同軸電纜特性介紹

來源：未知發布(bu)日(ri)期：2020-03-17 10:23

同軸(zhou)(zhou)(zhou)電纜是(shi)(shi)(shi)有(you)線(xian)電視系統中用(yong)來傳輸射頻信號的(de)(de)主要媒(mei)質，它是(shi)(shi)(shi)由芯線(xian)和屏蔽(bi)網筒構(gou)成的(de)(de)兩根導(dao)(dao)體，因為這(zhe)兩根導(dao)(dao)體的(de)(de)軸(zhou)(zhou)(zhou)心是(shi)(shi)(shi)重合的(de)(de)，故稱同軸(zhou)(zhou)(zhou)電纜或同軸(zhou)(zhou)(zhou)線(xian)。目前，在不能完全實(shi)現(xian)光纖到戶的(de)(de)情況下，同軸(zhou)(zhou)(zhou)電纜的(de)(de)使用(yong)量相當大(da)，多方位了解同軸(zhou)(zhou)(zhou)電纜的(de)(de)特性(xing)，對于有(you)線(xian)電視工作者特別是(shi)(shi)(shi)剛(gang)剛(gang)從事有(you)線(xian)電視工作的(de)(de)同志更是(shi)(shi)(shi)大(da)有(you)益處。

1同軸電(dian)纜的結構

射頻同軸電纜(lan)由內導體(ti)、絕緣介質、外(wai)導體(ti)(屏蔽層(ceng))和(he)護套4部分組成(cheng)。

1.1內導體

內導(dao)體(ti)通常由(you)一根實心導(dao)體(ti)構成，利用高頻信號的(de)集膚效(xiao)應，可采(cai)用空銅管(guan)，也可用鍍銅鋁(lv)棒(bang)，對不需供電(dian)(dian)(dian)的(de)用戶網采(cai)用銅包(bao)(bao)鋼線(xian)，對于需要(yao)供電(dian)(dian)(dian)的(de)分配網或主(zhu)干線(xian)建(jian)議采(cai)用銅包(bao)(bao)鋁(lv)線(xian)，這樣既能(neng)保證電(dian)(dian)(dian)纜的(de)傳輸(shu)性能(neng)，又可以(yi)滿足供電(dian)(dian)(dian)及機械性能(neng)的(de)要(yao)求，減輕了電(dian)(dian)(dian)纜的(de)重量，也降低了電(dian)(dian)(dian)纜的(de)造價(jia)。

1.2絕緣(yuan)介質

絕緣介質可以采用(yong)聚(ju)乙烯、聚(ju)丙烯、聚(ju)氯乙烯(PVC)和氟塑(su)料等，常用(yong)的絕緣介質是(shi)損耗小、工藝性能(neng)好的聚(ju)乙烯。

1.3外導體

同軸電纜的外(wai)導(dao)體有(you)雙重(zhong)作(zuo)(zuo)用，它既(ji)作(zuo)(zuo)為傳輸回路的一根導(dao)線，又具(ju)有(you)屏蔽(bi)作(zuo)(zuo)用，外(wai)導(dao)體通常有(you)3種(zhong)結(jie)構。

(1)金屬(shu)管(guan)狀。這種結(jie)構采用銅或鋁帶縱(zong)包焊接，或者(zhe)是無縫(feng)銅管(guan)擠(ji)包拉延而成，這種結(jie)構形(xing)式的屏蔽性(xing)能(neng)最好，但柔軟(ruan)性(xing)差(cha)，常用于干線電纜(lan)。

(2)鋁塑料復合帶縱包(bao)搭接(jie)。這種結構有較好的屏蔽作用，且制造(zao)成本(ben)低，但(dan)由于外導體是帶縱縫的圓管，電磁(ci)波會從縫隙(xi)處(chu)穿出(chu)而泄漏(lou)，應(ying)慎重使用。

(3)編(bian)織網(wang)與鋁塑復合帶(dai)縱包組合。這是從單一編(bian)織網(wang)結構發展而來的，它具有柔軟性好、重量(liang)輕(qing)和接頭可靠等特點，實驗證明，采用合理的復合結構，對(dui)屏(ping)蔽性能(neng)有很大(da)提高，目前這種(zhong)結構形式被大(da)量(liang)使用。

1.4護套

室(shi)外電纜(lan)宜用(yong)(yong)具有優良(liang)氣候特性的黑色(se)聚乙(yi)烯(xi)，室(shi)內用(yong)(yong)戶電纜(lan)從美觀考慮則宜采(cai)用(yong)(yong)淺色(se)的聚乙(yi)烯(xi)。2.1按照同軸電纜(lan)在CATV系統中(zhong)的使用(yong)(yong)位(wei)置(zhi)可(ke)分為3種(zhong)類型

