同轴电缆特性相关公式

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同轴电缆的维护

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。

同轴电缆基础知识

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。

同轴射频电缆阻抗计算

同轴射频电缆阻抗计算

同轴射频电缆阻抗计算射频同轴电缆是一种广泛应用于通信、雷达、导航等领域的传输线。

它由内导体、绝缘层、外导体和护套组成,具有低损耗、高带宽、抗干扰能力强等优点。

在射频系统中,阻抗匹配是非常重要的一个环节,因为它直接影响到信号的传输质量和系统的性能。

因此,对射频同轴电缆的阻抗计算具有重要意义。

一、射频同轴电缆的基本参数1. 内导体:射频同轴电缆的内导体通常采用铜或铝制成,其截面积和长度会影响电缆的阻抗。

2. 绝缘层:绝缘层的主要作用是防止内外导体之间的短路,同时保证射频信号的传输。

绝缘层的材料和厚度也会影响电缆的阻抗。

3. 外导体:外导体通常采用铜管或铝管制成,其直径和长度会影响电缆的阻抗。

4. 护套:护套的主要作用是保护电缆,防止外部环境对电缆的影响。

护套的材料和厚度也会影响电缆的阻抗。

二、射频同轴电缆的阻抗计算公式射频同轴电缆的阻抗计算公式为:Z = R + jX,其中Z表示阻抗,R表示电阻,X表示电抗,j表示虚数单位。

1. 电阻R的计算:电阻R主要由内导体的电阻决定,其计算公式为:R = ρL/A,其中ρ表示导体材料的电阻率,L表示内导体的长度,A表示内导体的截面积。

2. 电抗X的计算:电抗X主要由绝缘层的电容和外导体的电感决定,其计算公式为:X = 2πfL/D,其中f表示射频信号的频率,L表示外导体的长度,D表示外导体的直径。

三、射频同轴电缆阻抗计算实例假设我们要设计一根射频同轴电缆,要求其工作频率为10GHz,内导体采用铜制,截面积为1mm²,长度为1m;绝缘层采用聚乙烯材料,厚度为0.05mm;外导体采用铜管,直径为0.5mm,长度为1m;护套采用聚氨酯材料。

根据上述参数,我们可以计算出射频同轴电缆的阻抗。

1. 计算内导体的电阻:首先我们需要知道铜的电阻率ρ约为1.68×10^-8Ω·m。

代入公式R = ρL/A,得到R = 1.68×10^-8 ×1000/1 = 1.68×10^-7Ω。

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。

常用电线电缆计算公式

常用电线电缆计算公式

电缆结构设计与物料用量计算电缆结构设计是把线材各组成部分参数书面化.在设计过程中,主要是根据线材的有关标准,结合本厂的生产能力,尽量满足客户要求.并把结果以书面形式表达出来,为生产提供依据. 物料用量计算是根据设计线材时选用的材料及结构参数,计算出各种材料的用量,为会计部计算成本及仓储发料提供依据.导体部分有关设计与计算:导体在结构上有实心及绞线两种,而其成份方面有纯金属.合金.镀层及漆包线等.在设计过程中,对于不同的线材选用这些导体材料时,基于下面几个方面:1.线材的使用场所及后序加工方式.2.导体材料的性能:导电率,耐热性.抗张强度.加工性.弹性系数等.1.导体绞合节距设计:绞线中绞合节距大小一般根据绞合导体线规选取(主要针对UL电子线系列, 电源线,UL444系列,CSA TR-4系列对导体的节距有要求,需根据标准设计),有时为了改善某种性能可选其它的节距.如通信线材为了降衰减选用小节距,为了提供好的弯曲性能选用较小的节距.下面的节距表选择表是针对UL电子线.美制线规对应截面积及绞线节距2.多根绞合导体绞合外径计算:导体绞合采用束绞方式进行,绞合外径采用下面两种方法计算:方法1:方法2:d----单根导体的直径D---绞合后绞合导体外径N---导体根数上述两种方法中,方法2比较适合束绞方式导体绞合外径计算:3.导体用量计算:1.单根导体2.绞合导体d----单根导体直径ρ—导体密度N---导体绞合根数λ---导体绞入系数注:用量计算为单芯时导体用量,当多芯时须考虑芯线绞合时的绞入系数.4.导体防氧化.为防止导体氧化, 可在导体绞合时, 加BAT或DOP油(如电源线,透明线)。

