同轴电缆的信号传输特性分析(精)

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同轴电缆信号传输原理

同轴电缆信号传输原理

同轴电缆信号传输原理
同轴电缆信号传输原理是利用同轴电缆的特殊结构和性能,使得信号能够稳定地传输并保持较低的损耗。

同轴电缆由内部的中心导体、绝缘层、外部导体和外部绝缘层构成。

信号传输过程中,信号源通过同轴电缆的中心导体输入,而中心导体与外部导体之间通过绝缘层隔离。

当信号源提供电压时,电流通过中心导体流入同轴电缆,形成电场。

由于同轴电缆的外部导体与中心导体之间的距离相对较短,并且外部导体具有固定的形状和尺寸,因此它能够有效地产生与电流方向相反的电场,从而产生抵消作用。

这种结构可以减少信号的辐射损耗和外部干扰。

同时,同轴电缆还有一个外部绝缘层,它可有效隔离外部环境对信号的影响,保证信号的稳定传输。

外部绝缘层还有助于防止电流泄露和短路现象的发生。

信号在同轴电缆中传输时,会受到一定的传输损耗。

这主要包括电阻损耗、电感损耗和电容损耗。

电阻损耗是由于导体内部电阻导致的能量损耗,电感损耗是由于导体间的互感效应导致的能量损耗,电容损耗是由于导体和绝缘层之间的电介质损耗导致的能量损耗。

为减小这些损耗,同轴电缆通常会采用优质的导体和绝缘材料,并且在设计中尽量降低电缆的长度和阻抗。

总的来说,同轴电缆信号传输原理是通过合理的结构设计和材料选择,使得信号能够稳定地传输。

其中,中心导体和外部导
体的结构可以实现信号的抵消作用,外部绝缘层可保护信号不受外部环境干扰,而导体和绝缘材料的优化设计则有助于减小传输损耗。

50-3同轴电缆参数

50-3同轴电缆参数

50-3同轴电缆参数50-3同轴电缆是一种常用的通信电缆,具有一定的特性参数。

本文将从电缆的构造、特性及应用等方面介绍50-3同轴电缆的相关参数。

一、50-3同轴电缆的构造50-3同轴电缆是由内部导体、绝缘层、外部导体和外护层组成的。

内部导体通常由铜或铜合金制成,用于传输信号。

绝缘层一般采用聚乙烯或聚四氟乙烯等材料,用于隔离内部导体和外部导体。

外部导体由铜网或铝箔制成,用于屏蔽外界干扰信号。

外护层则用于保护整个电缆结构,一般采用聚氯乙烯或聚乙烯等材料。

二、50-3同轴电缆的特性参数1. 阻抗:50-3同轴电缆的特性阻抗通常为50欧姆,这是为了与其他通信设备保持匹配,以确保信号传输的质量和稳定性。

2. 衰减:衡量信号传输过程中信号损失的参数,一般以每单位长度的衰减值(dB/m)表示。

50-3同轴电缆的衰减通常较低,适合长距离的信号传输。

3. 带宽:指信号传输的频率范围,一般以MHz为单位。

50-3同轴电缆的带宽一般较宽,可以支持高频率信号的传输。

4. 速度因子:指信号在电缆中传播的速度与真空中光速之比。

50-3同轴电缆的速度因子一般为0.66-0.81之间,根据具体材料和结构有所差异。

5. 电容:指电缆单元长度上的电容值,一般以pF/m为单位。

50-3同轴电缆的电容较低,有利于减少信号传输过程中的能量损失。

三、50-3同轴电缆的应用50-3同轴电缆广泛应用于各种通信系统中,特别是在无线电通信和有线电视系统中。

在无线电通信中,50-3同轴电缆可用于连接天线与信号源,传输射频信号。

在有线电视系统中,50-3同轴电缆可用于传输电视信号,保证图像和声音的传输质量。

总结:50-3同轴电缆是一种常用的通信电缆,具有50欧姆的特性阻抗,衰减低、带宽宽、速度因子适中以及低电容等特点。

它的特性参数使其成为无线电通信和有线电视系统中的理想选择。

通过了解50-3同轴电缆的构造、特性及应用,我们可以更好地理解和应用这种电缆。

同轴电缆主要性能

同轴电缆主要性能

同轴电缆主要性能-------------------------------------------------------------------------------1)特性阻抗同轴电缆首先要考虑的主要参数就是特性阻抗。

传输线匹配的条件是线路终端负载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。

在CATV系统中的标准特性阻抗为75Ω。

特性阻抗取决于电缆的结构尺寸和绝缘材料的介电常数。

2)衰减常数衰减常数反映了电磁波能量沿电缆传输时的损耗大小,通常要求电缆有尽可能低的衰减常数。

衰减由内外导体的损耗与支撑该导体的绝缘材料的介质损耗之和构成,其中导体损耗占主要地位,尤以内导体的衰减最大,约占整个导体衰减的80%。

低频端主要是导体衰减,随着频率提高,介质衰减也随之增大,在高频端的导体衰减和介质衰减约各占80%。

3)回波损耗电缆制造过程中产生的结构尺寸偏差和材料变形,会使电缆的特性阻抗产生局部的不均匀,当电缆加上传输信号时,这些地方便会出现信号的反射。

回波损耗越大,反射系数越小,则表示电缆内部均匀性越好。

4)工作电容电容是同轴电缆重要参数之一,当应用同轴电缆传输脉冲信号时,为减少波形畸变,要求电缆具有尽可能低的电容值。

5)温度系数温度系数表示温度变化对电缆特性的影响程度,温度升高,电缆的损耗增加,温度降低,电缆的损耗减少。

电缆衰减值的温度变化量大约为0.2% dB/℃,表明电缆衰减在原基础上变化0.2%,若温度变化为±25℃,则电缆的衰减量变化±5% dB。

假设某型号电缆长1 500 m,在20℃时,550 MHz信号,α=7.9 dB/100 m,设温度系数为0.2%/℃,其衰减量为1 500 m×7.9 dB/100 m=118.5 dB,当温度变化40℃时,衰减量变化为:118.5 dB×0.2%/℃×40℃=9.48 dB。

