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。
同轴电缆的电气参数计算
同轴电缆的电气参数计算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1.1.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：d d D1.2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：2? 132 1 1 *L=①恤（孑）十卡主〒+万沪L（T宮萤醛1.3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=O 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)1.4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=GO+G〜f 一r" 4 ”ajiI n m ii .i.〜a2.二次传输参数: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a ,及相移常数.2.1.同轴电缆特性阻抗:2.1.1. 对于斜包,铝箔纵包可近似看作是理 想外导体,计算如下:ZC = ^kA 屁 d 更=矿|呵J 2.1.2.编织外导体,绞线内导体计算如下D …外号体外锂&…内导仔外徑6-辐织导4$亘徑K ：…-导辟结拘修正乐数2.2同轴电缆衰减的计算公式 51・5比 EdC G Z + 7 C 2X ZC 2« R 导体电阻损崔引起的衰喊分量一导体衰减•.电阴衰喊当沟外辱体都为闵莊宠导尬时.D.丄--外导棒內径.内耳样外径号斡结构修正癢数 K. •-•綾絳引起射苹电纜电阻増大的系数K L - L25K £•…編织引趙射苹电缆电阻増大的系数。
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。
双绞线转同轴 阻抗变换
双绞线转同轴阻抗变换
双绞线转同轴电缆的阻抗变换是指将信号传输线路从双绞线转
换为同轴电缆时，需要考虑阻抗匹配的问题。
双绞线和同轴电缆是
两种常见的传输线路，在进行转换时需要注意阻抗的匹配，以确保
信号传输的有效性和稳定性。
首先，双绞线和同轴电缆的特性阻抗分别为100欧姆和75欧姆。
当将双绞线转换为同轴电缆时，需要进行阻抗匹配，以避免信号反
射和损耗。
一种常见的方法是使用阻抗变压器或阻抗转换器来实现
阻抗的匹配。
这样可以确保信号在传输过程中不会受到严重的衰减
和失真。
其次，双绞线和同轴电缆在信号传输中的特性也有所不同，双
绞线通常用于局域网和电话线路的传输，而同轴电缆则常用于有线
电视和宽带网络等领域。
在进行转换时，需要考虑信号的频率范围、传输距离和环境干扰等因素，以选择合适的同轴电缆类型和阻抗匹
配方案。
另外，在实际的应用中，还需要考虑信号的衰减和传输损耗等
问题。
由于同轴电缆的特性阻抗为75欧姆，而双绞线的特性阻抗为
100欧姆，因此在进行转换时可能会引入一定的信号损耗。
因此，在设计和实施阻抗变换时，需要综合考虑信号的频率、功率和传输距离等因素，以最大限度地减少信号损耗。
总之，双绞线转同轴电缆的阻抗变换涉及到阻抗匹配、信号特性和传输损耗等多个方面的问题。
在实际应用中，需要根据具体的情况选择合适的阻抗变换方案，以确保信号传输的稳定和可靠。
天线阻抗匹配 特性阻抗50欧姆
常见的射频同轴电缆绝大部分是５０Ω特性阻抗的，这是为什么呢？
通常认为导体的截面积越大损耗就越低，但事实并非完全如此。
同轴电缆的每单位长度的损耗是ｌｏｇＤ/ｄ的函数，也就是说和电缆的特性阻抗有关。
经过计算可以发现，当同轴电缆的特性阻抗为７７Ω时，单位长度的损耗最低。
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对于同轴电缆的最大承受功率，通常认为内外导体的间距越大，则同轴电缆可承受电压越高，即承受功率越大，但实际上也不完全准确。
同轴电缆的最大承受功率同样与其特性阻抗有关。
可以计算出当同轴电缆的特性阻抗为３０Ω时，其承受的功率最大。
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为了兼顾最小的损耗和最大的功率容量，应该在７７Ω和３０Ω之间找一个适当的数值。
二者的算术平均值为５３．５Ω，而几何平均值为４８．０６Ω；选取５０Ω的特性阻抗可以做到二者兼顾。
此外，５０Ω阻抗的连接器也更加容易设计和加工。
绝大部分应用于通信领域的射频电缆的特性阻抗是５０Ω；在广播电视中则用到７５Ω的电缆。
大部分的测试仪器都是５０Ω的阻抗，如果要测量７５Ω阻抗的器件，可以通过一个５０～７５Ω的阻抗变换器来进行阻抗匹配，但是需要注意这种阻抗变换器有约５．７ｄＢ的插入损耗
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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6 0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，3 0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30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。
