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=Ctg() G0-直流损耗 G-交流损耗 -电流频率 C-工作电容 tg()-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,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: R-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/km D.d-外导体内径.内导体外径 K1-导体结构修正系数 -绝缘介电常数 KS-绞线引起射苹电缆电阻增大的系数,KS=1.25 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: m-为编织的锭数 n-为每锭编织线中的导线根数 -为编织角(编织导线的方向与电缆轴线方向之间的夹角) G-介质损耗而引起的衰减分量,称为介质衰减(电导衰减) tge-等效介质损耗角正切 e-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