技术参数。
如果电缆的屏蔽性能不佳，其外部的电磁噪声干扰就会侵入，而内部传送的信号也会向外辐射，并影响其特性阻抗。
传送信号在电缆中将产生反射，从而形成入射波和反射波混合的合成波驻波。
反射将导致信号传输效率降低、图像和伴音质量的下降、数据信号抖动，严重时数据误码率骤增，系统将出现混乱。
普通编织网型同轴电缆的屏蔽层是由一层铝箔和一层金属编织网组成，编织网的密度越大越有利于屏蔽；而采用铜箔取代铝箔时，则屏蔽性能更佳。
同轴电缆基础知识
同轴电缆基础知识产品材料产品结构同轴射频电缆由内导体、绝缘体、外导体、以及护套四部份组成，每一组成部份对电缆的性能都有一定的影响。
必须根据使用要求，从电性能、机械性能及热性能进行严密的计算，选择合理的结构形式。
一、内导体内导体与外导体是同轴电缆的主要结构元件，它起着电磁波的导向作用，由于内导体尺寸比外导体小得多，因此内导体的损耗在总的导体损耗中占有很大比重，导体损耗是电缆的主要损耗因素，因此对内导体提出了很高的要求。
内导体有实芯、绞线、空管及皱纹管等几种形式。
二、绝缘考虑衰减、传输功率、承受电压等要求，射频电缆的绝缘结构可制成实体绝缘、空气绝缘及半空气绝缘三种形式。
1、实体绝缘优点是耐电强度高，机械强度高，热阻小以及结构稳定；缺点是用的介质材料多，介电常数大，当频率高时，电缆的衰减较大。
2、空气绝缘是在内外导体之间除了以一定间隔或螺旋式固定在内导体上的支撑物外，均是空气，其等效介电常数及介质损耗角正切都较小，因此在保持同样波阻抗的条件下，内导可以做得更大，从而降低电缆衰减。
3、半空气绝缘各项性能则介于实体与空气绝缘之间。
三、外导体外导体起着回路和屏蔽双重作用，在外导体上的能量损耗占导体损耗的三分之一左右，因此对外导体材料的电导率要求，不如对内导体要求高，可以采用电导率比铜小的铝作为外导体，这对总衰减影响不大，但在成本及重量上有很大好处。
结构有编织、管状、绞合，镀层等形式。
1、编织外导体一般使用直径0.1~0.3mm的软铜线、镀银铜线、镀锡铜线编织而成。
为减少及改进屏蔽性能，应使用编织覆盖率不小于90%。
2、管状外导体具有衰减低、屏蔽性好，机械强度高，防潮及密封性好等优点，缺点是柔软性差，允许弯曲半径大，不宜用于需要经常移动或反复弯曲的情况下。
而大直径管状外导体需要轧纹，可以改善其弯曲性能。
3、绞合外导体电气性能不如密闭的管状外导体，但比编织外导体好，并且具有足够的柔软性。
4、电镀外导体是用化学方法在绝缘表面镀包一层0.05微米的铜层，电镀增加到0.025毫米。
同轴电缆的特性阻抗计算
同轴电缆的特性阻抗计算同轴电缆特性阻抗拉普拉斯方程矩形网格同轴电缆的横截面可以看做是两个同心圆。
外圆半径为2，内圆半径为1。
外圆上的电势为1，内圆上的电势为0。
我们依据这些条件，通过编写matlab程序来计算出同轴缆线的特性阻抗。
首先介绍一下计算中所用到的物理学公式。
特性阻抗的公式为如下所示，C 为电容，C0为光速。
由这两个公式，我们可将求解阻抗的问题转化为求解电量的问题。
此时我们可以使用高斯公式。
为了处理截面上的问题，我们将面积分化为线积分。
本次计算过程中编程采用的方法是逐次超松弛迭代法。
先将同轴电缆的截面按矩形网格进行划分。
由于同轴电缆截面具有对称性，为了缩短程序运行时间，我们可以先计算四分之一截面内的电位分布。
电位的迭代公式如下。
由于这个程序采用矩形网格来处理圆的问题，所以处理精度和处理速度都没有采用极坐标处理理想。
如果希望得到跟极坐标情况下同样误差的结果，则需要耗费更多的计算时间。
图一为基本算法。
图二、图三、图四分别是将代误差率为百万分之一时的特性阻抗、电势分布图和电场分布图。
在文章的最后附有程序的代码。