(1)干線(xian)電纜：其絕(jue)緣外徑一般為9 mm以(yi)上的粗電纜，要求損(sun)耗(hao)小(xiao)，柔軟性要求不高。

(2)支線電纜(lan)：其絕緣外徑一(yi)般為(wei)7 mm以(yi)上的中粗(cu)電纜(lan)，要求(qiu)損耗(hao)較小，同時也要求(qiu)一(yi)定的柔軟(ruan)性。

(3)用戶分配網電纜：其絕緣外徑一般為5 mm，損(sun)耗要求不(bu)是主要的，但要求良好的柔軟性和室內統一協調性。

2.2命名方(fang)式(shi)

為(wei)了便于大(da)家從同(tong)軸(zhou)電(dian)(dian)纜(lan)(lan)的型號(hao)大(da)致看出(chu)其結(jie)構(gou)類型，下面給出(chu)我國(guo)電(dian)(dian)纜(lan)(lan)的統一型號(hao)編制方(fang)法以及代(dai)(dai)(dai)號(hao)含義，供大(da)家參(can)考。同(tong)軸(zhou)電(dian)(dian)纜(lan)(lan)的命名通常由4部分組成：第(di)一部分用(yong)英文字母(mu)，分別代(dai)(dai)(dai)表(biao)電(dian)(dian)纜(lan)(lan)的代(dai)(dai)(dai)號(hao)、芯線絕緣材料(liao)、護套(tao)材料(liao)和(he)派生特(te)性(xing)(見表(biao)2)，第(di)二、三、四部分均用(yong)數字表(biao)示，分別代(dai)(dai)(dai)表(biao)電(dian)(dian)纜(lan)(lan)的特(te)性(xing)阻抗(Ω)、芯線絕緣外徑(mm)和(he)結(jie)構(gou)序號(hao)，例如"SYV-75-7-1"的含義是：該(gai)電(dian)(dian)纜(lan)(lan)為(wei)同(tong)軸(zhou)射頻電(dian)(dian)纜(lan)(lan)，芯線絕緣材料(liao)為(wei)聚乙烯(xi)，護套(tao)材料(liao)為(wei)聚氯乙烯(xi)，電(dian)(dian)纜(lan)(lan)的特(te)性(xing)阻抗為(wei)75 Ω，芯線絕緣外徑為(wei)7 mm，結(jie)構(gou)序號(hao)為(wei)1。

3同軸電纜(lan)的主要特性

3.1特性阻(zu)抗

同軸電(dian)(dian)(dian)纜的(de)(de)主體(ti)(ti)是(shi)由內(nei)、外兩導(dao)體(ti)(ti)構(gou)成的(de)(de)，對于導(dao)體(ti)(ti)中(zhong)流動的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)流存在(zai)著電(dian)(dian)(dian)阻與(yu)電(dian)(dian)(dian)感，對導(dao)體(ti)(ti)間的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓存在(zai)著電(dian)(dian)(dian)導(dao)與(yu)電(dian)(dian)(dian)容，這些特性(xing)是(shi)沿線路分(fen)布的(de)(de)，稱為(wei)分(fen)布常(chang)數，若單位長度(du)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)阻、電(dian)(dian)(dian)感、電(dian)(dian)(dian)導(dao)、電(dian)(dian)(dian)容分(fen)別以R、L、G、C表示，則其特性(xing)阻抗為(wei)： Z=R+jωlG+jωC(ω=2πf)

顯然，特性(xing)阻(zu)抗隨f不同而不同。如(ru)果我們假定內(nei)、外導(dao)(dao)體都是理想導(dao)(dao)體，即R和G忽略(lve)不計，則Z=L/C，特性(xing)阻(zu)抗與(yu)頻率無(wu)關，完全取決于(yu)電(dian)纜的(de)(de)電(dian)感和電(dian)容，而電(dian)感和電(dian)容取決于(yu)導(dao)(dao)體材料、內(nei)外導(dao)(dao)體間的(de)(de)介(jie)質(zhi)和內(nei)外導(dao)(dao)體直徑，則 Z=138ε×D/d(Ω)式(shi)中ε為(wei)(wei)絕(jue)緣體的(de)(de)相(xiang)對介(jie)電(dian)常數，它隨材料的(de)(de)種類和密度而不同，D為(wei)(wei)外導(dao)(dao)體內(nei)徑，d為(wei)(wei)內(nei)導(dao)(dao)體外徑。

