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同轴电缆的主要特性

来源:www.hqtxdl.com    发布时间:2022-01-12

一、特性阻抗

同轴电缆由同轴内导体和外导体组成。在内导体和外导体之间用同轴电缆填充具有一定介电常数的主绝缘介质。当内外导体施加一定的电位差时,两层导体之间会产生电场,在同轴传输线中会形成一定的电容。当在同轴传输线中讨论高频信号时,任何长度的同轴传输线都会形成一定的电感。这些电容和电感在同轴电缆中以分布状态存在,由同轴传输线的单位长度电容和单位长度电感决定的并联电容和串联电感的组合状态形成特征阻抗。同轴电缆的特性阻抗是指电缆在200MHz频率附近的平均特性阻抗。这是由于材料和制造工艺的限制,不可能**保证同一条带同轴电缆的特性阻抗完全相同,而只能是沿线所有局部特性阻抗的算术平均值(75欧姆是常见的)。

二、反射损失

反射损耗也叫回波损耗,符号是RL。目前我国行业标准规定反射损耗为18dB。然而,大多数国产物理发泡聚乙烯同轴电缆的反射损耗约为18db-22dB。一般工作频率越高,反射损耗越小。例如,SYWV-75-5电缆在300MHz时F < Rl ~ >:21)dB,F >时;300MHz时RL≥18dB。从信号传输质量来看,反射损耗越大越好,因为RL值越大,电缆内部结构越均匀,形成反射波的可能性越小。形成驻波就越困难。反射损耗低的电缆容易造成电视图像清晰度差、重影或莫尔干涉等不良现象。

三.湿度特性

湿度特性是指同轴电缆的衰减随绝缘子内湿度的变化而变化的特性。这一特性的关键在于绝缘体的物理结构和所用材料的性能,以及内外导体的粘接技术水平。目前,物理泡沫绝缘型和莲芯绝缘型聚乙烯材料应用广泛,物理泡沫绝缘型的防潮、防水和使用寿命远强于莲芯绝缘型电缆。

电缆受潮或进水后,其内部电容和电感都有不同程度的增加。一般来说,前者比后者增加得多,导致总容抗降低,但感抗增加,从而增强了内外导体之间的信号旁路(即弓的泄漏程度加剧),传输电阻相对增加,导致信号衰减增加。

四.温度特性

温度特性是指同轴电缆的衰减随环境温度的变化而变化的特性。一般来说,当环境温度变化时,同轴电缆的金属损耗和介质损耗会发生一定程度的变化,从而导致信号衰减的波动。一般来说,每1℃的温度变化,衰减会变化0.2%左右。变化越小越好。否则,由于季节的变化,昼夜温差大,一些特殊地方温度波动大,以及同轴电缆,传输信号衰减的变化,放大器的输出电平会出现较大的波动。对于多级放大器来说,这种影响因素的积累更加严重,甚至放大器都无法工作。

频率特性是指同轴电缆的衰减与频率的平方根成正比的特性曲线。由于同轴电缆传输的信号具有非常宽的频带,作为同轴传输线中的集中参数和分布参数,其对各种频率差异较大的信号分量的性能和响应也是不同的,因此会对不同频带的信号产生不同的衰减量。具有优良频率的同轴电缆的特性曲线在整个频率范围内是平滑的。相反,当谷点出现时,容易产生水平干扰和失真,而当峰点出现时,信号传输可能会受到很大阻碍甚至阻断。

老化特性是指内、外导体的同轴电缆电阻率特性、绝缘子的泄漏以及电缆衰减指数与使用时间的关系。据统计。对于材料和工艺较差的电缆,使用3-6年后,传输信号的衰减会增加1.2-1.5倍左右。难怪恶劣环境下使用的同轴电缆会要求每5年更新一次。

七.衰减常数

该参数主要由电缆的金属衰减和绝缘介质的衰减决定。金属因素是指内部和外部导体的尺寸、材料结构和形状。介电因素主要是内外导体之间绝缘层的材料质量、物理结构和相对介电常数。衰减常数与电缆的特性阻抗密切相关,且为反比。
比值也与工作频率有关,在不同的频率下表现出不同的衰减。一般规律是工作频率越高,衰减常数越大。比如SYWV-75-5-L型同轴电缆,当工作频率f=5MHz时的衰减常数(DB/100m)。

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好,就会侵入外部电磁噪声干扰,内部传输的信号会向外辐射,影响其特性阻抗。传输的信号将在电缆中反射,从而形成入射波和反射波-驻波的复合波。反射会导致信号传输效率降低,图像和声音质量下降,数据信号抖动。严重时,数据误码率会突然增大,系统会混乱。

普通编织网同轴电缆的屏蔽层由一层铝箔和一层金属编织网组成。编织网密度越大,屏蔽效果越好。用铜箔代替铝箔时,屏蔽性能更好。编织网增加了一层金属箔,即三重屏蔽编织网同轴电缆,其屏蔽性能将进一步提升。例如,如果在三层屏蔽编织物同轴电缆的外层增加一层金属编织物,则可以形成具有更好屏蔽性能的四层屏蔽编织物同轴电缆RGll、SYPFV-75-7-2p、SYPFV-75-5-2p等。虽然四重屏蔽编织电缆的屏蔽衰减*高达100dB,但以铝管或铜管为屏蔽层的同轴电缆的屏蔽衰减高达120dB。