建立一个所有元素均是nan的矩阵U在U中将1/4个圆环离散化（圆环所包括的点取0）将所有点的c1 c2 c3c4分别存入四个与U同维的矩阵C1 C2C3 C4中U(i,j)=0时上下左右是否有nan有没有U(i,j)为边界点计算c1 c2 c3 c4中不等于1的值U(i,j)不为边界c1=c2=c3=c4=1将边界上的电势值和C1 C2 C3 C4带入迭代公式开始反复迭代矩阵U若干次迭代后便得出在四分之一个圆环内的电势分布图一图二图三图四程序代码：clcclear all;ticr1=2;r2=1;n=.01;c=299792458;%err=8.854e-12;wuchalv=.0001;x=-r1:n:r1;y=r1:-n:-r1;l=length(x);dones=ones((l+1)/2);dlens=n*dones;dianwei_1=NaN((l+1)/2);[X,Y]=meshgrid(x,y);for i=1:(l+1)/2for j=1:(l+1)/2if X(i,j)^2+Y(i,j)^2<=4&&X(i,j)^2+Y(i,j)^2>=1dianwei_1(i,j)=0;elseendendenddianwei_2=isnan(dianwei_1);len3=dlens;for i=1:(l+1)/2for j=1:(l+1)/2-1if dianwei_2(i,j)==1&&dianwei_2(i,j+1)==0len3(i,j+1)=abs(abs(sqrt(r1^2-Y(i,j+1)^2))-abs(X(i,j+1)));elseendendendlen3((l+1)/2,1)=0;len2=len3';len1=dlens;for i=1:(l+1)/2for j=1:(l+1)/2-1if dianwei_2(i,j)==0&&dianwei_2(i,j+1)==1len1(i,j)=abs(abs(sqrt(r2^2-Y(i,j)^2))-abs(X(i,j)));elseendendendlen4=len1';c1=len1./n;c2=len2./n;c3=len3./n;c4=len4./n;dianwei_3=[dianwei_1 dianwei_1(:,(l+1)/2);dianwei_1((l+1)/2,:) NaN]; dianwei_4=dianwei_3;dianwei_5=dianwei_3;maxerl=1;en=1;while maxerl>=0for i=1:(l+1)/2for j=1:(l+1)/2if c1(i,j)==1&&c2(i,j)==0&&c3(i,j)==0&&c4(i,j)==1dianwei_3(i,j)=1;elseifc1(i,j)==1&&c2(i,j)<1&&c2(i,j)>0&&c3(i,j)==0&&c4(i,j)==1dianwei_3(i,j)=1;elseifc1(i,j)==1&&c3(i,j)<1&&c3(i,j)>0&&c2(i,j)==0&&c4(i,j)==1dianwei_3(i,j)=1;elseif c1(i,j)==0&&c2(i,j)==1&&c3(i,j)==1&&c4(i,j)==0dianwei_3(i,j)=0;elseifc1(i,j)==0&&c2(i,j)==1&&c3(i,j)==1&&c4(i,j)<1&&c4(i,j)>0dianwei_3(i,j)=0;elseifc1(i,j)<1&&c1(i,j)>0&&c2(i,j)==1&&c3(i,j)==1&&c4(i,j)==0dianwei_3(i,j)=0;endendendfor i=2:(l+1)/2forj=2:(l+1)/2 %c1(i,j)*c2(i,j)*c3(i,j)*c4(i,j)*(((c3(i,j)*dianwei_3(i,j +1)+c1(i,j)*dianwei_3(i,j-1))/(c1(i,j)*c3(i,j)*(c1(i,j)+c3(i,j))))+(( c4(i,j)*dianwei_3(i-1,j)+c2(i,j)*dianwei_3(i+1,j))/(c2(i,j)*c4(i,j)*( c2(i,j)+c4(i,j)))))/((c1(i,j)*c3(i,j))+(c2(i,j)*c4(i,j)));ifc1(i,j)==1&&c2(i,j)==1&&c3(i,j)<1&&c3(i,j)>0&&c4(i,j)==1dianwei_4(i,j)=c1(i,j)*c2(i,j)*c3(i,j)*c4(i,j)*(((c3(i,j)*dianwei_3(i ,j+1)+c1(i,j))/(c1(i,j)*c3(i,j)*(c1(i,j)+c3(i,j))))+((c4(i,j)*dianwei _3(i-1,j)+c2(i,j)*dianwei_3(i+1,j))/(c2(i,j)*c4(i,j)*(c2(i,j)+c4(i,j) ))))/((c1(i,j)*c3(i,j))+(c2(i,j)*c4(i,j)));elseifc1(i,j)==1&&c2(i,j)<1&&c2(i,j)>0&&c3(i,j)==1&&c4(i,j)==1dianwei_4(i,j)=c1(i,j)*c2(i,j)*c3(i,j)*c4(i,j)*(((c3(i,j)*dianwei_3(i ,j+1)+c1(i,j)*dianwei_3(i,j-1))/(c1(i,j)*c3(i,j)*(c1(i,j)+c3(i,j))))+ ((c4(i,j)+c2(i,j)*dianwei_3(i+1,j))/(c2(i,j)*c4(i,j)*(c2(i,j)+c4(i,j) ))))/((c1(i,j)*c3(i,j))+(c2(i,j)*c4(i,j)));elseifc1(i,j)<1&&c1(i,j)>0&&c2(i,j)==1&&c3(i,j)==1&&c4(i,j)==1dianwei_4(i,j)=c1(i,j)*c2(i,j)*c3(i,j)*c4(i,j)*(((c1(i,j)*dianwei_3(i ,j-1))/(c1(i,j)*c3(i,j)*(c1(i,j)+c3(i,j))))+((c4(i,j)*dianwei_3(i-1,j )+c2(i,j)*dianwei_3(i+1,j))/(c2(i,j)*c4(i,j)*(c2(i,j)+c4(i,j)))))/((c 1(i,j)*c3(i,j))+(c2(i,j)*c4(i,j)));elseifc1(i,j)==1&&c2(i,j)==1&&c3(i,j)==1&&c4(i,j)<1&&c4(i,j)>0dianwei_4(i,j)=c1(i,j)*c2(i,j)*c3(i,j)*c4(i,j)*(((c3(i,j)*dianwei_3(i ,j+1)+c1(i,j)*dianwei_3(i,j-1))/(c1(i,j)*c3(i,j)*(c1(i,j)+c3(i,j))))+ ((c4(i,j)*dianwei_3(i-1,j))/(c2(i,j)*c4(i,j)*(c2(i,j)+c4(i,j)))))/((c 1(i,j)*c3(i,j))+(c2(i,j)*c4(i,j)));elseifc1(i,j)==1&&c2(i,j)<1&&c2(i,j)>0&&c3(i,j)<1&&c3(i,j)>0&&c4(i,j)==1dianwei_4(i,j)=c1(i,j)*c2(i,j)*c3(i,j)*c4(i,j)*(((c3(i,j)*dianwei_3(i ,j+1)+c1(i,j))/(c1(i,j)*c3(i,j)*(c1(i,j)+c3(i,j))))+((c4(i,j)+c2(i,j) *dianwei_3(i+1,j))/(c2(i,j)*c4(i,j)*(c2(i,j)+c4(i,j)))))/((c1(i,j)*c3 (i,j))+(c2(i,j)*c4(i,j)));elseifc1(i,j)<1&&c1(i,j)>0&&c4(i,j)<1&&c4(i,j)>0&&c2(i,j)==1&&c3(i,j)==1dianwei_4(i,j)=c1(i,j)*c2(i,j)*c3(i,j)*c4(i,j)*(((c1(i,j)*dianwei_3(i ,j-1))/(c1(i,j)*c3(i,j)*(c1(i,j)+c3(i,j))))+((c4(i,j)*dianwei_3(i-1,j ))/(c2(i,j)*c4(i,j)*(c2(i,j)+c4(i,j)))))/((c1(i,j)*c3(i,j))+(c2(i,j)* c4(i,j)));elseif c1(i,j)==c2(i,j)==c3(i,j)==c4(i,j)dianwei_4(i,j)=0.25*(dianwei_3(i-1,j)+dianwei_3(i+1,j)+dianwei_3(i,j+ 