浅谈同轴电缆的传输特性

浅谈同轴电缆的传输特性
光纤 取代同轴 电缆是必然趋 势 , 由于种种 原 因, 而 同轴 电缆和光缆还将并存于有线 电视系统 中, 同轴 电缆 中容易分 配的优点是光纤系统无法 比拟 的,在 HF c中同轴 电缆还 占 有相 当的 比例 , 因此 , 同轴电缆传输特性 的了解很 有必要 , 对 5  ̄ 0MH 的 电视频段 内具有与 纯铜线完全相 同 的传输性 0 8 z 能; 另外它还 有重量轻 、 节省 铜材 、 成本低 、 便于施工 的优点 ,
因铜包铝线的热膨胀系数 和弹性模量与外导体铝管接近 , 不 会 产生 内外导体膨胀不匹配而导致 的连接故障 , 能加强该 电 缆 的强度 , 蔽性 能好 , 高 了电缆 的稳定可靠性和传输 抗屏 提 质量 , 是系统建设 、 更新改造 的换代产品 : 高物理发泡铝壳外导体屏蔽衰减性好 . 特别在外来 电磁
泡 电缆 已被广泛应用。 新型的铜包铝同轴 电缆有更优越的特性 , 铜包铝线是在 铝芯线上同心地包覆铜层的双金属线 , 它与纯铜线一样是生
坏将 随温度 的变化而变化 。当 围环境温 度升高时 , 周 相应的 电缆损耗也增加较多。 境温度变化是使电缆电视系统中信 环
号电平 变化 的最主要因素之一 。 由于温度对电缆损耗的影响 非常大 , 应引起维护工作人员的特别注意。 温度 主要对同轴电缆 的直 流电阻以及介 质损耗 产生影 响。 环境温度升高时 , 同频 率增 加一样 , 如 会使电缆 中的导 体 和介质 的损耗增加 ; 反之温度减 小时 . 电缆 中的导体和介质 的损耗也随之减 小。
距离超过规定尺寸时 ,由于电缆长年 累月 的吊挂在空 中, 特
从 以上举例中可知 , 没有任何一个系统能经受住这样强 烈的电平波动和变化 , 如果电平的变化 在 5 B左右 , d 采取一 般简单的温度补偿办法 , 就可很容易地解决 因温 度变化造成 的电平波动 ; 如果信号 电平上升或者下 降 1 ̄5 B 右 , 01d 左 若

双绞线 同轴电缆光纤传输介质的特点

双绞线 同轴电缆光纤传输介质的特点

双绞线、同轴电缆和光纤是常见的传输介质,它们各具特点和适用范围。

本文将对这三种传输介质的特点进行比较分析,以便读者更好地了解它们的优劣势和适用场景。

一、双绞线的特点1. 由两条绝缘导线以一定的扭绞方式组成,可分为屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线两种。

2. 优点:价格低廉,安装方便,适用于大多数办公室和家庭网络环境;抗干扰性能较好。

3. 缺点:传输距离较短,传输带宽有限,适用于低速数据传输;受到外界干扰影响较大。

二、同轴电缆的特点1. 由中心导体、绝缘层、外导体和外部绝缘层组成,适用于长距离通联方式通信和有线电视传输。

2. 优点:传输距离较长,传输带宽较大,适用于高速数据传输;抗干扰性能较好。

3. 缺点:安装和维护成本较高,对信号质量要求较高,受到外界干扰影响。

三、光纤的特点1. 由光纤芯、包层和护套组成,利用光的全内反射传输信号,适用于长距离通信和高速数据传输。

2. 优点:传输距离远,传输带宽大,抗干扰性能极好,适用于高速数据传输和抗干扰环境。

3. 缺点:安装和维护成本高,对设备和技术要求高,受到机械损坏影响较大。

双绞线、同轴电缆和光纤各有其独特的特点和适用场景。

在选择传输介质时,需要根据实际需求和环境条件来进行综合考虑,以确保传输效果和成本效益的最佳平衡。

传输介质一直是通信领域中的重要议题,不同的传输介质在不同的环境和应用场合下具有各自特有的特点和优劣势。

在实际应用中,我们需要根据具体的需求和要求来选择合适的传输介质,以达到最佳的传输效果。

双绞线、同轴电缆和光纤作为常见的传输介质,各有其独特之处。

让我们来深入了解一下这三种传输介质的特点和适用范围。

四、双绞线的应用场景和优劣势1. 应用场景:双绞线广泛应用于办公室、家庭网络环境以及一些短距离通信需求的场合。

2. 优势:a. 价格低廉:双绞线作为一种成本较低的传输介质,适用于对成本要求较为敏感的场合。

b. 安装方便:相对于其他传输介质,双绞线的安装工作较为简单,适用于一些临时或者紧急搭建的网络环境。

同轴电缆,双绞线,光纤的特点

同轴电缆,双绞线,光纤的特点

同轴电缆,双绞线,光纤的特点同轴电缆、双绞线和光纤是常见的通信传输介质,它们各自具有特点和优缺点。

本文将分别对这三种通信介质进行详细介绍。

同轴电缆是一种电信号传输介质,通常由内导体、绝缘层、外导体和外护套组成。

内导体是一根金属线,通常是铜线或铝线,用来传输电信号。

绝缘层是将内导体与外导体隔开,以防止信号干扰和外部干扰。

外导体是一根金属编织层或金属箔层,用来屏蔽外部干扰,保证信号传输的质量。

外护套是对电缆进行保护,防止物理损坏和环境影响。

同轴电缆的特点如下:1.信号传输质量高:由于内外导体的屏蔽结构,同轴电缆能够有效地减少外部干扰和信号衰减,从而保证信号传输的质量。

2.传输距离远:同轴电缆的信号传输距离较远,可以满足长距离的通信需求。

3.抗干扰能力强:同轴电缆的屏蔽结构能够有效地抵御外部干扰,保证信号传输的稳定性和可靠性。

然而,同轴电缆也存在一些缺点:1.成本较高:同轴电缆的制作工艺较为复杂,所以成本较高。

2.安装维护麻烦:同轴电缆的安装和维护需要一定的技术和经验,操作较为繁琐。

双绞线是一种通信传输介质,由成对的绝缘导线组成,通常用于局域网和电话通信系统中。

双绞线可分为屏蔽双绞线(STP)和非屏蔽双绞线(UTP),其中STP在绝缘导线外有一层金属箔屏蔽层,用以抵抗外部干扰。

双绞线的特点如下:1.适用范围广:双绞线广泛应用于局域网和电话通信系统中,能够满足不同场景的通信需求。

2.成本低廉:双绞线的制作工艺相对简单,成本较低。

3.安装维护方便:双绞线的安装和维护相对简便,不需要过多的专业技术和设备。

然而,双绞线也存在一些缺点:1.传输距离短:双绞线的信号传输距离相对较短,不适用于长距离通信需求。

2.抗干扰能力差:双绞线的屏蔽结构不如同轴电缆,容易受到外部干扰影响。

光纤是一种用于传输光信号的通信介质,由玻璃纤维制成,通常用于长距离的通信和高速数据传输。

光纤的基本结构包括:内芯、外包层和外护套。

内芯是光信号传输的主要部分,外包层用来保护内芯,外护套则对光纤进行整体保护。

同轴电缆的结构与特性及其质量检测方法

同轴电缆的结构与特性及其质量检测方法

同轴电缆的结构与特性及其质量检测方法同轴电缆是有线电视系统中用来传输射频信号的主要媒质,它是由芯线和屏蔽网筒构成的两根导体,因为这两根导体的轴心是重合的,故称同轴电缆或同轴线。

