同轴电缆视频传输抗干扰分析

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。
在视频监控 领域 ， 常常使用 同轴 电缆（ ｏｒ ｌ ａｌ） 质 Ｃ ａ ａ Ｃｂｅ介 ｉ
随着信 号频 率的增高 ， 感应 电流增大 ， 这种 现象就越加 明
来传输监控 图像信号 ， 电缆 的结构为 ： 同轴 中心是一根铜芯 （ 探 针 ）外 包围一定厚度 的绝 缘介质 ， 质外是管状外 导体（ ， 介 屏蔽
１４ 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 ， 高频 传输 这是
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
电 流
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 。
图２ 向导体表面集 中的信号 电流
图３ 电流趋肤深度与频率 的关 系
信号在传输 中反射的程度通常 町用驻波 比或反射损耗 （ 回
传输高频时 ， 由趋肤效应引起变化 的电阻起 主要作用 。
１ 介 质 损 耗 ． ２
介质损耗是同轴 电缆中心导体与外导体 间的电介质 （ 绝缘
图 １ 同轴 电缆
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 “ 电常数” 介 。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 （Ⅱ ！ 发泡）有关 ，介电 【
层 ）外导体表面再用绝缘塑料保护 ， 图ｌ ， 如 所示 。
显， 它使电流只集 中在表 面很 小的截 面流 动 ， 导体 的有效 造成
电阻明显增加。
信号 的趋肤 深度与频率和材料 有关 ， 越低 ， 肤深度 频率 趋
越深 ； 频率越高 ， 趋肤深度越浅 。 比铜的趋肤深度小许多 。电 铁 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
技 术 研 发
Ｔ Ｃ ０Ｌ Ｅ ＨＮ ｏＧＹ Ａ Ａ ＫＥ ＮＤ Ｍ Ｒ Ｔ
Ｖ０． ８ Ｎｏ６，０１ １１ ， ． ２ １
同轴 电缆视频传 输抗干扰分 析
黄 健
（ 深圳 市地铁 集 团有 限佘 司， 东 深圳 ５ ８ ０ ） 广 １ ０ ０
摘 要 ： 过 视 频 监控 现 场 情 况 分 析 ， 理 论 上 和 实验 中找 出对视 频 传 输 的 干扰 情 况 ， 出 抗 干 扰 的 解 放 方 法， 从 事 视 通 从 提 为
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。
１１ 电 阻 损 耗 ．
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 。
１３ 失 配 损 耗 ．
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 磁场 的方
向和强弱随信号的方 向和大小变化 。 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
技术 与 市 场
第 １＠￥６ ｏ １ ８ ￣２ ｌ年
技 术 研 发
波损耗 ） 表示 ， 来 以反射损耗与传输效率 的对照表 ， 可以了解不
从 图中可 以看 出 ， 同轴电缆对低频 的屏蔽 隔离较差 ， 频率 越高 ， 隔离越好 。
２ ． 外 部 干 扰 信 号 特 点 ２
同的反射损耗对信号传输 的影响 。
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。如 图２ 图３ 、 所示 。
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
电视监控 系统是使用 同轴 电缆作为传输视频 图像 的介质 ， 但 由Байду номын сангаас同轴 电缆传输受到各种干扰 ， 响了电视监控系统的视 影
频 传输质量 。本文对 同轴 电缆视频 传输干扰进行分析 ， 提出抗 干扰的解决方案 ， 以确保 电视监控 系统 的视频传输质量。
１ 同 轴 电缆 性 能分 析
频 监控 工程 人 员提 供 参 考 。
关 键 词 ： 频 监 控 ： 干扰 视 抗
ｄ ｉ ０３６ ／ｉ ｎ１０ － ５ ４２ １． ．２ ｏ １．９ ９ ．ｓ．０６ ８ ５ ． ０ ０ ６ ： ｊｓ ０１６
０ 引 言
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 ）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
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
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
均匀 ， 造成信号 的失配损耗 。在施工中造 成电缆 的过度弯 均会 曲、 变形 、 损伤 和接头进水 ， 也会造成失配损耗 。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