1)+dianwei_3(i,j-1));endendenddianwei_4((l+1)/2+1,:)=dianwei_3((l+1)/2-1,:);dianwei_4(:,(l+1)/2+1)=dianwei_3(:,(l+1)/2-1);dianwei_5=dianwei_4;dianwei_4=dianwei_3;dianwei_3=dianwei_5;er=abs(dianwei_3-dianwei_4);maxer=max(max(er));[q,w]=find(er==maxer);e=length(q);erl=zeros(1,e);for o=1:eerl(1,o)=er(q(o),w(o))-(wuchalv)*dianwei_3(q(o),w(o));endmaxerl=max(max(erl));for i=2:(l-1)/2p(i-1)=(dianwei_3(i-1,i-1)-dianwei_3(i,i))/(n*sqrt(2))*2*pi*(2-(i-1)* n)*sqrt(2);endk1=1;for k=1:(l-1)/2-1if ~isnan(p(k))==1Q(k1)=p(k);k1=k1+1;endendQ1=mean(Q');for i=2:(l-1)/4p1(i)=(dianwei_3((l+1)/2,i-1)-dianwei_3((l+1)/2,i))/(n)*2*pi*(2-(i-1) *n);endP1=mean(p1');R1=[Q1 P1];dianrong=mean(R1)*err;Z(en)=1/(c*dianrong);en=en+1;endplot(Z);hold onM=1/c/(2*pi*err/log(r1/r2));plot(M*ones(1,length(Z)),'-r');xlabel('迭代次数');ylabel('特性阻抗');text(1000,M,'理论值')hold offdianwei_6_1=fliplr(dianwei_3);dianwei_6_2=dianwei_3;dianwei_6_3=flipud(dianwei_3);dianwei_6_4=fliplr(dianwei_6_3);figure(2)dianwei_6=[dianwei_6_2(1:(l+1)/2,1:(l+1)/2)dianwei_6_1(1:(l+1)/2,3:(l+1)/2+1);dianwei_6_3(3:(l+1)/2+1,1:(l+1)/2) dianwei_6_4(3:(l+1)/2+1,3:(l+1)/2+1)];contourf(X,Y,dianwei_6);figure(3)[cc ch]=contour(X,Y,dianwei_6,15);clabel(cc);hold on[FX,FY]=gradient(dianwei_6,1,-1);quiver(X(1:20:401,1:20:401),Y(1:20:401,1:20:401),-FX(1:20:401,1:20:40 1),-FY(1:20:401,1:20:401));hold offtoc个人总结a) 本次作业的主要目的是练习一下用计算机处理FDM 。
同轴电缆的阻抗计算
同轴电缆的阻抗计算
同轴电缆的阻抗是由内导体半径、外导体半径和绝缘材料介电常数等参数决定的。
通常，同轴电缆的阻抗可以根据以下公式计算：Zo = ln(D/d)/(2π∈)，
其中Zo表示同轴电缆的特性阻抗，D表示内导体直径，d表示外导体直径，∈表示绝缘材料的介电常数。
如果需要计算不同频率下的阻抗，可以使用L和C值的组合公式，其中L为同轴电缆的感应值，C为同轴电缆的电容值。
具体公式如下：Zo = (L/C)^(1/2)。
以上是同轴电缆阻抗的基本计算方法，但实际计算中还需要考虑许多因素，如分布电容、信号频率等。
所以在实际应用中，建议根据具体情况选用符合实际需要的同轴电缆，并按照制造商提供的参数进行匹配和调试。
同轴线缆特性阻抗的介绍及测量
同轴线缆特性阻抗的介绍及测量特性阻抗是长线传输中的概念，通常用来衡量高频领域下系统的对信号的传输能力大小。
对于低频线路，根据欧姆定律：R=U/I 。
