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銅包鋼內導體射頻同軸電纜--文庫吧資料

2024-09-06 12:25本頁面
  

【正文】 移阻抗值越小,表明流通的電流 I 所引起的電壓 VT越小,電纜對外界的騷擾越小,電纜屏蔽層的屏蔽性能越好。因此 屏蔽系數(shù)值越小,表明屏蔽效果越好,屏蔽層所起作用越大,屏蔽體內傳輸信號對外界的電磁騷擾的能力和影響越小, 反過來說,外部的電磁騷擾對電纜內部所傳輸信號干擾影響也就越小。 S=1 代表無屏蔽作用 ,S=0 代表屏蔽最佳 。屏蔽系數(shù) S 值是屏蔽層設置前后同一點上的場強之比。 電纜 的屏蔽性能好壞 —— 屏 蔽的有效性(效率),可以用屏蔽系數(shù) S、 屏蔽衰減 BS和轉移阻抗 ZT 等指標 衡量 。 電纜的屏蔽效率表示了電纜的電磁兼容性能 EMC。它既表明電纜對外部電磁場影響,同時也反映外部電磁場對電纜內部信號傳輸?shù)挠绊憽? 同樣道理,電纜組件的駐波 比 S 也是隨著頻率變化而變化,駐波 比 S 值的增大,會使插入損耗增大。因此, 一個電纜組件的插入損耗包括有:電纜的損耗(衰減)、連接器的損耗和安裝連接器工藝好壞的附加損耗以及失配損耗 。插入損耗,要求越小越好。 傳輸信號輸出( E0) 與接收信號輸入間( E1)的差就是一個組件或器件的 插入損耗 。為此,在電 纜加工生產(chǎn)過程中,我們首先要避免由于收放線的周期性不均勻,如線軸偏心、收放線張力等造成的周期性結構不均勻;同時要控制好導體、絕緣和編織屏蔽的結構公差和均勻性。 值得指出, VSWR 是隨著頻率的變化而變化,頻率越來越高VSWR 數(shù)值呈現(xiàn)增大的趨勢。在實際 電纜制造時 ,導體直徑﹑絕 13 緣外徑總是或多或少存在著變化 ,絕緣的介電常數(shù)也會沿長度而 所 變化 ,加之可能存在的偏心等影響 ,使得電纜上每一處的阻抗都不 一樣 ,即電纜任意截面處的特性阻抗 (局部特性阻抗 )不相等 ,從而沿電纜存在阻抗不均勻性 。由此可見, 要提高電纜的結構回波損耗,就必須降低電纜的駐波比,也就是提高電纜的阻抗均勻性(電纜的結構均勻性)。例如,結構回波損耗為 時的相應反射系數(shù)為 、駐波 比S 為 。電纜內部不均勻性 ,也可用電纜 駐波比 S( VSWR) 來表示 。 12 3, 結構回波損耗 結構回波損耗 SRL( Structure Return Loss)主要用來反映和考察電纜結構均勻性(阻抗均勻性), SRL 主要用于對電纜結構的評價它是反映電纜制造工藝水平和電纜結構穩(wěn)定性的指標 。 電纜衰減性能的考核指標數(shù)值,必須考慮制造工藝所造成的電纜阻抗不均勻性,使電纜衰減增加的因素;測試電纜所用連接器的衰減(損耗)以及連接器連接所形成的失配(不均勻性)所增加的損耗;測試儀器的測試誤差等因素。 k1內導體 直徑有效系數(shù) ,單芯導體為: 1; fDkkdkkdkDf tbt?? ?? 82121610*)(lg10* ?? ??? tgδ fDkddDf b?? ?? 8610*)1(lg10* ?? ??? tgδ 11 dw外導體編織線的單 根直徑 (mm); k2內導體 因絞線引起的衰減增加的系數(shù),單芯導體為 1: kb外導體因絞線引起的衰減增加的編織 系數(shù) ,需查 圖 表獲得 ,對絕緣外徑≤ 電纜, kb值可取 左右 ; kt1,kt2―――內外導體 材料與標準軟銅不同時使衰減增加的 系數(shù),對純銅材料,此系數(shù)值為 1(當銅包鋼內導體 銅層厚度,在電纜使用頻率范圍內,大于 透入深度 ,就可以將銅包鋼線導體看作為純銅導體); 由衰減計算式可見:電纜的衰減由導體衰減(內導體衰減 α Rd和外 導體衰減 α RD)和絕緣介質衰減 α G 兩大部分組成;導體衰減是隨著√ f 增加,而介質衰減隨著頻率 f 是線性增加,隨著頻率愈來愈高介質衰減在整個衰減中的比重也越來越大;在較低頻段,導體中的 衰減,內導體的衰減又占據(jù)較大分額,因為一般 1/d> kb/D,因此,若為了降低電纜的衰減(損耗),通過增大內導體的直徑來降低電纜的導體衰減,更為有效。 