目前,在不能完全实现光纤到户的情况下,同轴电缆的使用量相当大,多方位了解同轴电缆的特性,对于有线电视工作者特别是刚刚从事有线电视工作的同志更是大有益处。

1同轴电缆的结构射频同轴电缆由内导体、绝缘介质、外导体(屏蔽层)和护套4部分组成。

1.1内导体内导体通常由一根实心导体构成,利用高频信号的集肤效应,可采用空铜管,也可用镀铜铝棒,对不需供电的用户网采用铜包钢线,对于需要供电的分配网或主干线建议采用铜包铝线,这样既能保证电缆的传输性能,又可以满足供电及机械性能的要求,减轻了电缆的重量,也降低了电缆的造价。

1.2绝缘介质绝缘介质可以采用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯(PVC)和氟塑料等,常用的绝缘介质是损耗小、工艺性能好的聚乙烯。

1.3外导体同轴电缆的外导体有双重作用,它既作为传输回路的一根导线,又具有屏蔽作用,外导体通常有3种结构。

(1)金属管状。

这种结构采用铜或铝带纵包焊接,或者是无缝铜管挤包拉延而成,这种结构形式的屏蔽性能最好,但柔软性差,常用于干线电缆。

(2)铝塑料复合带纵包搭接。

这种结构有较好的屏蔽作用,且制造成本低,但由于外导体是带纵缝的圆管,电磁波会从缝隙处穿出而泄漏,应慎重使用。

(3)编织网与铝塑复合带纵包组合。

这是从单一编织网结构发展而来的,它具有柔软性好、重量轻和接头可靠等特点,实验证明,采用合理的复合结构,对屏蔽性能有很大提高,目前这种结构形式被大量使用。

1.4护套室外电缆宜用具有优良气候特性的黑色聚乙烯,室内用户电缆从美观考虑则宜采用浅色的聚乙烯。

常用同轴电缆结构如表1所示。

表1常用同轴电缆结构尺寸型号SYKV-75SYWV-75-5-7-9-12内导体(mm)1.001.602.002.601.001.662.152.77绝缘介质(mm)4.807.259.0011.54.807.259.0011.5外导体(mm)5.808.3010.012.65.808.3010.112.6护套(mm)7.5010.612.615.67.2010.312.215.0重量(kg/km)4675108165437093142 2同轴电缆的分类及命名方式2.1按照同轴电缆在CATV系统中的使用位置可分为3种类型(1)干线电缆:其绝缘外径一般为9 mm以上的粗电缆,要求损耗小,柔软性要求不高。

同轴电缆的说明

同轴电缆的说明

同轴线缆是一种优质的宽带传输介质优点:传输信号的衰减小技术水平同轴:目前我国的同轴产品的技术水平已经做到了0-20Gz;双绞线:双绞线的传输带宽约为同轴的1/10抗干扰性:同轴线:它把传输信号产生的电磁场全部限制在屏蔽层内部,不向外辐射,根据收发可逆原理,外界电磁场也不能穿过屏蔽层进入内部。

双绞线:双绞线不同了,干扰产生原理是另一回事,它的信号传输电磁场理论上是分布在无限空间。

根据收发可逆原理,外部空间电磁场也可以直接进入双绞线。

双绞线无法防止外界电磁场进入,但采用了螺旋扭绞的办法,让两条线接收到的信号“尽量完全一样”,并采用平衡差分信号处理技术,把这种完全一样的“共模信号”抑制掉。

这里关键是双绞线的“平衡”特性,“平衡”一旦有差别,干扰便乘虚而入,外界物体也会影响平衡。

工程上“平衡”是相对的,不是绝对的,电路的“共模抑制”性能是有一定范围的。

这两项实际问题,决定了双绞线的抗干扰能力,是有限制的,整合网络布线规则中规定强干扰情况下,必须使用屏蔽双绞线,就是这个道理。

传输特性:同轴线特线:同轴和双绞线的传输特性是由国标规定的,改变不了。

如视频信号上边频为6M,对于2000米传输距离,SYWV-75-5电缆衰减为40db,即电压衰减100倍,1Vp-p的6M视频信号衰减到10mv,或80db微伏,在这个电平进行视频恢复,可以保证高信噪比。

具有有线电视系统设计经验的工程师,对此十分清楚;对于非屏蔽双绞线,2km的6M衰减为92db,衰减将近4万倍,比75-5同轴电缆大52db(近400倍);双绞线特性:双绞线传输2km,1Vp-p信号衰减到了25微伏,即电平为28db微伏,已经可以和电路噪声电平接近了,仅用末端补偿,信噪比会严重变坏,出路只能是提高前端电平。

这就是目前双绞线传输必须采用的“前推后拉”技术方案,要求前后设备的补偿提升总能力必须大于92db,实际应该做到100db。

需要注意的还有,前端大信号放大提升电路本身产生的固有噪声,要比末端小信号电路产生的固有噪声大很多,系统信噪比变坏的更快,有人提出双绞线传输设备接力的中继级数可以做得很多(比同轴多很多),这纯属想象,理论上和实践上都是讲不通的;结论:比较同轴和双绞线传输系统时,有两个要点必须抓住:一是比较两种线传输特性的区别,二是看传输设备的水平和性能。