在高频下，还需要计算信号的波动性，反映传输线任一点特性的参量为反射系数τ和特性阻抗Z，因为传输线上的阻抗不可能始终为一个恒定的值，即阻抗不连续，在这些阻抗变化的点就会产生波的反射，任意传输线上的波均是由入射波和反射波的叠加组成，区别在于入射波与反射波成分的不同。
因此，传输线有两种极限状态：1. 无反射波，反射系数=0，称之为行波状态或匹配；2. 全反射，反射系数模=1，称之为驻波状态。
传输线上任意点Z’上的反射系数τ(z’)与特性阻抗Z(z’)的关系如下：其中：Z0：负载阻抗传输线上任一点都可以等效为一段匹配线路与一个阻抗为Z’的负载，特性阻抗即为负载上入射波电压与入射波电流之比，类似地，特性阻抗也等于反射波电压与反射波电流之比：根据阻抗计算公式：其中：Z：特性阻抗R：电阻L：电感G：电导C：电容j：复数虚部w：2πf（f=频率）可知特性阻抗是一个与频率相关的复数。
FAKRA匹配的线路为同轴线缆，在实际应用中，同轴线缆的阻抗可以按如下公式计算：其中：Z：特性阻抗εr：绝缘体的相对介电常数D：外导体内径d：内导体外径可以通过调节连接器及线缆的结构及材质来限制特性阻抗，但FAKRA连接器的导体与线缆需要通过压接装配在一起，这势必会导致连接部位的尺寸变化，因此对于完整的线缆组件，我们也需要验证其特性阻抗是否满足也在规定的范围之内。
阻抗特性测试使用“时域反射法”，特性阻抗分析仪本质上是“高速脉冲源+高宽带取样示波器”模块的有机结合并辅以复杂的校准算法。
如下图所示，测试时通过带宽测试探头向被测线缆组件输入高速脉冲信号，取样接头接受反射信号，采样得到其反射电压，因为入射的阶跃脉冲的幅度是已知的，这样就可以计算出被测线路的反射系数τ，而仪器的输出阻抗为50Ω，根据上述公式，可以计算出反射点的特性阻抗值Z。
关于同轴电缆特性阻抗的测试方法
关于同轴电缆特性阻抗的测试方法自动化工程学院 闵亚军 201421070142摘要：特性阻抗是指当电缆无限长时电磁波沿着没有反射情况下的均匀回路传输时所遇到的阻抗，特性阻抗是射频同轴电缆传输的重要参数之一。
本文主要介绍几种同轴电缆特性阻抗的常用测试方法，包括TDR(时域测试法)、史密斯图法、谐振频率法，并简单介绍其基于的原理。
关键字：同轴电缆 特性电阻 时域测试法 史密斯图法引言特性阻抗是指当电缆无限长时电磁波沿着没有反射情况下的均匀回路传输时所遇到的阻抗，它是由电缆的电导率、电容以及阻值组合后的综合特性，正常的物理运行依靠整个系统电缆与连接器具有恒定的特性阻抗。
传输线匹配的条件就是线路终端的负载的阻抗正好等于该传输线的特性阻抗，此时没有能量的反射，因而有最高的传输效率，相反，传输效率会受到影响，所以特性阻抗值是整个传输回路中非常重要的一个参数。
接下来将简单介绍下测试这一参数的各种方法及其所基于的原理。
一、特性阻抗同轴电缆的特性阻抗定义为：入射电压跟入射电流的比值或者反射电压跟反射电流的比值，所以也称作波阻抗。
通过传输线理论的推导 ，我们可以很容易地得到特性阻抗的公式 ：Cj G L j R Z c ωω++= （1） 输人阻抗定义为从电缆的某一个方向看进去，其电压和电流的比值 。
局部特性阻抗：电缆沿线长度方向上各点的特性阻抗。
平均特性阻抗：为特性阻抗在高频时的渐进值。
平均特性阻抗是沿线的所有局部特性阻抗的算术平均值。
二、常用测试方法2.1 时域测试法TDR(time domain reflection ，时域测试法)是一种通用的时域测试技术，广泛应用于PCB 、电缆、连接器等测试领域。
这种技术可以测出传输线的特性阻抗，并显示出每个阻抗不连续点的位置和特性(阻抗、感抗和容抗)。
相对于其他技术，TDR 能够给出更多的关于系统宽带相应的信息。
TDR 基于一个简单的概念：当能量沿着媒介传播时，遇到阻抗变化，就会有一部分能量反射回来。
特性阻抗
五、影响同轴电缆特性阻抗（Zc）的因素
5.1 影响同轴电缆特性阻抗的因素及比例关系：
影响Zc的因素 影响因素与Zc的变化关系 影响因素的变化 ↑ 等效介电常数ε e ↓ ↑ 内导体直径d ↓ ↑ 外导体内/外径D ↓ ↑ 编织导体直径Dw ↓ ↓ ↓ ↑ 正比 ↑ ↑ 正比 ↑ ↓ 反比 Zc的随之变化 ↓ 反比 比例关系
特性阻抗是指当电缆无限长时该电缆所具有的阻抗，是阻止电流通过导体的一
