IEC 61196-1-1252022 p同轴通信电缆.第1-125部分电气试验方法.电介质等效介电常数和等效损耗因数的试验p标准立项发展报告

同轴通信电缆第1-125部分：电气试验方法——电介质等效介电常数和等效损耗因数的试验标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:CoaxialCommunicationCable–Part1-125:ElectricalTestMethods–TestforEquivalentPermittivityandEquivalentDissipationFactorofDielectric摘要随着第五代移动通信（5G）、物联网、卫星通信及高速数据传输技术的飞速发展，同轴通信电缆作为信号传输的关键基础设施，其高频性能的精确表征与标准化测试已成为全球电子信息产业关注的焦点。电介质材料的等效介电常数和等效损耗因数直接决定了同轴电缆的特征阻抗、信号传播速度、插入损耗及屏蔽效能等核心电气参数，对系统信号完整性和传输可靠性具有决定性影响。在此背景下，国际电工委员会（IEC）于2022年9月正式发布了IEC61196-1-125:2022标准，对同轴通信电缆电介质等效介电常数和等效损耗因数的电气试验方法作出了统一规范。本标准隶属于IEC61196《同轴通信电缆》系列标准框架，是该系列基础试验方法标准的重要组成部分。本报告系统梳理了该标准的立项背景、编制历程、核心技术内容及其与国内外相关标准体系的关系，深入分析了标准的关键技术指标、试验装置要求和数据处理方法，并对标准发布后对行业技术发展、产品检测认证及国际贸易的预期影响进行了综合评估。报告指出，该标准的发布填补了同轴电缆电介质高频参数测试方法国际标准领域的空白，对于促进全球同轴电缆产品质量提升、技术指标互认及贸易便利化具有重要的推动作用，同时对我国相关国家标准和行业标准的制修订具有直接的参考价值和借鉴意义。关键词：同轴通信电缆；等效介电常数；等效损耗因数；电气试验方法；国际标准；IEC61196；射频传输；电介质特性Keywords:Coaxialcommunicationcable;Equivalentpermittivity;Equivalentdissipationfactor;Electricaltestmethod;Internationalstandard;IEC61196;RFtransmission;Dielectriccharacteristics1引言1.1标准立项背景同轴通信电缆自20世纪中叶投入商业应用以来，始终是有线射频信号传输的核心介质形态。从早期的广播电视信号分配到当代5G基站馈线系统、数据中心高速互连以及航空航天电子设备，同轴电缆凭借其优异的屏蔽性能和宽带传输特性，在各类通信系统中占据着不可替代的地位。近年来，随着无线通信技术向高频段、大带宽方向持续演进，同轴电缆的工作频率不断向毫米波频段延伸。与此同时，数字通信系统对信号质量的苛求使得电缆的每一项电气参数都受到严格审视。在诸多电气参数中，电介质材料的等效介电常数和等效损耗因数尤为关键——前者决定了信号在电缆中的传播速度和特征阻抗，后者直接影响信号的传输损耗和热效应。这两个参数不仅取决于电介质材料本身的物理化学特性，还受到发泡度、结构均匀性、环境温湿度等因素的综合影响，其精确测试具有较高的技术难度。然而，在IEC61196-1-125:2022发布之前，国际范围内尚无专门针对同轴电缆电介质等效介电常数和等效损耗因数测试的统一标准。各制造商、检测机构和用户单位往往依据内部方法或参考其他相关标准进行操作，导致测试结果缺乏可比性和互认性。这种标准化缺失的状况，不仅增加了国际贸易中的技术壁垒，也制约了同轴电缆产品的高频化发展进程。