同时也确立了硬件的规格。
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与电缆结构尺寸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).电导与频率根本上成正比,随直径的增大而减小.具体计算公式如下:1.1.有效电阻:同轴电缆的有效电阻包括内导体的有效电阻与外导体的有效电阻,当内外导体都是铜导体时,总的有效电阻为:(欧姆/公里)1.2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:(亨/公里)1.3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局部电容,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)1.4绝缘电导:同轴对的绝缘导体G由两局部组成: 一是由绝缘介质极化作用引起的交流电导G~,另一个局部是由于绝缘不完善而引起的直流电导G0:G=G0+G~G~=ωCtg(δ)G0------直流损耗G~------交流损耗ω------电流频率C-------工作电容tg(δ)---介质损耗角正切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,与相移常数.2.1.同轴电缆特性阻抗﹕2.1.1.对于斜包,铝箔纵包可近似看作是理想外导体,计算如下:2.1.2.编织外导体,绞线内导体计算如下:D---外导体外径d----内导体外径Dw---编织导体直径K1----导体结构修正系数2.2同轴电缆衰减的计算公式:αR-导体电阻损耗引起的衰减分量,导体衰减(电阻衰减)当内外导体都为圆柱形导体时:db/km当内导体是绞线,外导体是编织时:db/kmD.d----外导体内径.内导体外径K1-----导体结构修正系数ε-----绝缘介电常数K S-----绞线引起射苹电缆电阻增大的系数,K S=1.25 K B-----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K P1,K P2-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:m----为编织的锭数n-----为每锭编织线中的导线根数β-----为编织角(编织导线的方向与电缆轴线方向之间的夹角) αG----介质损耗而引起的衰减分量,称为介质衰减(电导衰减)tgσe----等效介质损耗角正切εe-------等效介电常数2.3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.秒/米V-----信号在电缆中的传播速度εe----等效介电常数.。
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。
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。
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:1.1.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:(欧姆/公里)1.2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:(亨/公里)1.3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)1.4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~G~=ωCtg(δ)G0------直流损耗G~------交流损耗ω------电流频率C-------工作电容tg(δ)---介质损耗角正切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.2.1.同轴电缆特性阻抗﹕2.1.1.对于斜包,铝箔纵包可近似看作是理想外导体,计算如下:2.1.2.编织外导体,绞线内导体计算如下:D---外导体外径d----内导体外径Dw---编织导体直径K1----导体结构修正系数2.2同轴电缆衰减的计算公式:αR-导体电阻损耗引起的衰减分量,导体衰减(电阻衰减)当内外导体都为圆柱形导体时:db/km当内导体是绞线,外导体是编织时:db/kmD.d----外导体内径.内导体外径K1-----导体结构修正系数ε-----绝缘介电常数KS -----绞线引起射苹电缆电阻增大的系数,KS=1.25KB-----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:m----为编织的锭数n-----为每锭编织线中的导线根数β-----为编织角(编织导线的方向与电缆轴线方向之间的夹角)αG----介质损耗而引起的衰减分量,称为介质衰减(电导衰减)tgσe----等效介质损耗角正切εe-------等效介电常数2.3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.秒/米V-----信号在电缆中的传播速度εe----等效介电常数.。