种电阻名称，它不是常规意义上的直流电阻。 一条电缆的特性阻抗是由电缆的电导率、电容以及阻值组合后的综合特性。假设 一根均匀电缆无限延伸，其发射端在某一频率下的阻抗称为特性阻抗 (Characteristic Impedance)。它由诸如导体的集合尺寸、导体间的中心距离、传输 线本身的结构、电缆绝缘材料的介电常数等因素决定，与数据传输线的长短无关。 数据传输线的瞬间阻抗或者是特征阻抗是影响信号品质及完整性的最重要的因素 。如果信号传播过程中，相邻的信号传播间隔之间阻抗保持一致，那么信号就可以十 分平稳地向前传播，因而情况变得十分简单。如果相邻的信号传播间隔之间存在差异 ，或者说阻抗发生了改变，信号中能量的一部分就会往回反射，信号传输的连续性也 会被破坏，由此会带来诸如回波损耗偏大、信号传输辐射增大、信号传输完整性不足 等问题。
解析特性阻抗 Characteristic Resistance
目
一. 特性阻抗的定义
录
二. 对称电缆的特性阻抗计算 三. 影响对称电缆特性阻抗的因素
四. 同轴电缆的特性阻抗计算
五. 影响同轴电缆特性阻抗的因素 六. NB Cable特性阻抗控制的实验数据分析
一、特性阻抗（Zc）的定义
1. 特性阻抗(Zc)的定义
4.1.2.编织外导体,绞线内导体同轴电缆的特性阻抗计算如下:
同轴电缆阻抗测试方法
信息产业部信息传输线质量监督检验中心
第 4页
第三步，按下式(18)计算电缆结构反射系数阻抗 ΓSRC 。
ΓSRC =
Z in − Z avg Z in + Z avg
(18)
第四步，按下式计算电缆的结构回波损耗SRL：
SRL = 20 lg ΓSRC
注意，（18）式中 Z avg 为正实数，而 Z in 为具有实部和虚部的复数。
4、ANSI/SCTE 66 2003（IPS TP 006）标准中的同轴电缆平均阻抗测试方法 ANSI/SCTE 66 2003（IPS TP 006）标准中的同轴电缆阻抗测试方法为用计算机分别计算在整个 频率范围内网络分析仪测试采集数据的实部(R)的总和除以数据点数以及虚部(jX)的总和除以数据点 数，然后计算平均阻抗的辐值(Z)。
(19)
信息产业部信息传输线质量监督检验中心
第 1页
同轴电缆阻抗测试方法
特性阻抗作为电缆的重要指标一直是人们关注的对象，随着测试技术的不断发展，测试方法也 随之不断变化。阻抗测量可以采用时域测量的方法，也可以采用频域测量的方法。时域测量法可以 采用时域反射仪（TDR）或信号源加示波器组合两种方式；而频域测量法则采用网络分析仪或等似 等同的设备。频域测量方法中，按测试信号方向来看又可分为传输测量和反射测量两种方法；按测 试信号性质来看又可分为标量测量和矢量测量两种方法。 一、 电缆阻抗的概念 1、特性阻抗（Zc） 定义为：入射电压与入射电流之比或反射电压与反射电流之比（即波阻抗）。 2、输入阻抗（Zin） 定义为：当电缆终端端接与电缆本身阻抗一致的负载或电缆为无限长时（任意频率下），电缆 始端呈现的阻抗。 3、平均特性阻抗（Z∞） 定义为特性阻抗在高频时的渐进值。 二、 阻抗计算公式的推导和结构回波损耗的计算 1、传输线特性阻抗与传输速率的关系： 传输线特性阻抗与传输速率的原理公式为：
RG214同轴电缆技术参数
RG214同轴电缆技术参数RG214同轴电缆技术参数RG214COLEMAN RG214 技术参数一．结构导体：12.7AWG（7/0.030）裸铜直径：0.089IN绝缘：实心PE 厚度：0.098 直径：0.285屏蔽：第一层96%裸铜编织直径：0.313 第二层98%裸铜编织直径：0.341 护层：PVC 厚度：0.042直径：0.425二．电气性能导体电阻：0.17欧姆/100FT特性阻抗：50欧姆电容：30.8pF/FT传输率：（VELOCITY OF PROPAGATION） 66%频率（MHZ）衰减（DB/100FT）50 1.6100 2.2200 3.2500 4.7900 8.81000 8.94000 21.5衰减：（最大）如上表三．其它性能护层颜色：黑阻燃等级：UL1581VW-1垂直燃烧试验温度等级：75℃最大工作电压:30RMS重量：147（IB/1000FT）RG214同轴电缆技术参数RG214/U 同轴电缆7/0.75mm 镀银铜导体，聚乙烯绝缘。
镀银铜线双屏蔽。