同轴电缆的传输特性与性能分析

同轴电缆的传输特性与性能分析

同轴电缆的传输特性与性能分析同轴电缆是一种常用于传输高频(RF)信号的电缆,其传输特性与性能直接影响到信号的质量和稳定性。

本文将对同轴电缆的传输特性与性能进行详细的分析。

首先,同轴电缆的传输特性包括衰减、速度和阻抗。

衰减是指信号在传输过程中的损失,通常以每单位长度的分贝数(dB/m)来表示。

同轴电缆的衰减主要由导体电阻、绝缘材料损耗和辐射损耗等因素所造成。

对于高频信号的传输来说,衰减越小越好,以保证信号传输的质量和距离。

其次,同轴电缆的传输速度主要取决于电磁波在电缆中的传播速度,通常以光速的比例来表示。

同轴电缆中的电磁信号是以电磁波的形式传播的。

传输速度快的电缆可以更快地传输信号,提高通信效率。

一般来说,同轴电缆的传输速度在纳秒级别,比其他传输介质如双绞线要快。

最后,同轴电缆的特性阻抗对于信号传输的匹配和反射很重要。

特性阻抗是指信号传输时电缆两端的阻抗匹配,通常以欧姆(Ω)为单位。

当信号通过同轴电缆时,如果电缆的特性阻抗与信号源和负载的阻抗不匹配,会产生信号的反射,导致信号质量下降和传输损耗。

因此,正确选择与信号源和负载匹配的同轴电缆是十分重要的。

除了传输特性外,同轴电缆的性能也需要考虑。

性能包括抗干扰性、可靠性和可扩展性。

首先,抗干扰性是指同轴电缆对于外部干扰的抵抗能力。

由于同轴电缆一般用于高频信号传输,因此对于干扰的抵抗能力要求较高。

同轴电缆通常采用屏蔽结构,通过屏蔽层来阻挡外部干扰信号的影响,提高传输质量和稳定性。

其次,同轴电缆的可靠性是指其在长期使用过程中的性能保持能力。

可靠性可以从电缆的工作环境适应性、材料质量和结构设计三个方面来评估。

例如,同轴电缆需要适应高温、低温、潮湿等恶劣环境,并且需要使用耐磨损、耐高压等性能优良的材料来制造,以确保长期稳定的工作。

最后,同轴电缆的可扩展性是指其适用于不同的传输需求和应用场景的能力。

同轴电缆可以根据不同的频率要求和传输距离需求,进行相应的选型。

例如,在高频通信领域,需要选择频率范围更大、衰减更小的同轴电缆。

同轴电缆的信号传输 信号分析基础RC电路基础模拟电子技术基础脉冲电路基础

同轴电缆的信号传输 信号分析基础RC电路基础模拟电子技术基础脉冲电路基础
当s=Zi时,F(s)=0,则称Z1,Z2,….,Zm为零点。 当s=Pi时,F(s)=,则称P1,P2,….,Pn为极点。 其中F0为与零点和极点无关的常数。
复频域中电路的输出波形分析
如图所示电路,求开关K合上后电路中电流和R上的电压 变化情况。设起始条件为t=0时,L、C上无电荷。
KC
L
Vm
R
)
2.65V
Vm
vR(t)
vC(t)
0 t
作业:看在几个脉冲后输出达到平衡(电压值取三位有效数字即可)。
RC电路的一些使用
• 放大器的放大级之间常用RC耦合电路(同微分电 路)进行隔离。如果要求不失真的传递信号,时 间常数应很大。
• 任何脉冲信号包括了直流分量和交流分量,电容 有隔直作用,因此直流分量经过RC耦合电路后逐 渐漂移至零。脉冲信号基线发生变化,RC耦合电 路输出信号只有交流分量而无直流分量。在核电 子学中,直流分量的漂移(即脉冲信号基线的漂 移)是一个有害的因素,因此必须消除。
F () F[ f (t)] f (t)e jtdt
f (t) F 1[F ()] 1 F ()e jtd 2π
时域中的矩形脉冲信号 g(t)= E t/2 0 t>/2
该信号在频域中的形式为:
G() f (t)e jtdt
2
Ee jtdt
2E sin
2
2
付立叶变换
付立叶变换分析信号及系统的输出信号是很有 效的。但也有不足,它要求被积函数f(t)绝对 可积,对不可积函数要引入一些奇异函数,如
t
VC (t) VR (t) 0
-Vm vR(t)
VC (t) VR (t) Vme t u(t)
重点

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一75—5型电缆在f~<300MHz时,RL~>21)dB,f>300MHz时,RL≥18dB。

从信号传输质量的角度来说,反射损耗应越大越好,因为RL值越大,表明电缆内部结构越均匀,越不容易形成反射波。

也就越难以形成驻波。

反射损耗低的电缆易造成电视图像清晰度不佳、重影或网纹干扰等不良现象。

三、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化而变化的特性。

这一特性的优劣关键在于绝缘体的物理结构和所用材料的性能,以及内、外导体粘接的工艺水平。

目前大量使用物理发泡绝缘型和藕芯绝缘型聚乙烯材料,而物理发泡绝缘型的防潮、防水性和使用寿命比藕芯绝缘型电缆要强得多。

电缆受潮或进水之后,其内部的电容量和电感量均有不同程度的增加,一般情况下前者的增幅比后者要大些,其结果是总的容抗下降,而感抗却增大,从而使内、外导体之间的信号旁路作用增强(即信弓泄漏程度加剧),传输阻力相对增大,导致信号衰减量的增加。

同轴电缆传输的原理

同轴电缆传输的原理

同轴电缆传输的原理同轴电缆传输的原理同轴电缆是一种用于传输高频信号的传输介质。

它由中心导体、介质和外层导体组成。

在同轴电缆中,信号是通过导体和介质之间的电磁波进行传输的。

以下是同轴电缆传输的原理:1. 电磁波的传输同轴电缆中传输的信号是通过电磁波进行传输的。

当信号被发送到同轴电缆的中心导体上时,导体就成为了一个天线,向外发射电磁波。

这些电磁波与介质相互作用,最终被外层导体所接收。

这个过程与无线电波的传输类似。

2. 同轴电缆中的电流和电压在同轴电缆中,中心导体和外层导体分别承担着不同的电压和电流。

中心导体上的电压是正电压,而外层导体上的电压则是负电压。

这是因为信号需要从中心导体流向外层导体,形成一个完整的电路。

3. 绝缘层的作用在同轴电缆中,介质的作用是防止信号从中心导体流向外层导体。

因此,介质需要具有高绝缘性能。

一般使用聚乙烯、聚氯乙烯等材料作为同轴电缆的介质。

4. 屏蔽层的作用在同轴电缆中,屏蔽层的作用是防止外部电磁干扰信号的传输。

屏蔽层一般包括多层铝箔、铜网等材料。

它们可以有效地屏蔽外部电磁干扰,保证信号传输的稳定性。

5. 不同频率的信号传输同轴电缆可以传输不同频率的信号。

频率越高,所需的传输速度就越快。

不过,同轴电缆的传输带宽是有限的,因此为了满足更高频率的传输需求,需要使用更高级别的同轴电缆。

总结:同轴电缆是一种高效的信号传输介质。

它能够传输不同频率的信号,并具有良好的抗干扰性能。

理解同轴电缆的传输原理对于设计高效的通信系统具有重要意义。

同轴电缆

同轴电缆

同轴电缆同轴电缆是有线电视系统中用来传输射频信号的主要媒质,它是由芯线和屏蔽网筒构成的两根导体,因为这两根导体的轴心是重合的,故称同轴电缆或同轴线。

目前,在不能完全实现光纤到户的情况下,同轴电缆的使用量相当大,多方位了解同轴电缆的特性,对于有线电视工作者特别是刚刚从事有线电视工作的同志更是大有益处。

1同轴电缆的结构射频同轴电缆由内导体、绝缘介质、外导体(屏蔽层)和护套4部分组成。

1.1内导体内导体通常由一根实心导体构成,利用高频信号的集肤效应,可采用空铜管,也可用镀铜铝棒,对不需供电的用户网采用铜包钢线,对于需要供电的分配网或主干线建议采用铜包铝线,这样既能保证电缆的传输性能,又可以满足供电及机械性能的要求,减轻了电缆的重量,也降低了电缆的造价。

1.2绝缘介质绝缘介质可以采用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯(PVC)和氟塑料等,常用的绝缘介质是损耗小、工艺性能好的聚乙烯。