押出部分有关的设计与计算:押出部分包括绝缘押出.内被押出及外被押出,在押出过程中,因对线材要求不同采用押出方式不同.一般情况下,绝缘押出采用挤压式,内护层与外护层采用半挤管式.有时为了满足性能要求采用挤管式.其具体选择方法,参照押出技术.1.押出料的选择:设计过程中押出料的选择主要根据胶料的用途、耐温等级、光泽性、软硬度、可塑剂耐迁移性、无毒性能等来选择.2.押出外径:D2=D+2*TD------押出前外径D2----押出后外径T------押出厚度押出厚度(T)主要根据线材有关标准,结合厂内设备生产能力尽量满足客户要求.3.胶料用量:采用不同的押出方式,押出胶料用量计算公式也有不同.挤管式挤压式W=(S成品截面-S缆芯内容物)*ρρ-----胶料密度.考虑到线材的公差, 现期线缆企业一般采用下面计算方法.W=3,14159*1.05*T*(2*D+T)* ρ芯线绞合有关设计与计算:芯线绞合国内称为成缆,是大多数多芯电缆生产的重要工序之一。

同轴电缆的电气参数计算

同轴电缆的电气参数计算

同轴电缆的电气参数计算Newly compiled on November 23, 2020同轴电缆的一个回路是同轴对,它是对地不对称的.在金属圆管(称为外导体)内配置另一圆形导体(称为内导体),用绝缘介质使两者相互绝缘并保持轴心重合,这样所构成的线对称同轴对。

同轴电缆可用于开通多路栽波通信或传输电视节目,也可用同轴电缆传输高数码的数据信息(如UL2919屏幕线)1.一次传输参数:同轴电缆的一次传输参数主要随电流的频率及电缆结构尺寸D/d变化而变化.(1).有效电阻,随频率的增大而增大.而与内外导体直径比没直接的关系.(2).电感随频率的增大而减小,随内外导体直径比增大而增大.(3).电容与频率无关,随直径比的增大而减小.(4).电导与频率基本上成正比,随直径的增大而减小.具体计算公式如下:.有效电阻:同轴电缆的有效电阻包括内导体的有效电阻及外导体的有效电阻,当内外导体都是铜导体时,总的有效电阻为:有效电感:同轴回路的电感由内.外导体的内电感和内外导体之间的外电感组成,当内外导体都是铜时,回路的电感为:同轴电缆电容﹕同于同轴电缆无外部电场,所以同轴对的工作电容就等于同轴对内外导体间的部分电容,电容计算可按圆柱形电容器的电容公式来计算:Dw-外导体结构的修正系数(理想外导体Dw=0,非理想外导体Dw=编织外导体中的单线直径)K1-内导体结构的修正系数,D1-同轴线外导体内径(mm)绝缘电导:同轴对的绝缘导体G由两部分组成: 一是由绝缘介质极化作用引起的交流电导G~,另一个部分是由于绝缘不完善而引起的直流电导G0:G=G0+G~2.二次传输参数:二次传输参数是用以表征传输线的特性参数,它包括特性阻抗ZC,衰减常数α,及相移常数. .同轴电缆特性阻抗﹕同轴电缆衰减的计算公式:KS-----绞线引起射苹电缆电阻增大的系数,KS=KB-----编织引起射苹电缆电阻增大的系数Dw----编织外导体中的单线直径KP1,KP2-分别表示内,外导体与标准软铜不同时引起射频电阻增大或减小的系数.编织系数KB还可用如下计算方法求出:延时﹕延时是指信号沿电缆传输时,其单位长度上的延迟时间.同轴电缆的延时与电缆尺寸无关,仅仅取决于介质的介电常数.。