黑色PVC 外层护套。
技术参数特征阻抗50Ω电容96pF/m最大直流电压5kV 直流最大工作电压电压有效值 1.25kV衰减 10MHz 100MHz 1000MHz（每10m）0.22dB 0.76dB 2.9dB全径10.8mmRG213/U 同轴电缆7/0.75mm 普通铜绞合导体，聚乙烯材料绝缘。
普通铜编编织层屏蔽。
黑色PVC 外层护套。
适用于N 型连接器。
技术参数特征阻抗50Ω电容100pF/m最大直流电压 5.5kV 直流最大工作电压电压有效值 3.7kV衰减10MHz 100MHz 1000MHz（每10m）0.18dB 0.62dB 2.63dB全径10.3mmRG58C/U 黑色或白色护套19/0.18mm 镀锡铜绞合导体，实心聚乙烯绝缘，镀锡铜编织层和黑色或白色PVC 护套。
BNC 连接/电缆组A。
同轴电缆的特性与故障检测
同轴电缆由同轴 的内导体和外导体组成 ， 内外导 体之间填充具有一定 电容率 的绝缘介质， 同轴传输线 中便形成～定的电容量 ， 当通过高频信号时 ， 任一长度
的同轴传输线上都会形成一定 的电感量， 这些电容 和 电感在 同轴电缆中是 以分布状态存 在的， 以同轴传输
表明电缆内部结构越均匀 ， 越不容易形成反射波， 也就 难以形成驻波， 反射损耗低的 电缆易造成 电视 图像清 晰度不佳 、 产生重影或 网纹干扰等不 良现象。
网组成 ， 编制网的密度越大越有利于屏蔽 ， 而采用铜箔
代替铝箔屏蔽性能更佳 ， 在编制 网之外增加一层金属
加严重 ， 甚至可使放大器无法正常工作。
１５ 频率特性 ． 频率特性是指同轴电缆的衰减和频率的平方根成
箔即构成 ３ 层屏蔽编制网同轴电缆 ， 其屏蔽性 能将进
一
步改善 ， 若在 ３ 重屏蔽编制 网同轴 电缆的外层再加
１３ 湿度特性 ． 湿度特性是指同轴电缆的衰减随绝缘体 内湿度变
线单位长度的电容和单位长度的电感所确定 的这种并 联的电容与 串联的 电感 的组 合状 态便形成 了特性 阻 抗， 同轴电缆的特性阻抗是指在 ２０Ｍ ｚ ０ Ｈ 频率附近电
缆的平均特性阻抗 ， 这是 由于受材料 和制造工艺等因
和检测有一定作用 ， 例如用户端交换机连接单台计算机 的端口， 可以限制所学 Ｍ Ｃ地址数为 １ Ａ 。 ［ 收稿 日 ：０６０ － ］ 期 ２０ － ０ ９８ ２３ ２３
的Ｉ Ｐ地址 ， 而且一定要保持网内机器的 Ｉ／ Ａ Ｐ Ｍ Ｃ一
一
对应的关系 ， 但是这种绑定在重启电脑时就会失效 ，
术平均值 （ 通常为 ７ 。 ５Ｑ） １２ 反射损耗 ．
同轴线的阻抗为什么一般为50或75欧(详解)
同轴线的阻抗为什么一般为50或75欧(详解)什么是典型的电缆阻抗？同轴电缆使用的最典型阻抗值为50欧姆和75欧姆。
50欧姆同轴电缆大概是使用中最常见的，一般使用在无线电发射接收器，实验室设备，以太等环境下。
另一种常用的电缆类型是75欧姆的同轴电缆，一般用在视频传输，有限电视网络，天线馈线，长途电讯应用等场合。
电报和电话使用的裸露平行导线也是典型的阻抗为600欧姆。
一对线径标准22的双绞线，使用合适的绝缘体，因为机械加工的限制，平均阻抗大约在120欧姆左右，这是另一种具有自己特有特性阻抗的传输线。
某些天线系统中使用300欧姆的双引线，以匹配折合半波阵子在自由空间阻抗。
（但当折合阵子处于八木天线中的时候，阻抗通常会下降很多，一般在100-200欧姆左右）（注：加反射板也会改变阵子的阻抗值，一般会降低，而且反射板越近则阻抗降低越多。
）为什么是50欧姆的同轴电缆？在美国，用作射频功率传输的标准同轴电缆的阻抗几乎无一例外地都是50欧姆。
为什么选用这个数值，在伯德电子公司出示的一篇论文中有解释。
不的的参数都对应一个最佳的阻抗值。
内外导体直径比为 1.65时导线有最大功率传输能力，对应阻抗为30欧姆（注：lg1.65*138 =30欧姆，要使用空气为绝缘介质，因为这个时候介电常数最小，如果使用介电常数为2.3的固体聚乙烯，则阻抗只有不到20欧姆）。
最合适电压渗透的直径比为2.7，对应阻抗大约是60欧姆。
（顺带一提，这个是很多欧洲国家使用的标准阻抗）当发生击穿时，对功率传输能力的考量是忽略了渗透电流的，而在阻抗很低，30欧姆时，渗透电流会很高。
