同轴电缆特性相关公式

1、1.信号在电缆中的传输速率其中，C为光速，8为介电常数。注1： SYV是100%聚乙烯填充，介电常数=2.2-2.4左右；而SYWV也是聚乙烯填充，但 充有80%的氮气气泡，聚乙烯只含有20%，宏观平均介电常数=1.4左右；这一工艺成就 于90年代，它有效降低了同轴电缆的介电损耗。注2： SYV电缆是最早期的同轴电缆，在几十上百年时间里一直用它传输，包括传输射频信 号；但后来当SYWV出现后，射频以上波段就很少应用SYV 了。因为高频衰减差别太大了； 慢慢的SYV就基本上主要用在监控视频传输上了，也就把这种射频电缆的“元老”，改称为“视 频电缆”了。但这绝不等于说：SYV“视频电缆”的视频传输

2、特性比SYWV好，实际情况刚好相 反，SYWV的视频传输特性也全面优于SYV电缆。这方面的误解很普遍，且我国南方比北方 的误解要严重，认为传输视频信号，必须用视频电缆”。实测1000米电缆视频传输性能， SYWV75-564 编 电缆：0.5M5.15db,6M19.12db;国标优质 SYV75-5/96 编 电缆： 0.5M6.43db,6M21.76db（相同编网结构电缆衰减比发泡电缆大3db即大1.4倍以上）， 有一个还挺有名的厂家产品，SYV75-5/128编电缆，6M25.22db，衰减比发泡电缆大6db以 上一一即大2倍多。2. TDR测试系统的整体上升时间由下式决定：T =r

3、system其中，T是阶跃信号的上升时间，T是示波器带宽对应的上升时间。stepscope通常阶跃信号经过2个相邻的阻抗不连续点之间的时间大于TDR测试系统的上升时间（T ）的二分之一，则这2个阻抗不连续点是可以被此TDR系统分辨的。rsystem但是，不能认为TDR激励阶跃信号源上升沿越快，则该TDR越好。（1）首先,实际的测试系统还要包含测试夹具（电缆、转接器、连接器及探针等），由于测试 夹具的性能，可能会大大略化TDR实际测试系统的上升时间，即J尸 T+ Tsystem stepscopefixture也就是说，如果测试夹具无法满足更快的上升时间，则选择上升沿再快的TDR也是没有意义 的

4、。（2）选择多快的上升沿的TDR主要取决于DUT的工作速率（或频率范围）。对于大多TDR 说应用来说,DUT的工作速率95%以上的TDR应 用,35 ps上升时间的TDR系统是足够的。而且，对于本身工作速率不高的系统，过快的上升沿会产生额外的过冲和多次反射，不但不会提高测试精度，反而会引入不必要的误差。参考文献：唐亮，赵春宇.时域反射（TDR）测试问题分析J.电子测量技术.2008年5月，第31 卷第 5 期，42-44.同轴电缆的特性阻抗z = :R + 沁 L G + jC其中，R、L、G、C分别表示单位长度的电阻、电感、电导、电容。由上式可知，特性阻抗随f不同而不同。如果我们假定内、外导

5、体都是理想导体，即R和G忽略不计，则Z=C，特性阻抗与频率无关，完全取决于电缆的电感和电容，而电感和电容取决于导体材料、内外导体间的介质和内外导体直径Z=138式中8为绝缘体的相对介电常数它随材料的种类和密度而不同,D为外导体内径,d为内导体 外径。衰减特性信号在同轴电缆里传输时的衰耗与同轴电缆的尺寸、介电常数、工作频率有关,相近的 计算公式如下：A =心 K + CZ式中f为传输信号频率,Z为特性阻抗,K是由内外导体直径、电导率和形状决定的常数C 项通常较小,工程计算中通常忽略。由上式可见衰减常数与信号的工作频率f的平均方根成 正比，即频率越高，衰减常数越大频率越低，衰减常数越小。参考文献：

6、同轴电缆的结构与特性及质量检测方法信号在同轴电缆传输时，由于内导体存在一定的阻，绝缘介质不可避免地存在一些漏电 流使电缆发热而损失一部分能量，这部分能量就是电缆的损耗。其损耗随电缆的长度增加和 频率的增加而增加。大小用衰减系数a表示，公式：a = 4.75x10-2（% + 命）打 +1.98x10-4f JT dBmf :传输高频信号的频率：K1、K2是内、外导体的材料和形状决定的常数：d、D是内、外导体的直径（单位：厘米），8 ,绝缘介质相对介电常数。从公式中看出，电缆衰减与材料、 形状和频率及相对介电常数有关。电缆传输距离越长、频率高越高，损耗越大。在设计传输 系统时，要根据传输距离、频

7、率选择适合的电缆作为传输线。任何电缆都有使用寿命的，在 使用一段时间后，由于材料老化，导体电阻增加，绝缘介质的漏电流加大，使电缆的衰减增 加。当电缆的衰减量比标称值增加10%-15%时，该电缆就被淘汰更新了。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。普通编制网型 同轴电缆的屏蔽层是由一层金属编制网组成，编制网的密度越大越有利于屏蔽；而采用铜箔 代替铝箔时，则屏蔽性能更佳。采用铝管或铜管作为屏蔽层的同轴电缆的屏蔽衰减却可达120dB以上。反射系数P = U /U = (Z -Z )/(Z +

8、Z )-+ c 0 c 0式中，式中，Z为传输线路的负载阻抗,Z0为传输线路的特性阻抗(或称为波阻抗)，U-反 为反射波波幅，U +为发射波波幅。得到反射系数后，根据公式可以得到传输线路上任意点的阻抗。Z 0拌6驻波比驻波比就是反应系统匹配程度，驻波系数VSWR用公式表示：VSWR=Vmax/Vmin其中， Vmax：入射波与反射波的电压相同位点相加的波峰；Vmin：入射波与反射波的电压同相位 点相减的波谷。如果线路在阻抗匹配的情况下，损耗非常小，甚至为零，在理论上能实现无损耗传输。 但由于设计计算和生产工艺的误差，致使特性阻抗不可能达到理论值：而且在使用过程中， 也无法保证所有接口都符合设计

9、值要求，达到精确匹配。电缆在设计生产时只是尽可能接近 理论值，在使用中，也只能尽量达到匹配。一般驻波比达到1.1-1.5已经属于良好匹配状态 了。7缘介质绝缘介质的介电常数越小，电缆的衰减量和温度系数也越小。在各种介质中，空气的介电常数最小，衰减量和温度系数也最小，但无法固定内、外导体，故只能采用半 空气心。如：竹节型或藕心型等。同轴电缆中的绝缘介质材料的性质对于其特性阻抗具有直接影响。当电缆受潮或进水 后，将会造成绝缘介质相对电容率的变化，使电缆内部分布电感和分布电容发生相应的改变， 也就造成了特性阻抗的变化。所以，要严禁同轴电缆的受潮和进水现象。8温度特性由于导体电阻、绝缘介质的介电常数等都与温度有一定的关系，因此，同轴电缆的衰减 也与温度有关系。随着温度的升高，电缆衰减量随之增大。我们把温度升高1C时电缆衰减 的相对增加值定义为温度系数。一般电缆的温度系数大约为0.2%C，即温