同 轴 线——理论分析和特性

同 轴 线——理论分析和特性
解:b/a=3.3 TE11截止频率:
fc11=
ckc11
2
r
c
2 r
2 16.766 GHz ba
可用频率:
fmax fc11(1 5%) 15.928 GHz
习题:3-23;3-25;3-27;3-33
波导正规模的特性
对称性 正交性 完备性
对称性
正规模的电场和磁场波函数对时间和空间的特性 分析。(3.3-1~4)
E
z
(r
,
f
,
z
)=
A1
J
m
(kc
r
)

A
2Ym
(kc
r
)

cosmf sinmf
e
j

z
边界条件要求在r=a,b处Ez=0;可得联立方程:
同轴线的高次模

A1 J m
(kca)

A2Ym
(kca)

0
A1Jm (kcb) A2Ym (kcb) 0
Jm (kca)= Ym (kcb) Jm (kca) Ym (kcb)
(r,f)

t
F(r,f)

r
V0 ln(b /
a)

Emr
E (r,f, z) E0t (r,f )e j z Emre j z 3.3 15
同 轴 线——理论分析(续四)
传播常数:=k=w
横向磁场:H
(r,f,
z)

1

z

E0t
f
Em e j z

场图如书上3.3-2,截面与静态场同,沿z有 周期分布。

同轴电缆的波速

同轴电缆的波速

同轴电缆的波速摘要:一、同轴电缆简介二、波速的计算公式及影响因素三、同轴电缆波速的应用四、提高同轴电缆波速的方法五、总结正文:在同轴电缆通信系统中,波速是一个至关重要的参数。