衰减只源自导体的损失，此时的衰减大约比最小衰减阻抗（直径比3.5911）77欧姆的时候上升了50%，而在这个比率下（D/d=3.5911），最大功率的上限为3 0欧姆电缆最大功率的一半。
以前，很少使用微波功率，电缆也无法应付大容量传输。
因此减少衰减是最重要的因素，导致了选择77（75欧姆）为标准。
对几种射频同轴电缆的介绍
对几种射频同轴电缆的介绍射频同轴电缆是一种用于传输高频电信号的电缆，广泛应用于通信、电视、无线传输等领域。
它由内导体、绝缘层、外导体和外护套组成。
下面就几种常见的射频同轴电缆进行介绍。
1.RG6电缆：RG6电缆是一种低损耗、低失真的同轴电缆，常用于有线电视和卫星电视系统。
它具有75欧姆的特性阻抗，能够传输高达1GHz的频率信号。
RG6电缆的内导体采用铜丝，增加了信号的传输稳定性。
绝缘层通常采用泡沫聚乙烯，提供了良好的电气性能和保护。
2.RG58电缆：RG58电缆是一种非常常见的射频同轴电缆，常用于计算机网络和通信设备的连接。
它具有50欧姆的特性阻抗，适用于频率范围在0-1GHz。
RG58电缆的内导体多为铜丝或铜合金，绝缘层通常采用聚乙烯，外导体采用铜编织屏蔽加上PVC护套。
这种结构使得RG58电缆能够传输高频信号，并且具备良好的抗干扰能力。
3.RG213电缆：RG213电缆是一种传输高功率高频信号的同轴电缆，适用于军事和无线电台系统。
它具有50欧姆的特性阻抗，频率范围在0-4GHz之间。
RG213电缆的特点是内导体由实心铜芯组成，能够提供更好的信号传输效果。
绝缘层采用PE泡沫聚乙烯，外导体为铜编织屏蔽加上PE或PVC护套。
RG213电缆的抗干扰性能更好，适用于长距离传输和高功率传输。
4.LMR400电缆：LMR400电缆是一种适用于户外应用的低损耗同轴电缆，具有50欧姆的特性阻抗。
它能够传输高达3GHz的高频信号。
LMR400电缆的内导体通常采用铜管，具有低阻抗和低损耗。
绝缘层采用泡沫聚乙烯，外导体为铜编织屏蔽及PVC或PE护套。
它具备耐候性和耐磨性，并且能够在各种恶劣环境下提供良好的信号传输质量。
总结起来，射频同轴电缆是一种用于传输高频电信号的电缆，不同类型的射频同轴电缆具有不同的特性阻抗、频率范围和适用场景。
选择正确的射频同轴电缆有助于确保良好的信号传输质量和抗干扰性能。
常见的同轴电缆阻抗测试方法
常见的同轴电缆阻抗测试方法同轴电缆阻抗测试是一种常见的电缆测试方法，用于确定电缆的特性阻抗是否符合规定要求。
常见的同轴电缆阻抗测试方法包括以下几种：1. 柱状波突波法（Slotted Line Method）：这种方法是一种传统的阻抗测量方法。
它使用一根窄缝波导测量电缆的阻抗。
首先，将窄缝波导与电缆连接，然后通过移动连接点来测量电缆上不同位置的阻抗。
该方法适用于频率范围较低的电缆。
2. 时域阻抗测量法（Time Domain Reflectometry，TDR）：这种方法使用脉冲信号发送到被测试的电缆中，然后测量反射信号的特性来确定电缆的阻抗。
由于该方法可以测量整个电缆的阻抗分布，因此适用于检测电缆中的故障点。
3. 频域阻抗测量法（Frequency Domain Reflectometry，FDR）：这种方法使用频域分析来测量电缆的阻抗。
与时域阻抗测量法类似，首先发送一系列频率的信号到电缆中，然后测量反射信号的特性。
由于该方法使用频域分析，因此可以提供更详细的频率响应信息。
4. VNA（Vector Network Analyzer）方法：VNA是一种高精度的测试设备，可以测量电缆的阻抗和其他特性。
该方法通过将VNA连接到电缆上，并通过频率扫描测量反射系数来确定电缆的阻抗。
由于VNA具有高精度和广泛的频率范围，因此适用于各种类型的同轴电缆。
5.带通滤波器法：这种方法通过将一组带通滤波器连接到被测试的电缆上来测量电缆的阻抗。
每个滤波器都有一个特定的频率范围和中心频率，可以将电缆的阻抗分成几个频带进行测量。
然后，使用测得的阻抗数据来确定整个电缆的阻抗特性。
综上所述，常见的同轴电缆阻抗测试方法包括柱状波突波法、时域阻抗测量法、频域阻抗测量法、VNA方法和带通滤波器法。
每种方法都有其特点和适用范围，用户可以根据具体的测试需求选择合适的方法进行阻抗测试。