1.3外导体同轴电缆的外导体有双重作用,它既作为传输回路的一根导线,又具有屏蔽作用,外导体通常有3种结构。

(1)金属管状。

这种结构采用铜或铝带纵包焊接,或者是无缝铜管挤包拉延而成,这种结构形式的屏蔽性能最好,但柔软性差,常用于干线电缆。

(2)铝塑料复合带纵包搭接。

这种结构有较好的屏蔽作用,且制造成本低,但由于外导体是带纵缝的圆管,电磁波会从缝隙处穿出而泄漏,应慎重使用。

(3)编织网与铝塑复合带纵包组合。

这是从单一编织网结构发展而来的,它具有柔软性好、重量轻和接头可靠等特点,实验证明,采用合理的复合结构,对屏蔽性能有很大提高,目前这种结构形式被大量使用。

1.4护套室外电缆宜用具有优良气候特性的黑色聚乙烯,室内用户电缆从美观考虑则宜采用浅色的聚乙烯。

常用同轴电缆结构如表1所示。

表1常用同轴电缆结构尺寸型号SYKV-75SYWV-75-5-7-9-12-5-7-9-12内导体(mm)1.001.602.002.601.001.662.152.77绝缘介质(mm)4.807.259.0011.54.807.259.0011.5外导体(mm)5.808.3010.012.65.808.3010.112.6护套(mm)7.5010.612.615.67.2010.312.215.0重量(kg/km)46751081654370931422同轴电缆的分类及命名方式2.1按照同轴电缆在CATV系统中的使用位置可分为3种类型(1)干线电缆:其绝缘外径一般为9mm以上的粗电缆,要求损耗小,柔软性要求不高。

同轴电缆介绍范文

同轴电缆介绍范文

同轴电缆介绍范文同轴电缆是一种常用于传输电信号和高频信号的电缆,具有内外两层绝缘层和一个中心导体。

同轴电缆因为其优良的抗干扰性能和高传输速率而被广泛应用于有线电视、计算机网络和广播等领域。

本文将详细介绍同轴电缆的结构、工作原理、特点及其在不同领域的应用。

一、同轴电缆的结构同轴电缆的结构由内到外一般包含四种层次:中心导体、绝缘层、屏蔽层和外套层。

各层的材料和结构设计对同轴电缆的性能有着重要的影响。

1.中心导体:中心导体是同轴电缆的传导部分,由高纯度的导体材料制成,常见的是铜和铁。

在高频率应用中,常使用铜作为导体材料,因为它具有优良的电导率和机械性能。

2.绝缘层:绝缘层用于包覆中心导体,防止电流流失和外界噪声的干扰。

一般采用聚乙烯、聚丙烯或发泡聚乙烯等材料作为绝缘层,具有良好的电绝缘性能和机械强度。

绝缘层的材料选择和厚度设计直接影响到同轴电缆的带宽和传输性能。

3.屏蔽层:屏蔽层主要用于屏蔽外界电磁干扰。

常见的屏蔽层材料包括铜箔、铝箔、铜网和铜包覆等。

屏蔽层可以有效阻挡外部电磁场对电流的影响,提高同轴电缆的抗干扰性能。

屏蔽层的设计和材料选择对电缆的抗干扰能力和传输速率有着重要的影响。

4.外套层:外套层是最外层的保护层,用于保护整个电缆免受机械损坏和环境影响。

外套层通常采用聚氯乙烯(PVC)或聚乙烯(PE)等材料制成,具有一定的耐磨性和耐候性。

同轴电缆通过中心导体和外部屏蔽层之间的电场和磁场的耦合传输信号。

中心导体传输正向电流,而外部屏蔽层则传输反向电流。

这种传输方式可以减小传输信号受到外界噪声的影响,保证传输的稳定性和高质量。

当电流通过中心导体时,会产生电场,该电场的方向是沿着导体的径向。

电场的强度与电流强度成正比。

在电流通过同轴电缆时,电场在绝缘层附近最大,因为绝缘层是电绝缘材料,电场更容易在该区域集中。

同时,中心导体的电流也会引起磁场。

磁场的方向与电流方向垂直,并围绕中心导体形成环状。

磁场的强度与电流强度成正比。

同轴电缆传输特性解析

同轴电缆传输特性解析

同轴电缆(Coaxtal CabLe)常用于设备与设备之间的连接,或应用在总线型网络拓扑中。

同轴电缆中心轴线是一条铜导线,外加一层绝缘材料,在这层绝缘材料外边是由一根空心的圆柱网状铜导体包裹,最外一层是绝缘层。

它与双绞线相比,同轴电缆的抗干扰能力强、屏蔽性能好、传输数据稳定、价格也便宜,而且它不用连接在集线器或交换机上即可使用。

同轴电缆从用途上分可分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆。

同轴电缆分50Ω基带电缆和75Ω宽带电缆两类。

基带电缆又分细同轴电缆和粗同轴电缆。

基带电缆仅仅用于数字传输,数据率可达10Mbps。

1、同轴电缆的特性阻抗同轴电缆是由两个不一样的、彼此之间用绝缘材料隔开的同芯导体组成。

内导体是铜包铝或者铜芯线,外导体是铝管或金属编织网护套,若外导体接地,将充当中心导体的屏蔽层,具有抗外来干扰作用。

在同轴电缆传输理论中,它能保证射频在电缆内部进行传输。

由于内外导体之间相隔距离近,相互之间会有一定电缆,实际上电感和电容是沿着传输线均匀分布。

所以传输线的特性阻抗取决于线路的电感和电容,而他们又取决于线的尺寸。

2、同轴电缆的衰减特性同轴电缆的衰减常数反映了电磁能量沿电缆传输时损耗的大小,是同轴电缆主要传输特性之一。

传输线中信号的衰减是由传输线中的分布电容和分布电感引起的。

同轴电缆中的衰减与频率有关,随频率的增加、串联电感的感抗要增加,并且并联电容的容抗要减少。

信号在电缆中传输时,经过一段距离后,信号将变得越来越弱,信号的减弱成为衰减,频率越高,损耗越大。

电缆内外导体的损耗与支承该道题的绝缘材料介质损耗相关,其中以导体损耗为主,内导体的损耗约占整个导体损耗的80%。

为尽量减少损耗,使信号传送的距离更远,在生产电缆时采用介电常数较小的绝缘材料是唯一可行的办法。

3、同轴电缆的温度特性环境温度变化是有线电视系统中信号电平波动的主要原因,由于同轴电缆特性与环境温度的变化有着紧密的关系,特别是大系统的长干线更为突出,所以系统传输性能好坏将随温度的变化而变化。