由于在(zai)制造中尺寸精度和(he)介質材料(liao)純(chun)度不均勻的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)，在(zai)有線電視系統(tong)中盡管要求使用的(de)(de)(de)(de)同軸電纜(lan)(lan)特性(xing)阻抗(kang)為75 Ω，但通常實際使用的(de)(de)(de)(de)同軸電纜(lan)(lan)的(de)(de)(de)(de)特性(xing)阻抗(kang)為(75±5)Ω。因(yin)此，為防止產生信號能(neng)量反射(she)，達到最好的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)輸效(xiao)果，終(zhong)端負載阻抗(kang)也應(ying)盡量等于電纜(lan)(lan)的(de)(de)(de)(de)特性(xing)阻抗(kang)。

3.2衰減特性

同(tong)軸電纜的(de)(de)衰(shuai)減(jian)特性通常(chang)(chang)(chang)(chang)(chang)用衰(shuai)減(jian)常(chang)(chang)(chang)(chang)(chang)數(shu)(shu)(shu)來表示(shi)，即(ji)：單位長度(du)(如(ru)100 m)電纜對(dui)信(xin)號(hao)(hao)衰(shuai)減(jian)的(de)(de)分貝(bei)數(shu)(shu)(shu)。信(xin)號(hao)(hao)在同(tong)軸電纜里傳輸(shu)時(shi)(shi)的(de)(de)衰(shuai)耗與(yu)同(tong)軸電纜的(de)(de)尺(chi)寸、介電常(chang)(chang)(chang)(chang)(chang)數(shu)(shu)(shu)、工(gong)作頻(pin)率(lv)(lv)有關(guan)，相近(jin)的(de)(de)計算(suan)公(gong)式(shi)如(ru)下(xia)： A=3.56fZK+C 式(shi)中(zhong)f為傳輸(shu)信(xin)號(hao)(hao)頻(pin)率(lv)(lv)，Z為特性阻抗，K是由(you)(you)內外導體直徑、電導率(lv)(lv)和(he)形狀決定的(de)(de)常(chang)(chang)(chang)(chang)(chang)數(shu)(shu)(shu)，C項通常(chang)(chang)(chang)(chang)(chang)較小，工(gong)程(cheng)計算(suan)中(zhong)通常(chang)(chang)(chang)(chang)(chang)忽略。由(you)(you)上(shang)式(shi)可(ke)見，衰(shuai)減(jian)常(chang)(chang)(chang)(chang)(chang)數(shu)(shu)(shu)與(yu)信(xin)號(hao)(hao)的(de)(de)工(gong)作頻(pin)率(lv)(lv)f的(de)(de)平均(jun)方根成正比，即(ji)頻(pin)率(lv)(lv)越(yue)高，衰(shuai)減(jian)常(chang)(chang)(chang)(chang)(chang)數(shu)(shu)(shu)越(yue)大，頻(pin)率(lv)(lv)越(yue)低，衰(shuai)減(jian)常(chang)(chang)(chang)(chang)(chang)數(shu)(shu)(shu)越(yue)小。因此，損耗常(chang)(chang)(chang)(chang)(chang)數(shu)(shu)(shu)和(he)頻(pin)率(lv)(lv)的(de)(de)關(guan)系可(ke)按下(xia)列公(gong)式(shi)推算(suan)： A1/A2=f1/f2 式(shi)中(zhong)，A1為工(gong)作頻(pin)率(lv)(lv)為f1時(shi)(shi)的(de)(de)衰(shuai)減(jian)常(chang)(chang)(chang)(chang)(chang)數(shu)(shu)(shu)，A2為工(gong)作頻(pin)率(lv)(lv)為f2時(shi)(shi)的(de)(de)衰(shuai)減(jian)常(chang)(chang)(chang)(chang)(chang)數(shu)(shu)(shu)。

3.3電(dian)纜的使用期限(xian)

 任何電(dian)纜(lan)都有(you)一(yi)定的(de)(de)壽命，電(dian)纜(lan)在使(shi)用一(yi)段時間后，由于材料老化，導體電(dian)阻變大，絕緣介質(zhi)的(de)(de)漏電(dian)流增加(jia)(jia)，當電(dian)纜(lan)的(de)(de)衰(shuai)減常(chang)數比標稱值增加(jia)(jia)10%~15%時，該(gai)電(dian)纜(lan)就應該(gai)更新，一(yi)般(ban)電(dian)纜(lan)的(de)(de)壽命根(gen)據質(zhi)量(liang)和使(shi)用場合的(de)(de)不同在7~20年(nian)之間。