1.2标准立项必要性从产业结构角度审视，同轴电缆全球市场规模庞大且持续增长。据行业统计，全球同轴电缆市场规模预计在2025年将突破300亿美元。在如此大规模的产业背景下，建立统一、科学、可重复的电介质参数测试方法标准，对于规范市场秩序、保障产品质量、促进公平贸易具有至关重要的基础性作用。从技术发展角度分析，当前同轴电缆电介质正经历从传统实心聚乙烯（PE）、聚四氟乙烯（PTFE）向物理发泡聚乙烯、微孔聚四氟乙烯及多种新型复合材料演进的阶段。不同介质材料、不同发泡工艺对等效介电常数和等效损耗因数的影响机理各异，迫切需要一套标准化的测试方法，以支撑新材料的研发验证和性能比对。从标准体系角度考察，IEC61196系列标准作为同轴通信电缆领域最具权威性的国际标准体系，已经建立起涵盖总规范、分规范及详细规范的完整架构。其中，第1部分为总规范，下设一系列试验方法标准。IEC61196-1-125正是这一框架体系中的关键一环，其制定填补了介质参数测试方法的空白，使整个标准体系的逻辑完整性得到显著增强。2标准编制历程与参与单位2.1标准编制历程IEC61196-1-125:2022的编制工作由IEC第46技术委员会（IEC/TC46:通信电缆、线缆、波导、射频连接器及其附件）下设的SC46A分技术委员会（同轴电缆）负责推进。该标准制定工作经历了严谨而充分的技术论证和协商过程，其编制历程大致可分为以下阶段：建议阶段（ProposalStage）：在充分调研行业需求和技术可行性的基础上，由相关国家委员会提出新工作项目建议（NP提案），经SC46A全体成员投票表决通过后正式立项。准备阶段（PreparatoryStage）：成立工作组（WG），由中国、德国、美国、日本、英国等主要同轴电缆生产和使用国家的专家共同参与，完成工作草案（WD）的编制。委员会阶段（CommitteeStage）：工作草案提交至SC46A委员会进行审议，形成委员会草案（CD）。该阶段经过多轮意见征集和修改，充分吸纳了各成员国在测试方法、精度要求和可操作性方面的意见建议。征询意见阶段（EnquiryStage）：委员会草案经各国家委员会投票表决，形成征询意见草案（CDV），面向全体成员国公开征询意见。此阶段重点关注标准技术内容的严谨性和可验证性。批准阶段（ApprovalStage）：最终国际标准草案（FDIS）经全体成员国投票，以规定的赞成票比例获得通过后，由IEC中央办公室进行编辑性审核并正式发布。整个标准编制周期历时约36个月，充分反映了国际标准制定过程的科学性、严谨性和协商一致性原则。2.2主要参与起草单位介绍中国电子科技集团公司第二十三研究所（简称中国电科23所）中国电子科技集团公司第二十三研究所创建于1963年，是中国电子科技集团有限公司所属的以传输通信技术为主要专业方向的国家级重点研究所，长期致力于信息传输技术和光、电、射频／微波线缆及连接器组件等领域的研究与开发，是国际电工委员会IEC/TC46在国内的技术归口单位。在IEC61196-1-125:2022标准的制定过程中，中国电科23所组织国内同轴电缆骨干企业和相关科研院所专家组成中国专家团队，深度参与了标准草案的技术论证工作。特别是在等效介电常数测试方法的原理验证方面，中国团队通过大量的实验数据积累和分析，为标准的最终技术方案提供了可靠的实验依据，并于2022年作为中国国家委员会代表参与了最终国际标准草案（FDIS）阶段的审查投票工作。3标准技术内容解读3.1标准适用范围IEC61196-1-125:2022标准适用于各类同轴通信电缆的电介质等效介电常数和等效损耗因数的测量。该标准明确规定了试验方法的原理、测试装置要求、试样制备、测试步骤、结果计算及试验报告等内容，适用于柔软和半柔软同轴电缆、射频同轴电缆以及用于通信系统中的各类同轴电缆产品。