電纜的衰減越大 ,則電信號損耗越嚴重 ,電纜的傳輸效率也越差 , 當電纜總衰減為 3dB 時 ,則表明信號沿電纜傳輸后電流或電壓的幅度約下降 30%,信號功率下降50%。但是,由于電纜屏蔽結構型式越來越多樣化,復合屏蔽(鋁箔或銅箔+銅線編織)和多重屏蔽等型式的出現(xiàn),使屏蔽結構 型式對電纜特性阻抗的影響系數(shù)值確定有所變化,需要通過按上式計算和實際測試所獲得的數(shù)值,積累比較分析,來確定屏蔽結構型式對電纜特性阻抗影響的系數(shù)數(shù)值。這種不均勻性的大小,決定于制造工藝的精度和電纜結構尺寸均勻性的控制。 由上述公式可見: d、 D 和使用的絕緣材料的 介電常數(shù) 的變化,會使電纜的特性阻抗變化。 特性阻抗 ,取決于電纜導體的結構(內外導體)尺寸和絕緣的等效介電常數(shù)。 電纜的特性阻抗和系統(tǒng)設備、連接器的匹配,至關重要 。 5Ω用于低電容電纜以及其它特種電纜 。 2Ω 用于射頻及微波 ,測試儀表及同軸波導轉換器 ; ? 75177。 1, 特性阻抗 特性阻抗是電纜設計和選用者首先要考慮的參數(shù)。 二, 銅包鋼內導體射頻同軸電纜主要性能 銅包鋼內導體射頻 同軸電纜的主要電性能有:特性阻抗、衰減(損耗 )、電容、傳輸速度、結構回波損耗、工作電壓、額定功率等。 8 特別提請注意 :銅包鋼導體,不適宜作為傳輸數(shù)字視頻和高清晰度電視( HDTV)同軸電纜的內導體,因為此時,數(shù)字信號傳輸包括沿導體中心進行的低頻傳輸(因為音頻信號已經(jīng)嵌入在數(shù)字視頻信號中。成軸的銅包鋼線排線平整、均勻,中間不容許接頭。 1%導體直徑),這樣有利于提高電纜的阻抗均勻性,降低駐波系數(shù),提高電纜的結構回波損耗。 硬態(tài) (HS)和超 硬態(tài) (EHS)銅包鋼線,由于其延伸率?。?1%),電纜容易在生產(chǎn)、使用過程中,由于彎曲、拉伸、牽引等造成內導體的斷裂或形成導體似斷非斷的現(xiàn)象,因而一般不采用 硬態(tài) 銅包鋼線作為同軸電纜內導體。 銅包鋼線 按 力學性能( 退火狀態(tài))可分為軟態(tài) (A)、硬態(tài) (HS)和超硬態(tài) (EHS)。 ( 2),銅包鋼線導體的導電率,可根據(jù)電纜的內導體電阻要求選用。但是,目前用這種方法生產(chǎn)的銅包鋼線價格要比電鍍法高;同時,生產(chǎn)細直徑銅包 鋼線難度較大。 包覆 焊接法 生產(chǎn) 銅包鋼 線,是目前 國際上 較先進的加工工藝。 包覆焊接法 生產(chǎn)的銅包鋼線, 銅 層與鋼芯線間實現(xiàn)治金原子結合,銅層沿圓周方向及縱向分布均勻,同心度好 、質量穩(wěn)定、均勻性好, 銅層和鋼芯線之間形成牢固的冶金結合,其表面 光亮、圓整、無任何缺陷。國內最常用的加工工藝是電鍍法和包覆焊接法。 銅包鋼線成型的基本過程是在鋼的表面包覆銅層,然后再通過拉拔或軋制到所需成品尺寸,其中最關鍵的是銅層的包覆過程及質量。 銅包鋼線導體的電阻率計算公式: ρ ccs= RS/L= Rπ D2CCS/4/L―――――( 2) 式中: ρ ccs—— 銅包鋼線導體的電阻率 ,Ω mm2/m。由于高頻電磁波信號在導體中傳輸存在“趨膚效應”,也稱“集膚效應”現(xiàn)象,
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