它直接影响到信号的传输距离和质量。

本文将对同轴电缆的波速进行详细解析,包括计算公式、影响因素、应用及提高方法。

一、同轴电缆简介同轴电缆,顾名思义,是由两根同轴心的电缆组成。

内导体为信号传输的主体,外导体起到屏蔽和保护内导体的作用。

在同轴电缆中,电磁波沿着内导体传输,外部为绝缘层和保护层。

二、波速的计算公式及影响因素同轴电缆中的波速(v)计算公式为:v = c / (√(εr + 1))其中,c 为光速,εr 为相对介电常数。

影响波速的因素主要有:1.内导体直径:内导体直径越大,波速越快。

2.外导体厚度:外导体厚度越大,波速越慢。

3.相对介电常数:相对介电常数越大,波速越慢。

三、同轴电缆波速的应用1.设计电缆:根据需求选择合适的波速,以达到理想的传输距离和信号质量。

2.评估系统性能:通过测量波速,可以评估通信系统的性能,如传输速率、传输距离等。

3.故障诊断:波速异常时,可判断为电缆或系统存在问题,便于故障诊断。

四、提高同轴电缆波速的方法1.选用高相对介电常数的材料:提高电缆的绝缘性能,从而提高波速。

2.减小外导体厚度:在保证屏蔽效果的前提下,减小外导体厚度,以提高波速。

3.优化电缆结构:如采用多层结构,降低信号损失,提高波速。

五、总结同轴电缆的波速是通信系统中至关重要的参数,它直接影响到信号的传输质量和距离。

了解波速的计算公式、影响因素及应用,有助于我们更好地设计和优化同轴电缆通信系统。

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。

同轴电缆的特性阻抗计算

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 。

线缆电气特性基础知识

线缆电气特性基础知识

影响近端串音的因素有:绞距、绝缘厚度、对线间的 距离。 绞距的功能就是将信号发射的距离错开,避免在同时 传输过程中由于信号之间距离过小(当为平行线时距 离最小),产生过强的感应而导致信号之间的干扰、 泄露。如:CAT.5E 蓝白对线:11MM;绿白对线: 13MM;橙白对线:15MM;棕白对线:17MM。 另外,我们生产的部分CAT.6线材有加十字格,主要 目的也就是减少对线间的干扰。 (3)、PSNEXT指各对线之间近端串音的总和; ELFEXT指远端串音与衰减的比值;PSELFEXT指各 对线远端串音与衰减的比值的总和。其原理与NEXT 相同。
(5)、DELAY指信号在传输过程中通过一定长度所 需的时间(如果是在同轴电缆,可以通过此项目了 解芯线发泡的均匀性)。 (6)、RETURN LOSS指整个频率范围内信号反射 的强度。其直接影响来源与输入阻抗,当我们的线 材输入阻抗很平稳,那么RETURN LOSS结果会相 当好;当线材同芯度偏低或线材中段有破皮、加工 时导致线材压破等现象都影响到RETURN LOSS的 值。 举例:LD-CT/GR30M测试结果蓝白对线及绿白对线 RL有异常。 经确认问题点如下: 1、金片铆压时将导体与绝缘挤破; 2、随机解剖两段线材发现:蓝白对线同芯度:33%、 79%;绿白对线同芯度:32%、81%。
式将被测物的轨迹显示出来。网络分析仪的功 能较齐全,目前我们使用网络分析仪可测试项 目有:阻抗(史密斯图形)、回路损失、时间 延迟、衰减等。 3、FLUKE测试机 此仪器模拟网络布线的方法,通过CHANNEL (通道)、PATCH CORD(跳线)、 PERMANENT LINK(永久链路)三种方法进 行测试。同时,FLUKE测试机可以通过 HDTDR功能诊断线材RL不良的具体位置和通 过HDTDX诊断线材NEXT不良发生的具体位 置。 4、现场操作演示。

双层介质同轴电缆电流密度公式

双层介质同轴电缆电流密度公式

双层介质同轴电缆电流密度公式双层介质同轴电缆是一种常用的电力电缆结构,由内层导体、绝缘层、外层导体和外护套组成。

在电力传输和通信中广泛应用。

在双层介质同轴电缆中,电流密度是一个重要的参数,用于描述电流在导体中的分布情况。

下面将详细介绍双层介质同轴电缆中的电流密度公式。

对于一根双层介质同轴电缆,我们可以将其简化为两个同心圆柱导线,内导线半径为a,外导线半径为b,两者之间的绝缘层厚度为d。

在单个导线中,沿径向的电流密度分布是均匀的,即在任何一个截面上电流密度都相同。

我们设导线中的电流为I,则沿径向的电流密度为J,即J=I/(π(r^2-a^2))。

下面我们来计算双层介质同轴电缆电流密度的公式。

设内外导线的电阻分别为R1和R2,绝缘层的电阻为Ri。

根据欧姆定律,导线中的电流与电阻和电压之间的关系为I=V/R,其中V为电压。

由于双层介质同轴电缆是一个闭合回路,所以内外导线的电压之差等于电源的电压U,即U=V1-V2、根据欧姆定律,内导线的电压为V1=I*R1,外导线的电压为V2=I*R2、带入U=V1-V2,得到U=I*(R1-R2)。

根据欧姆定律,绝缘层中的电流为Ii=V/Ri。

由于绝缘层是一个高阻抗的介质,所以绝缘层中的电流非常小,可以忽略不计。

因此,整个电流I可以看作是内外导线中的电流之和,即I=I1+I2将上式代入U=I*(R1-R2),可得U=(I1+I2)*(R1-R2)。

进一步化简,可得U=I1*R1-I2*R2另外,根据电流连续性原理,通过同一截面的电流总量应相等,即I1=I2、带入上式,可得U=I1*R1-I1*R2,化简为U=I1*(R1-R2)。

而根据电流密度的定义,内外导线中的电流密度J分别为J1=I1/(π(a^2)),J2=I2/(π(b^2))。

在绝缘层中,电流可以看作是径向传输的,在单位长度内的电流等于截面上电流密度与半径之积,即Ii=J*2πr*d。

综上所述,双层介质同轴电缆中的电流密度公式为:J=I/(π(r^2-a^2))I=U/(R1-R2)J1=I1/(π(a^2))J2=I2/(π(b^2))I1=I2Ii=J*2πr*d。