标准的适用范围涵盖了频率范围、电缆尺寸范围以及适用的环境条件等技术边界条件。3.2标准技术要点测试原理方面，标准规定了基于谐振腔微扰法或传输线法的测量原理框架。其中，等效介电常数的测量基于电缆单位长度电容与等效介电常数之间的物理关系，通过精确测量特定长度电缆样品的电容值或谐振频率变化，反推计算出电介质的等效介电常数。等效损耗因数的测量则基于谐振腔品质因数（Q值）的变化量或传输损耗的精确测定来实现。测试装置要求方面，标准对测试仪器仪表的精度等级、频率范围、分辨率及校准要求做出了明确规定。针对不同频段和不同规格的电缆样品，标准给出了相应的测试装置配置指南，包括测试夹具的设计要求、连接方式以及环境温度控制要求等，以确保测量结果的准确性和可重复性。测试条件方面，标准规定了标准大气条件下的测试环境要求，包括温度（23±2℃）、相对湿度（45%~55%）等，同时对特殊应用场景下的非标准测试条件也给出了相应的说明和标注要求。标准还明确了测试频率的选择原则和频率点布置要求。数据处理与计算方面，标准提供了一套完整的计算公式体系，给出了从原始测量数据到最终等效介电常数和等效损耗因数结果的计算方法和修正公式，并规定了有效数字的修约规则和测量不确定度的评定要求。针对电缆长度效应、端部效应和连接器引入误差等系统偏差，标准给出了相应的校正方法。3.3标准技术指标要求标准对测量系统的精度和测量结果的准确性提出了明确的技术要求。在等效介电常数测量方面，标准要求测量结果的扩展不确定度应优于特定限值；在等效损耗因数测量方面，由于该项参数数值通常较小（典型值在0.0001~0.001量级），对测量系统的灵敏度要求极高，标准对此提出了严格的精度和技术指标要求。4标准与国内外相关标准的关系4.1与IEC标准体系的关系IEC61196-1-125:2022是IEC61196系列标准框架中的重要组成部分。IEC61196系列标准体系可概括为三个层次：第1部分为总规范，规定了同轴通信电缆的一般要求、试验方法和质量评定程序；第二部分及以下为分规范，规定了各类别电缆的性能要求；更下一层次为详细规范，针对具体型号的电缆规定详细的技术要求。IEC61196-1-125属于第1部分总规范框架下的系列试验方法标准之一。这一系列试验方法标准按编号顺序编排，每项标准对应一种或一组具体的试验方法。与IEC61196-1-125密切相关的标准包括：-IEC61196-1-101：同轴通信电缆电气试验方法——导体电阻试验-IEC61196-1-102：同轴通信电缆电气试验方法——绝缘电阻试验-IEC61196-1-103：同轴通信电缆电气试验方法——耐压试验-IEC61196-1-113：同轴通信电缆电气试验方法——特性阻抗试验-IEC61196-1-115：同轴通信电缆电气试验方法——衰减常数试验-IEC61196-1-124：同轴通信电缆电气试验方法——电容稳定性试验这些标准共同构成了同轴通信电缆电气性能测试的完整方法体系。IEC61196-1-125的发布使得该体系中从材料参数（介电常数、损耗因数）到电缆性能参数（阻抗、衰减、电容）的测试链条更加完整，从底层材料特性到整缆电气性能形成了闭环标准覆盖。4.2与国内标准的协同关系在国内标准体系中，与IEC61196-1-125相关联的标准主要包括：-GB/T17737.1-2013：同轴通信电缆第1部分：总规范——等同采用IEC61196-1，建立了中国同轴通信电缆的基础标准框架；-GB/T17737.2-2013：同轴通信电缆第2部分：聚四氟乙烯绝缘半硬同轴电缆分规范；-GB/T17737.3-2013：同轴通信电缆第3部分：柔软同轴电缆分规范；-GB/T17737.8-2013：同轴通信电缆第8部分：聚四氟乙烯绝缘柔软同轴电缆分规范。