同轴电缆的特点及应用

同轴电缆的特点及应用

同轴电缆的特点及应用同轴电缆是一种常用的传输信号的电缆,它由内部导体、绝缘层、外部导体和绝缘层组成。

同轴电缆的特点是传输信号稳定、抗干扰能力强、传输距离远、频率范围宽,并且适用于各种应用场景。

同轴电缆的内部导体通常由铜或铝制成,用于传输电流或信号。

内部导体被绝缘层包裹,绝缘层通常采用聚乙烯或聚氯乙烯等材料,其主要作用是防止信号泄漏和电路短路。

绝缘层外面是外部导体,它通常由铜网或铝箔制成,用于屏蔽外界干扰信号。

最外层是绝缘层,用于保护电缆免受物理损坏和湿气侵入。

同轴电缆具有以下特点:1. 传输信号稳定:同轴电缆的内部导体和绝缘层之间的结构使得电缆的阻抗稳定,在传输信号时几乎不会发生信号衰减。

因此,同轴电缆适用于需要长距离传输的应用场景,例如电视信号的传输。

2. 抗干扰能力强:同轴电缆的外部导体具有屏蔽作用,可以有效地阻挡外界的干扰信号。

这使得同轴电缆在工业环境或高电磁干扰环境下的信号传输更加可靠。

因此,同轴电缆广泛应用于无线通信、电视广播和计算机网络等领域。

3. 传输距离远:由于同轴电缆的传输特性优良,它可以在不增加信号衰减的情况下传输信号到相对较远的地方。

这使得同轴电缆在长距离通信和广播传输中得到广泛应用。

4. 频率范围宽:同轴电缆的结构使得它具备宽频率范围的传输能力。

不同类型的同轴电缆可以传输从低频到高频的各种信号,包括模拟信号和数字信号。

这使得同轴电缆适用于多种应用,如电视信号、电话信号、数据信号等。

同轴电缆具有广泛的应用场景:1. 电视广播:同轴电缆是传输电视信号的主要介质之一。

它可以将电视信号从广播台传输到用户的电视机上,保证信号质量的稳定和清晰。

2. 计算机网络:同轴电缆可以用于建立局域网(LAN)。

它可以传输高速的数据信号,适用于需要大量数据传输的场景,如企业内部的数据中心或大型办公楼内部的网络。

3. 无线通信:同轴电缆在无线通信系统中起到重要的作用。

它可以传输天线和基站之间的信号,保证无线通信的可靠性和稳定性。

RF同轴电缆的结构与传输特性

RF同轴电缆的结构与传输特性

1 RF同轴电缆的结构与传输特性1.1 结构RF同轴电缆由内导体、绝缘体、外导体和护套4部分组成,绝缘体使内、外导体绝缘且保持轴心重合,这就是同轴电缆。

内外导体由电介质(绝缘材料)隔开,电介质在很大程度上决定着同轴电缆的传输速度和损耗特性,常使用的绝缘材料是干燥空气、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等材料的混合物。

物理发泡电缆因损耗小、频率特性好、不易进水得到优选应用。

1.2 传输特性(1)同轴电缆内的电磁场分布电场强度按正弦分布,在同轴电缆中传输的电波不会泄漏到电缆之外,在应用中,外导体通常是接地的,故具有良好的屏蔽作用,传输的电视信号不受外界杂波的干扰,里面的信号也不会辐射出去。

(2)趋肤效应高频信号的电流流过电缆时,电流集中于导体表面而使导体有效横截面积减少、电阻值加大的现象称之为趋肤效应。

因为有趋肤效应,同轴电缆中的电流只沿内导体的外侧和外导体的内侧流动,因此,电缆的许多性质取决于内导体的外径和外导体的内径,电缆内、外部的电磁场也不相互干扰。

趋肤深度与频率f(MHz)的平方根成反比,因此,同轴电缆的导体损耗与频率的平方根成正比。

1.3 同轴电缆性能(1)特性阻抗特性阻抗Z c定义为在同轴电缆终端匹配的情况下,电缆上任意点电压与电流的比值。

同轴电缆的特性阻抗由导体的直径和导体间介质决定,与电缆长度无关。

在CATV 系统中,同轴电缆的特性阻抗均为75 Ω。

(2)衰减常数β与温度系数RF信号在同轴电缆中传输时的衰减量与电缆的尺寸、介电常数、工作频率有关。

同轴电缆信号的衰减程度,以衰减常数(β)表示单位长度(如100 m)电缆对信号衰减的dB数。

衰减常数与信号频率的平方根成正比,即在同一段电缆,信号频率越高,衰减常数越大;信号频率越低,衰减常数越小。

温度系数表示温度变化对电缆损耗值的影响,温度上升,电缆的损耗值增大;温度下降,电缆的损耗值减小。

温度系数定义为温度升高或降低1℃,电缆对信号衰减量增大或减小的百分数。

同轴电缆屏蔽性良好传输特性教程

同轴电缆屏蔽性良好传输特性教程

同轴电缆屏蔽性良好传输特性教程
同轴电缆具有良好的屏蔽性能和传输特性。

下面是同轴电缆屏蔽性好的一些相关知识和教程:
1. 同轴电缆的屏蔽结构:同轴电缆由内部导体、绝缘层、屏蔽层和外部护套组成。

屏蔽层通常采用金属覆盖层,如铝箔或铜网。

屏蔽层的作用是阻挡外部干扰信号的入侵,提供良好的屏蔽效果。

2. 同轴电缆屏蔽的作用:屏蔽层可以有效地减少外界电磁干扰对电缆信号的影响,提高传输质量和稳定性。

它可以防止信号干扰、电磁辐射以及互相干扰。

3. 同轴电缆的选择:在选择同轴电缆时,可以根据需要选择不同类型的屏蔽结构。

例如,单屏蔽层、双屏蔽层或三屏蔽层的同轴电缆,根据实际情况和需求选购适合的产品。

4. 安装同轴电缆的注意事项:在安装同轴电缆时,应注意避免与其他电源线、电器设备或强电磁场的交叉干扰。

尽量采用合适的屏蔽接地方法,例如使用屏蔽层接地线,提高屏蔽效果。

请注意,以上内容仅供参考,具体应根据实际需求和情况进行选择和实施。

同时,请确保遵守相关的电缆使用安全和环境保护规定。

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同轴电缆的信号传输特性分析关键词:同轴电缆传输损耗屏蔽衰减深圳市西艾特电子技术有限公司总工程师 heml一、概述在当今的信息社会,通过同轴电缆传输信号得到了广泛的应用。