3.4溫度系數

溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)系數(shu)表示溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)變(bian)(bian)(bian)化(hua)對電(dian)(dian)纜特性的影(ying)響(xiang)程度(du)(du)(du)，溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)升高，電(dian)(dian)纜的損(sun)耗增加，溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)降低，電(dian)(dian)纜的損(sun)耗減(jian)少。電(dian)(dian)纜衰(shuai)(shuai)減(jian)值的溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)變(bian)(bian)(bian)化(hua)量大約為(wei)0.2% dB/℃，表明電(dian)(dian)纜衰(shuai)(shuai)減(jian)在(zai)原基礎(chu)上(shang)變(bian)(bian)(bian)化(hua)0.2%，若溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)變(bian)(bian)(bian)化(hua)為(wei)±25℃，則電(dian)(dian)纜的衰(shuai)(shuai)減(jian)量變(bian)(bian)(bian)化(hua)±5% dB。假(jia)設(she)某型號電(dian)(dian)纜長1 500 m，在(zai)20℃時(shi)，550 MHz信號，α=7.9 dB/100 m,設(she)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)系數(shu)為(wei)0.2%/℃，其衰(shuai)(shuai)減(jian)量為(wei)1 500 m×7.9 dB/100 m=118.5 dB，當溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)變(bian)(bian)(bian)化(hua)40℃時(shi)，衰(shuai)(shuai)減(jian)量變(bian)(bian)(bian)化(hua)為(wei)：118.5 dB×0.2%/℃×40℃=9.48 dB。

另外，同(tong)軸電(dian)纜的(de)(de)(de)衰減量隨頻(pin)率(lv)的(de)(de)(de)不同(tong)是存在斜(xie)度(du)(du)的(de)(de)(de)，溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)變(bian)化不僅會(hui)引起(qi)衰減量的(de)(de)(de)變(bian)化，而且會(hui)引起(qi)斜(xie)度(du)(du)的(de)(de)(de)變(bian)化。在實際工作(zuo)中(zhong)，消除溫(wen)度(du)(du)變(bian)化對(dui)系統影(ying)響的(de)(de)(de)措施(shi)是采用(yong)溫(wen)度(du)(du)補償型放(fang)大(da)器(qi)(qi)、自動增(zeng)益控(kong)制放(fang)大(da)器(qi)(qi)和自動斜(xie)率(lv)控(kong)制放(fang)大(da)器(qi)(qi)。

3.5屏蔽(bi)特性

屏(ping)蔽特性(xing)是衡(heng)量同軸(zhou)電(dian)纜(lan)抗干(gan)擾能(neng)力的(de)(de)一個參數，也(ye)是衡(heng)量同軸(zhou)電(dian)纜(lan)防(fang)泄漏(lou)的(de)(de)一個重(zhong)要參數。如果(guo)電(dian)纜(lan)屏(ping)蔽不好，傳(chuan)輸(shu)信(xin)號不僅會受到(dao)外(wai)來(lai)雜波的(de)(de)串擾，影(ying)響(xiang)有(you)線電(dian)視信(xin)號質量，也(ye)會泄漏(lou)出去(qu)干(gan)擾其他(ta)信(xin)號，為非CATV用戶所接收，嚴重(zhong)影(ying)響(xiang)有(you)線電(dian)視的(de)(de)正常入戶。

4同軸(zhou)電纜質量(liang)的簡易檢測

4.1觀察絕緣介質的圓(yuan)整度(du)

標(biao)準(zhun)同軸電纜(lan)的(de)(de)(de)截面(mian)很圓整，電纜(lan)外(wai)(wai)導體、鋁(lv)(lv)箔貼于(yu)絕緣介(jie)質的(de)(de)(de)外(wai)(wai)表(biao)(biao)面(mian)，介(jie)質的(de)(de)(de)外(wai)(wai)表(biao)(biao)面(mian)越圓整，鋁(lv)(lv)箔與它(ta)外(wai)(wai)表(biao)(biao)的(de)(de)(de)間(jian)隙(xi)(xi)就越小(xiao)，越不圓整間(jian)隙(xi)(xi)就越大。實踐證(zheng)明，間(jian)隙(xi)(xi)越小(xiao)電纜(lan)的(de)(de)(de)性(xing)能越好，另外(wai)(wai)，大間(jian)隙(xi)(xi)空氣容易(yi)侵(qin)入(ru)屏蔽層而影響電纜(lan)的(de)(de)(de)使用壽(shou)命。

4.2檢測同軸電纜絕緣介質的一(yi)致性(xing)