值得注意的是，在IEC61196-1-125发布之前，国内针对同轴电缆电介质等效介电常数和等效损耗因数的测试主要参照GB/T17737.1中的相关测试条款，或参照GB/T1409（等效采用IEC60250）中的绝缘材料介电常数和损耗角正切测量方法。这些方法针对的是材料级测试，在应用于成品电缆的电介质参数评估时存在一定局限性。IEC61196-1-125所规定的测试方法专门针对同轴电缆结构特点设计，能够直接测量电缆中电介质在真实工作状态下的等效参数，其结果更具工程参考价值。我国作为IEC成员国，按照《中华人民共和国标准化法》和《国家标准管理办法》的相关要求，对于适合我国国情的国际标准应当积极采标转化。IEC61196-1-125:2022的发布为我国相关国家标准的制修订提供了良好的技术基础，适时启动该标准的等同采用工作，将有助于我国同轴电缆行业技术水平与国际接轨，提升国产电缆产品的国际市场竞争力。需要注意的是，该标准涉及的技术内容专业性强，在采标转化过程中需要结合国内产业实际开展必要的试验验证工作。5标准实施意义与影响分析5.1对行业技术发展的推动作用IEC61196-1-125:2022的发布对全球同轴电缆行业的技术发展具有重要意义。首先，该标准为电介质等效介电常数和等效损耗因数的测试提供了统一的技术依据，使得不同制造商、不同检测机构之间的测试结果具备可比性，为产品技术水平的客观评价奠定了方法学基础。其次，标准的发布将推动新型电介质材料的研究开发进程。面对5G乃至未来6G通信系统对更低损耗、更稳定相位的传输需求，同轴电缆制造商正在积极开发新型发泡技术和介质材料。标准化的测试方法能够为新材料、新工艺的性能验证提供可靠的评价工具，加速技术成果向产品转化。再者，标准的实施有利于促进同轴电缆制造过程中的质量控制水平提升。通过将等效介电常数和等效损耗因数纳入常规检验项目，制造企业能够更加精准地监控生产过程中的工艺稳定性，及时发现介质不均匀、发泡不充分等质量问题，从而提升产品的一致性和可靠性。5.2对产品检测认证的规范作用在国际贸易和工程应用领域，IEC61196-1-125的实施将对同轴电缆产品的检测认证产生深远的规范作用。一方面，该标准为第三方检测机构开展同轴电缆介质参数测试提供了统一的依据，有助于提升检测服务的规范化和结果的可信度。另一方面，对于获得IECEE（IEC电工产品合格测试与认证体系）认可的检测实验室，该标准的加入将进一步丰富同轴电缆产品的检测能力范围，便利国际贸易中的产品认证和市场准入。对中国而言，该标准对我国同轴电缆产业的影响尤为值得关注。作为全球最大的同轴电缆生产国和出口国，中国同轴电缆年产量占全球总产量的比重超过半数。标准的实施将促进国内企业更加重视产品高频参数的优化控制，推动行业从以价格竞争为主向以技术竞争为主的转变。同时，通过积极参与国际标准的制定和转化，中国同轴电缆行业在国际标准话语权方面也将得到提升。5.3对国际贸易技术壁垒的破除技术标准的不一致常常构成国际贸易中的隐形壁垒。在IEC61196-1-125发布之前，不同国家或地区对同轴电缆介质参数的测试方法存在差异，导致同一产品在不同市场需要进行重复测试，增加了贸易成本和时间成本。该标准的发布为各国统一测试方法提供了国际共识基础，有助于简化跨国贸易中的检测认证流程，降低贸易壁垒。6结论与展望IEC61196-1-125:2022《同轴通信电缆第1-125部分：电气试验方法电介质等效介电常数和等效损耗因数的试验》的发布，是国际同轴电缆标准化进程中的一个重要里程碑。该标准填补了同轴电缆电介质高频参数测试方法国际标准的空白，完善了IEC61196系列标准体系中电气试验方法标准的架构，为全球同轴电缆行业的产品研发、质量控制和国际贸易提供了统一的技术依据。展望未来，随着通信技术向更高频段持续演进