同轴电缆环路定理推导

同轴电缆环路定理推导

同轴电缆环路定理推导【同轴电缆环路定理推导】1. 引言同轴电缆环路定理是电磁学中的重要定理之一,它描述了电磁场中同轴电缆的环路中产生的磁场的特性。

本文将通过全面评估同轴电缆环路定理,逐步深入探讨其原理和推导过程,以帮助读者更加深刻地理解这一定理。

2. 环路电磁感应定律在讨论同轴电缆环路定理之前,我们首先回顾一下环路电磁感应定律,即法拉第电磁感应定律的一个特例。

该定律表明,当一个导线的闭合回路中存在变化的磁场时,回路中将会产生电动势。

这一定律可以用以下公式表示:ε = -d(Φ)/dt其中,ε是在回路中产生的电动势,Φ表示通过该回路的磁通量,t代表时间。

根据该定律,我们可以得出结论:当一个闭合回路中存在变化的磁场时,该回路中将会有电流流过。

3. 同轴电缆环路定理的原理同轴电缆是由两个同心的导体组成的,通过绝缘层隔开。

由于同轴电缆的内外导体是同心的,它们的电流方向完全相反。

根据安培环路定理,即安培定理的一个特例,磁场的环路积分等于该环路中所围绕的电流总和的n倍。

我们可以得出同轴电缆环路定理的表达式:∮B·ds = μ0I其中,∮B·ds表示磁场B沿任意闭合路径的环路积分,μ0为自由空间中的磁导率,I表示穿过该回路的电流。

4. 同轴电缆环路定理的推导我们考虑一个长度为l的同轴电缆环路。

我们取一个距离R处的环路,其内、外导体之间的电流分别为I1和I2。

为了方便推导,我们假设同轴电缆的线性电阻可忽略不计。

根据安培环路定理,我们可以得到内、外导体的磁场分别为:B1 = μ0I1/2πRB2 = μ0I2/2πR考虑到环路电磁感应定律,我们可以计算出磁通量Φ1和Φ2:Φ1 = B1·A = (μ0I1/2πR)·(πR^2) = μ0I1R/2Φ2 = B2·A = (μ0I2/2πR)·(π(R+l)^2) = μ0I2(R+l)/2根据环路电磁感应定律,我们可以计算出环路中的电动势:ε = -(dΦ)/dt = -d(Φ1+Φ2)/dt = -d(μ0I1R/2 + μ0I2(R+l)/2)/dt由于I1和I2是恒定的,所以我们可以将I1R和I2(R+l)看作常数,于是上述表达式可以简化为:ε = -μ0(I1R/2 + I2(R+l)/2)·dt/dt = -μ0(I1R/2 + I2(R+l)/2)根据同轴电缆环路定理的表达式∮B·ds = μ0I,我们可以得到:∮B·ds = B1·l + B2·l = μ0(I1+I2) = μ0I由此,我们得到:B1·l + B2·l = μ0(I1+I2)进一步化简得:B1 + B2 = μ0(I1+I2)/l我们可以将磁场B1和B2的表达式代入这个等式,得到:(μ0I1/2πR) + (μ0I2/2πR) = μ0(I1+I2)/l通过化简可以得出:I1/R + I2/(R+l) = (I1+I2)/l5. 总结与展望通过对同轴电缆环路定理的深入探讨和推导,我们可以得出结论:同轴电缆环路中的磁场可以通过内、外导体的电流之和来表示,且与半径和长度有关。

同轴电缆特性相关公式

同轴电缆特性相关公式

1.信号在电缆中的传输速率r V =其中,c 为光速,ε为介电常数。

注1:SYV 是100%聚乙烯填充,介电常数ε=2.2-2.4左右;而SYWV 也是聚乙烯填充,但充有80%的氮气气泡,聚乙烯只含有20%,宏观平均介电常数ε=1.4左右;这一工艺成就于90年代,它有效降低了同轴电缆的介电损耗。