因此,它有待于人们对它进行更加深入和全面的了解。

自从美国贝尔实验室 1929年发明同轴电缆以来,已经过了数十年历史。

在这期间, 同轴电缆通过了多次改进。

第一代电缆采用实芯材料作为填充介质, 由于它对高频衰减大, 现在通常主要把它用于传输视频信号。

后来人们把聚乙烯采用化学方法发泡作为填充介质。

其发泡度可达 30%, 高频传输特性有所提高。

我们把这称为第二代电缆。

80年代,第三代纵孔藕芯电缆出现,它的高频衰减达到目前新型电缆的水平。

但化学发泡电缆和纵孔藕芯电缆的防潮特性都不好。

90年代初, 市场推出了物理发泡电缆和竹节电缆。

我们称为第四代电缆。

竹节电缆虽然能防潮和高频损耗低, 但介质具有不均匀性, 在高频有反射点。

后来无人使用。

物理发泡电缆的发泡度可达 80%。

介质主要成分是氮气, 气泡之间是相互隔离的。

因此,它具有防潮和低损耗的特点,是目前综合特性最好的同轴电缆。

图一二、电缆结构与信号传输特性同轴电缆的结构如上图,在中心内导体外包围一定厚度的绝缘介质,在介质外是管状外导体, 外导体表面再用绝缘塑料保护。

它是一种非对称传输线, 电流的去向和回向导体轴是相互重合的。

在信号通过电缆时,所建立的电磁场是封闭的,在导体的横切面周围没有电磁场。

因此, 内部信号对外界基本没有影响。

电缆内部电场建立在中心导体和外导体之间,方向呈放射状。

而磁场则是以中心导体为圆心,呈多个同心圆。

这些场的方向和强弱随信号的方向和大小变化。

1、同轴电缆对传输信号的损耗同轴电缆在传输信号过程中,会对信号不断地损耗,从而造成信号到达终点后幅度减小, 有时可能达不到正常工作要求。

影响信号损耗的因素主要有电缆的电阻损耗、介质损耗、失配损耗。

同时泄漏损耗在低质电缆工作于高频时,也是一个不可忽略的问题。

我们下面分别对这些损耗进行分析。

电阻损耗电阻损耗是电缆所具有的直流电阻和导体高频感应所产生的涡流对信号能量的消耗。

电阻值的大小与电缆使用的材料和生产工艺有关。

同时它会随传输频率的改变而改变, 原因是导体在传输交流信号中, 具有趋肤效应。

随着频率的增加,有效电阻会不断加大。

见图 2(a图 2从图中可看到,当交流电流流通过导体时,会在导体周围产生交变磁场。

该磁场又会使导体内部生成新的感应电流(涡流 ,该电流的方向如图所示。

它与导体中心的信号电流方向相反。

与导体表面的信号电流方向相同。

这样, 导体内部的信号电流被反向涡流抵消, 电流减小; 导体表面的信号电流与同向涡流相加同,电流增大。

这就是交流通过导体的趋肤现象。

随着信号频率的增高,感应电流增大,这种现象就越加明显。

它使电流只集中在表面很小的截面流动,造成导体的有效电阻明显增加。

信号的趋肤深度与频率和材料有关,频率越低,趋肤深度越深;频率越高, 趋肤深度越浅。

铁比铜的趋肤深度小许多。

下面给出铜对各种频率的趋肤深度表,供大家参考表 1 频率 (Hz 10 60 1000M 深度(mm 0.660.20866μμ7.6μ2.0μ导体内部的涡流能量来自于信号源本身,涡流在导体中流动,最终变成热被耗散掉。

频率越高涡流越大,趋肤越严重,导体的有效电阻越大,而传输信号损耗也就越大, 这就是同轴电缆传输信号的频率越高损耗越大的主要原因。

通过下面同轴电缆在20 0C , 1000米时的导体电阻衰减对照表,可以进一步明确上述概念。

介电常数为 1.4的 75-5物理发泡电缆电阻衰减对照表表 2频率(MHz衰减(db 44.0486.2897.57电阻损耗在传输低频时, 由导体材料的直流电阻起主要作用; 在传输高频时, 由趋肤效应引起变化的电阻起主要作用。

介电常数为 2.3的 75-5实芯电缆电阻衰减对照表表 3频率(MHz衰减(db 51.22介质损耗介质损耗是同轴电缆中心导体与外导体间的电介质 (绝缘体对信号的损耗。

量度电介质的一个重要参数是介电常数。

它是指在同一电容器中用某一物质作为电介质时的电容与其中为真空时电容的比值称为该物质的“介电常数” 。

介电常数通常随温度和介质中传播的电磁波的频率而变化。

同轴电缆的内外导体相当于电容的两极。

由于实用中的电缆电介质有电阻存在,介电常数通常大于 1。

因此,传输中对信号的损耗是必然的。

介电常数的大小与材料和加工工艺(如发泡有关。

介电常数越大,对信号的损耗也越大。

温度越高, 频率越高, 介电损耗越大。

下面是两种不同介电常数电缆在 20 0C , 1000米时的频率损耗表。

介电常数为 1.4的 75-5物理发泡电缆介电衰减对照表表 4 频率(MHz衰减(db 14.5416.1517.7740.38介电常数为 2.3的 75-5实芯电缆介电衰减对照表表 5 频率(MHz衰减(db 14.5618.6351.75从表中可以看出,介电损耗对于低频(如 0-6MHz 的视频影响不大。