同軸電(dian)纜絕緣(yuan)介質直徑波動主要影響電(dian)纜的(de)回波系數(shu)，此(ci)項(xiang)檢查(cha)可剖出一(yi)段電(dian)纜的(de)絕緣(yuan)介質，用千分尺仔細檢查(cha)各點(dian)外徑，看其(qi)是(shi)否一(yi)致。

4.3檢測同軸電纜的(de)編織網

同(tong)軸(zhou)電(dian)纜(lan)的(de)編(bian)織網線(xian)對(dui)同(tong)軸(zhou)電(dian)纜(lan)的(de)屏蔽性(xing)能(neng)起著重要作(zuo)用，而且在集中(zhong)(zhong)供電(dian)有線(xian)電(dian)視線(xian)路(lu)中(zhong)(zhong)還是(shi)電(dian)源的(de)回路(lu)線(xian)，因(yin)此同(tong)軸(zhou)電(dian)纜(lan)質(zhi)量檢(jian)測必須(xu)對(dui)編(bian)織網是(shi)否嚴密(mi)平整進行察看(kan)，方法是(shi)剖開(kai)同(tong)軸(zhou)電(dian)纜(lan)外(wai)(wai)護套，剪一小段同(tong)軸(zhou)電(dian)纜(lan)編(bian)織網，對(dui)編(bian)織網數(shu)量進行鑒定，如果(guo)與所(suo)給指標數(shu)值相符為(wei)合格(ge)，比所(suo)給指標數(shu)值少為(wei)不合格(ge)。另外(wai)(wai)對(dui)單根(gen)編(bian)織網線(xian)用螺旋測微器進行測量，在同(tong)等價格(ge)下，線(xian)徑越粗質(zhi)量越好。

4.4檢查鋁箔的質量(liang)

同軸電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)中起(qi)重要屏(ping)蔽作用(yong)的是鋁箔，它在(zai)防止外來開(kai)路(lu)信號干擾(rao)與有線(xian)電(dian)(dian)(dian)視信號泄(xie)露方面具(ju)有重要作用(yong)，因此對(dui)新(xin)進(jin)同軸電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)應檢查鋁箔的質量(liang)。首先，剖(pou)開(kai)護套層，觀察(cha)編織(zhi)網(wang)線(xian)和鋁箔層表面是否保持良好光澤;其次是取一(yi)段電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)，緊(jin)(jin)緊(jin)(jin)繞在(zai)金(jin)屬小軸上，拉直向反向轉繞，反復(fu)幾次，再(zai)割開(kai)電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)護套層觀看鋁箔有無折(zhe)裂(lie)現(xian)象，也可(ke)剖(pou)出(chu)一(yi)小段鋁箔在(zai)手中反復(fu)揉(rou)搓(cuo)和拉伸(shen)，經多次揉(rou)搓(cuo)和拉伸(shen)仍未斷裂(lie)，具(ju)有一(yi)定韌性的為(wei)合格，否則(ze)為(wei)次品。

4.5檢查外護層(ceng)的(de)擠包緊度

高(gao)質量的(de)同軸電纜外(wai)護層(ceng)都包得(de)很緊(jin)，這(zhe)樣可縮小(xiao)屏蔽(bi)層(ceng)內間(jian)隙，防(fang)止(zhi)空氣進入造(zao)成(cheng)氧化，防(fang)止(zhi)屏蔽(bi)層(ceng)的(de)相對滑動引起電性(xing)能(neng)飄移，但(dan)擠包太緊(jin)會造(zao)成(cheng)剝頭(tou)不(bu)便，增(zeng)加施(shi)工(gong)難度。檢查方法(fa)是取1 m長的(de)電纜，在端部剝去護層(ceng)，以(yi)用力(li)不(bu)能(neng)拉出(chu)線芯為合適。

4.6觀(guan)察電纜成圈形(xing)狀

電(dian)纜(lan)成圈(quan)不(bu)僅是(shi)個美觀問題，而(er)且也(ye)是(shi)質量問題。電(dian)纜(lan)成圈(quan)平(ping)整，各條電(dian)纜(lan)保持在同(tong)一同(tong)心平(ping)面上，電(dian)纜(lan)與(yu)電(dian)纜(lan)之間(jian)成圓弧(hu)平(ping)行地整體接觸，可減(jian)少電(dian)纜(lan)相(xiang)互受(shou)力，堆放不(bu)易變形損傷，因此在驗(yan)收(shou)電(dian)纜(lan)質量時(shi)對此不(bu)可掉以輕(qing)心。

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