注2:SYV 电缆是最早期的同轴电缆,在几十上百年时间里一直用它传输,包括传输射频信号;但后来当SYWV 出现后,射频以上波段就很少应用SYV 了。

因为高频衰减差别太大了;慢慢的SYV 就基本上主要用在监控视频传输上了,也就把这种射频电缆的 “元老”,改称为“视频电缆”了。

但这绝不等于说:SYV“视频电缆”的视频传输特性比SYWV 好,实际情况刚好相反,SYWV 的视频传输特性也全面优于SYV 电缆。

这方面的误解很普遍,且我国南方比北方的误解要严重,认为传输视频信号, “必须用视频电缆”。

实测1000米电缆视频传输性能,SYWV75-5/64编电缆:0.5M —5.15db,6M —19.12db;国标优质SYV75-5/96编电缆:0.5M —6.43db,6M —21.76db (相同编网结构电缆衰减比发泡电缆大3db ——即大1.4倍以上),有一个还挺有名的厂家产品,SYV75-5/128编电缆,6M —25.22db ,衰减比发泡电缆大6db 以上——即大2倍多]。

2. TDR 测试系统的整体上升时间由下式决定:system r T = 其中,step r T 是阶跃信号的上升时间,scoper T 是示波器带宽对应的上升时间。

通常阶跃信号经过2个相邻的阻抗不连续点之间的时间大于TDR 测试系统的上升时间(system r T )的二分之一,则这2个阻抗不连续点是可以被此TDR 系统分辨的。

但是,不能认为TDR 激励阶跃信号源上升沿越快,则该TDR 越好。

(1)首先,实际的测试系统还要包含测试夹具(电缆、转接器、连接器及探针等),由于测试夹具的性能,可能会大大略化TDR 实际测试系统的上升时间,即system r T =也就是说,如果测试夹具无法满足更快的上升时间,则选择上升沿再快的TDR 也是没有意义的。

同轴电缆的波速

同轴电缆的波速

同轴电缆的波速【实用版】目录1.同轴电缆的概念与结构2.同轴电缆的波速与特性阻抗的关系3.影响同轴电缆波速的因素4.同轴电缆波速的计算方法5.同轴电缆的应用正文一、同轴电缆的概念与结构同轴电缆(Coaxial Cable)是一种广泛应用于电视、宽带网络和无线通信等领域的传输线。

它由内导体、绝缘层、外导体和保护层四部分组成。

内导体通常为铜或铝制成的细丝或薄膜,外导体则为铜或铝制成的网状或薄膜结构。

内外导体之间填充有绝缘材料,如聚乙烯或聚氨酯等。

保护层一般由聚乙烯或聚氨酯等材料制成,用于保护电缆免受外界环境因素的影响。

二、同轴电缆的波速与特性阻抗的关系同轴电缆的波速(Velocity of Propagation)是指电磁波在电缆中传播的速度。

它与电缆的特性阻抗(Characteristic Impedance)密切相关。

特性阻抗是指电缆内部电磁场分布的阻抗,用 Z0 表示。

当电磁波在电缆中传播时,其速度 V 与特性阻抗 Z0 和电缆的波长λ有关系:V = λ/Z0。

三、影响同轴电缆波速的因素同轴电缆的波速主要受以下因素影响:1.内外导体的半径:内外导体的半径决定了电缆的特性阻抗,进而影响波速。

一般来说,内外导体半径越大,特性阻抗越小,波速越快。

2.绝缘层的介电常数:绝缘层的介电常数影响电缆的特性阻抗,进而影响波速。

介电常数越大,特性阻抗越小,波速越快。

3.外导体的磁导率:外导体的磁导率影响电缆的特性阻抗,进而影响波速。

磁导率越大,特性阻抗越小,波速越快。

4.长度:电缆长度对波速的影响不大,因为波速主要取决于电缆的特性阻抗。

但在长距离传输时,电缆长度可能会引起信号衰减和失真等问题。

四、同轴电缆波速的计算方法根据同轴电缆的特性阻抗和波长,可以使用以下公式计算波速:V = λ/Z0其中,λ为电缆的波长,Z0 为电缆的特性阻抗。

波长λ可以通过以下公式计算:λ = c/f其中,c 为光速(约 3×10^8 米/秒),f 为电磁波的频率。

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1.信号在电缆中的传输速率
r V =其中,c 为光速,ε为介电常数。