而在高频传输时,它的影响就十分明显。

图 3失配损耗失配损耗主要与同轴电缆的物理结构密切相关。

如果同轴电缆在设计和生产中造成电缆脱离标称阻抗或者电缆阻抗不均匀, 均会造成信号的失配损耗。

在施工中造成电缆的过度弯曲、变形、损伤和接头进水,也会造成失配损耗。

见图 3 同轴电缆的特性阻抗(不是直流电阻与电缆长度无关,它是由电缆中的等效电容和电感决定的。

而这些等效电容和电感又是由内外导体直径和介质的介电常数决定的。

电缆阻抗不均匀或与信号源及负载不匹配均会造成电缆在传输信号时, 部分信号能量向传输方向相反的方向返回, 即反射。

它将使原有信号受到影响。

造成传输效率下降。

严重时直接影响系统的正常工作。

信号在传输中反射的程度通常可用驻波比或反射损耗(回波损耗来表示。

以反射损耗与传输效率的对照表,可以了解不同的反射损耗对信号传输的影响。

反射损耗与功率传输效率对照表表 6传输效率(% 99 49 37 19. 9反射损耗 (db 10电缆的反射损耗可直接用网络分析仪测得。

好的同轴电缆在工作频段内,反射损耗一般可作到 20db 以上,也就是说,在不考虑它其它因素时,它的传输效率可达99%以上。

泄漏损耗泄漏损耗是信号通过电缆屏蔽的编织间隙辐射出去的信号。

它同样造成信号在传输过程中的能量损失。

这是高频传输中不可忽略的问题。

为此, 电缆的编织覆盖率不能过低。

综上所述,同轴电缆对信号的传输损耗具有多种因素。

它的最终损耗是上述各种损耗的总和, 这种综合损耗可用网络分析仪测试。

电缆的直流电阻只有在低频时才对信号衰减起主要作用; 在高频时, 信号的衰减主要由趋肤效应和介质损耗决定。

同轴电缆随着传输信号频率的增加,信号衰减成倍增长。

因此,电缆的传输损耗重要是考虑高频损耗。

电缆除了在设计、生产加工外, 使用中施工不当, 同样会对电缆正常使用产生重大影响。

2, 同轴电缆的屏蔽特性同轴电缆的屏蔽特性是反映电缆特性的一个重要指标.但长期以来,许多厂商和用户未受到重视.具调查,国内电缆生产厂家只有极少数测试过相关的屏蔽指标.用户对此更是无从了解.他们对该方面性能的唯一了解只有电缆外导体的编织丝数量. 屏蔽与趋肤效应我们从图 2(b可以看出,当外界干扰信号侵入导体时,在导体的厚度方向上迅速衰减,这种衰减是呈指数下降的.当幅度下降到表面电压的 1/e 的深度时, 该深度定义为趋肤深度.在图 2(b中,左边和右边分别表示高频和低频信号进入导体内部的衰减情况.显然,高频进入后衰减较快,趋肤深度浅;低频进入后衰减较慢,趋肤深度深,见表 1.干扰信号的强度集中于外导体的外表面,电缆传输信号的强度集中于外导体的内表面. 同频率的干扰信号与有用信号的趋肤深度完全相同.如果频率很高,干扰信号和有用信号各自在外导体的两侧表面传输, 相互影响不大.对于低频信号,情况刚好相反.这种现象说明,导体对高频屏蔽效果好,对低频屏蔽效果差.如果增加屏蔽层的厚度,干扰信号和有用信号在相交的距离上强度减弱,相互影响减小. 屏蔽指标同轴电缆屏蔽性能的好坏常用屏蔽系数, 屏蔽衰减, 转移阻抗等指标来反映. 屏蔽系数定义为有屏蔽护套的纵向感应场强和没有屏蔽护套的纵向感应场强之比,屏蔽系数越小越好;屏蔽衰减定义为电缆内部信号功率强度与辐射到电缆外部的最大功率强度之比的对数值,用分贝(db表示.这个比值越大,说明屏蔽性能越好;转移阻抗定义为在单位长度的电缆中,从被干扰系统中沿屏蔽层测得电压U 与干扰系统中流过的电流 I 之比,用Ω/m 表示.如果干扰系统中流过的电流不变, 在电缆屏蔽表面测得的电压越小, 即转移阻抗越低, 则屏蔽质量越好, 屏蔽效率越高. 屏蔽与材料和工艺屏蔽的形式很多,管状外导体,单层编织,双层编织,一层复合铝箔和一层铜线编织,双层编织中间加一层半导电层,双层编织中间加一层复合铝箔,双层编织中间加一层高μ合金带.管状外导体虽然屏蔽性能非常好,但不易弯曲,使用不方便.单层编织的屏蔽效率最差.双层编织比一层编织的转移阻抗减少 3 倍,可见双层编织的屏蔽效果比单层有了很大的改善.双层编织中间若加入一层复合铝箔,其内部感应电压将比双层编织降低 25%,但这种结构的成本有所增加.另外一种结构为在两层编织中间加入一层半导电层,这种屏蔽结构其内部感应电压比双层编织降低 50%, 但因为增加了半导电层,电缆尺寸增大,成本也相应增加.超屏蔽电缆是在双层编织中间加一层高μ合金带作为屏蔽,高μ合金带高导磁率的镍,铁金属带.这种电缆制造成本很高,因此只能在要求特别高的情况下使用. 下表例出几种电缆在 50MHz 以上高频段的屏蔽衰减表7 电缆标准屏蔽 70dB 三层屏蔽 85dB 四层屏蔽 104dB 屏蔽衰减(db 同一电缆对于不同频率的屏蔽衰减是不同的.以下是某种电缆对不同频率的屏蔽衰减值. 表8 频率(MHz 屏蔽衰减(dB 5-50 85dB 200-800 90dB 频率低于 5MHz 以下时,屏蔽衰减急剧下降,频率越低,屏蔽性能越差.因此,在电缆设计中,只要最低工作频率符合屏蔽指标,高频自然没问题. 三,电缆的选择和使用同轴电缆通常用于传输有线电视信号,视频信号,数字信号和其它各种高频信号.根据用途不同,选用电缆的标准也有差异. 质量好的电缆从外观上看结构紧密,挺实,外护套光滑柔韧.编织网丝粗, 密度大 .除编织丝数量外,屏蔽层编织角小于 450.但有些产家为了节省材料, 电缆的编织角大于 700,这会使电缆的屏蔽特性变差. 工艺差的电缆中心导体或绝缘部分都能从中拉出.四屏蔽电缆外导体的铝箔分粘接和搭接两种.搭接是将铝箔在电缆物理发泡绝缘体上裹上一层,接头处重叠一部分,一般为 3mm.粘接是铝箔与物理发泡绝缘体粘在一起.粘接较搭接屏蔽性能更好.最好的四屏蔽电缆都采用粘接. 有线电视系统和高频宽带监控系统所用同轴电缆多为高频物理发泡电缆.由于电缆的低频抗干扰特性差,外界在低频段的干扰强度大,干扰频率多.所以, 在使用上有意避开了 5MHz 以下的频段.但上述系统工作的频带宽,因此,在选择电缆时, 应特别注意高频的衰减特性和反射损耗. 在有线电视反向传输信号时, 所有终端的噪声将汇集到前端.所以,为了尽量减小电缆受外界的干扰,通常选用 4 层屏蔽或铝管电缆. 在监控系统中,目前采用视频基带传输方式较为普遍,习惯上大多采用聚乙烯实心电缆.由于视频的频率范围是 0-6MHz,这种电缆在生产中即使采用杂质含量高的再生塑料作为介质材料. 在传输低频 (视频时有时也看不出大的问题. 实心电缆通常为单层屏蔽,抗干扰特性当然不能与多层电缆相比.视频基带传输中,采用高频物理发泡电缆具有更低的信号衰减.但在发泡电缆中采用劣质的介质材料,传输效果比聚乙烯实心电缆要差.这是因为劣质材料介电常数增大,而导体直径未变,从而造成特性阻抗严重偏移.如果介质的发泡度不够,也会造成上述情况.鉴别介质材料最有效的方法是测试电缆的高频衰减值.如果材料纯度和发泡度不够,高频衰减会明显增加. 电缆在生产过程中,如果加工质量不好,还会造成外导体圆度不规则或中心导体偏心.这直接影响电缆的反射损耗,即阻抗.从而影响图象传输质量,阻抗指标只能用网络分析仪才能测出. 在施工中,不能破坏电缆的外型.否则会影响电缆的阻抗特性和屏蔽特性. 电缆连接时,切记不要随意将导线拧在一起了事.必须采用专用接头连接.制作前,应参考同轴电缆的接头制作方法.这一点应特别重视.具统计,在工程中有80%以上故障出在接头上. 如果电缆对过强的干扰信号屏蔽达不到传输要求时,只能采用辅助措施才能解决.如:在外导体加金属管或磁环,屏蔽或短路信号;在传输线两端加调制解调器,转移频率,躲避干扰;或增加视频幅度,压制干扰等方法. 参考文献: 《小同轴综合通信电缆》作者:简水生《射频电缆的屏蔽衰减》作者:永鼎。

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