注1:SYV 是100%聚乙烯填充,介电常数ε=2.2-2.4左右;而SYWV 也是聚乙烯填充,但充有80%的氮气气泡,聚乙烯只含有20%,宏观平均介电常数ε=1.4左右;这一工艺成就于90年代,它有效降低了同轴电缆的介电损耗。

注2:SYV 电缆是最早期的同轴电缆,在几十上百年时间里一直用它传输,包括传输射频信号;但后来当SYWV 出现后,射频以上波段就很少应用SYV 了。

因为高频衰减差别太大了;慢慢的SYV 就基本上主要用在监控视频传输上了,也就把这种射频电缆的 “元老”,改称为“视频电缆”了。

但这绝不等于说:SYV“视频电缆”的视频传输特性比SYWV 好,实际情况刚好相反,SYWV 的视频传输特性也全面优于SYV 电缆。

这方面的误解很普遍,且我国南方比北方的误解要严重,认为传输视频信号, “必须用视频电缆”。

实测1000米电缆视频传输性能,SYWV75-5/64编电缆:0.5M —5.15db,6M —19.12db;国标优质SYV75-5/96编电缆:0.5M —6.43db,6M —21.76db (相同编网结构电缆衰减比发泡电缆大3db ——即大1.4倍以上),有一个还挺有名的厂家产品,SYV75-5/128编电缆,6M —25.22db ,衰减比发泡电缆大6db 以上——即大2倍多]。

2. TDR 测试系统的整体上升时间由下式决定:
system r T = 其中,step r T 是阶跃信号的上升时间,scope
r T 是示波器带宽对应的上升时间。

通常阶跃信号经过2个相邻的阻抗不连续点之间的时间大于TDR 测试系统的上升时间(system r T )的二分之一,则这2个阻抗不连续点是可以被此TDR 系统分辨的。

但是,不能认为TDR 激励阶跃信号源上升沿越快,则该TDR 越好。

(1)首先,实际的测试系统还要包含测试夹具(电缆、转接器、连接器及探针等),由于测试夹具的性能,可能会大大略化TDR 实际测试系统的上升时间,即
system r T =也就是说,如果测试夹具无法满足更快的上升时间,则选择上升沿再快的TDR 也是没有意义的。

(2)选择多快的上升沿的TDR 主要取决于DUT 的工作速率(或频率范围)。

对于大多TDR 说应用来说,DUT 的工作速率<10 G,因此没有必要单纯追求快的上升沿。

按照TDR 分辨能力,35 ps 的上升时间(包括阶跃信号和示波器)的TDR 系统在空气为介质的系统中(介电常数为
1),最小可分辨5 mm 的物理间隔;对于典型的PCB 材料(介电常数约等于4),35 ps 的TDR 系统最小可分辨2.5 mm 的物理间隔(对于信号场在空气和PCB 材料之间的情况下,这个值可能更大一点;而对于过孔,封装引线,Socket 连接器,该值可能更小)。

应该来说,>95%以上的TDR 应用,35 ps 上升时间的TDR 系统是足够的。

而且,对于本身工作速率不高的系统,过快的上升沿会产生额外的过冲和多次反射,不但
不会提高测试精度,反而会引入不必要的误差。

参考文献:唐亮,赵春宇. 时域反射(TDR)测试问题分析[J].电子测量技术. 2008年5月,第31卷第5期,42-44.
3.同轴电缆的特性阻抗
Z =(2f ωπ=) 其中,R 、L 、G 、C 分别表示单位长度的电阻、电感、电导、电容。

由上式可知,特性阻抗随f 不同而不同。

如果我们假定内、外导体都是理想导体,即R 和G
忽略不计,则Z =电容取决于导体材料、内外导体间的介质和内外导体直径/Z D d
=。

式中ε为绝缘体的相对介电常数,它随材料的种类和密度而不同,D 为外导体内径,d 为内导体外径。

4.衰减特性
信号在同轴电缆里传输时的衰耗与同轴电缆的尺寸、介电常数、工作频率有关,相近的计算公式如下:
A K C =+ 式中f 为传输信号频率,Z 为特性阻抗,K 是由内外导体直径、电导率和形状决定的常数,C 项通常较小,工程计算中通常忽略。

由上式可见,衰减常数与信号的工作频率f 的平均方根成正比,即频率越高,衰减常数越大,频率越低,衰减常数越小。

参考文献:同轴电缆的结构与特性及质量检测方法
信号在同轴电缆传输时,由于内导体存在一定的阻,绝缘介质不可避免地存在一些漏电流使电缆发热而损失一部分能量,这部分能量就是电缆的损耗。

其损耗随电缆的长度增加和频率的增加而增加。

大小用衰减系数α表示,公式:
24214.7510( 1.9810K K a f D d
--=⨯+⨯ dBm f :传输高频信号的频率:1K 、2K 是内、外导体的材料和形状决定的常数:d 、D 是内、外导体的直径(单位:厘米),r ε绝缘介质相对介电常数。

从公式中看出,电缆衰减与材料、形状和频率及相对介电常数有关。

电缆传输距离越长、频率高越高,损耗越大。

在设计传输系统时,要根据传输距离、频率选择适合的电缆作为传输线。

任何电缆都有使用寿命的,在使用一段时间后,由于材料老化,导体电阻增加,绝缘介质的漏电流加大,使电缆的衰减增加。

当电缆的衰减量比标称值增加10%-15%时,该电缆就被淘汰更新了。

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。

普通编制网型同轴电缆的屏蔽层是由一层金属编制网组成,编制网的密度越大越有利于屏蔽;而采用铜箔代替铝箔时,则屏蔽性能更佳。

采用铝管或铜管作为屏蔽层的同轴电缆的屏蔽衰减却可达120dB 以上。

5.反射系数
00/()/()c c U U Z Z Z Z ρ-+==-+
式中,式中, c Z 为传输线路的负载阻抗, 0Z 为传输线路的特性阻抗(或称为波阻抗), U -反为反射波波幅, U +为发射波波幅。

得到反射系数后,根据公式可以得到传输线路上任意点的阻抗。

011Z Z ρρ
+=- 6驻波比
驻波比就是反应系统匹配程度,驻波系数VSWR 用公式表示:VSWR=Vmax /Vmin 其中,Vmax :入射波与反射波的电压相同位点相加的波峰;Vmin :入射波与反射波的电压同相位点相减的波谷。

如果线路在阻抗匹配的情况下,损耗非常小,甚至为零,在理论上能实现无损耗传输。

但由于设计计算和生产工艺的误差,致使特性阻抗不可能达到理论值:而且在使用过程中,也无法保证所有接口都符合设计值要求,达到精确匹配。

电缆在设计生产时只是尽可能接近理论值,在使用中,也只能尽量达到匹配。

一般驻波比达到1.1-1.5已经属于良好匹配状态了。

7缘介质
绝缘介质的介电常数越小,电缆的衰减量和温度系数也越小。

在各种介质中,空
气的介电常数最小,衰减量和温度系数也最小,但无法固定内、外导体,故只能采用半空气心。

如:竹节型或藕心型等。

同轴电缆中的绝缘介质材料的性质对于其特性阻抗具有直接影响。

当电缆受潮或进水后,将会造成绝缘介质相对电容率的变化,使电缆内部分布电感和分布电容发生相应的改变,也就造成了特性阻抗的变化。

所以,要严禁同轴电缆的受潮和进水现象。

8温度特性
由于导体电阻、绝缘介质的介电常数等都与温度有一定的关系,因此,同轴电缆的衰减也与温度有关系。

随着温度的升高,电缆衰减量随之增大。

我们把温度升高1℃时电缆衰减的相对增加值定义为温度系数。

一般电缆的温度系数大约为0.2%℃,即温度每升高1℃时,电缆衰减量增加0.2%。

在设计系统时,如果传输线路比较远、温差较大,选择和调试放大器时就要考虑由于温度变化时引起的误差。

如:选择带自动增益、自动斜率控制的放大器或调试放大器时留有一定的余量,这样才能保证系统稳定运行。

9制电缆要考虑的问题
(1)电缆的尺寸
(2)电缆的传输带宽
(3)电缆的驻波比。

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