同軸電纜特性介紹

來(lái)源：未知發(fā)布日期：2020-03-17 10:23

同軸電纜是有線(xiàn)電視系統中用來(lái)傳輸射頻信號的主要媒質(zhì)，它是由芯線(xiàn)和屏蔽網(wǎng)筒構成的兩根導體，因為這兩根導體的軸心是重合的，故稱(chēng)同軸電纜或同軸線(xiàn)。目前，在不能完全實(shí)現光纖到戶(hù)的情況下，同軸電纜的使用量相當大，多方位了解同軸電纜的特性，對于有線(xiàn)電視工作者特別是剛剛從事有線(xiàn)電視工作的同志更是大有益處。

1同軸電纜的結構

射頻同軸電纜由內導體、絕緣介質(zhì)、外導體(屏蔽層)和護套4部分組成。

1.1內導體

內導體通常由一根實(shí)心導體構成，利用高頻信號的集膚效應，可采用空銅管，也可用鍍銅鋁棒，對不需供電的用戶(hù)網(wǎng)采用銅包鋼線(xiàn)，對于需要供電的分配網(wǎng)或主干線(xiàn)建議采用銅包鋁線(xiàn)，這樣既能保證電纜的傳輸性能，又可以滿(mǎn)足供電及機械性能的要求，減輕了電纜的重量，也降低了電纜的造價(jià)。

1.2絕緣介質(zhì)

絕緣介質(zhì)可以采用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯(PVC)和氟塑料等，常用的絕緣介質(zhì)是損耗小、工藝性能好的聚乙烯。

1.3外導體

同軸電纜的外導體有雙重作用，它既作為傳輸回路的一根導線(xiàn)，又具有屏蔽作用，外導體通常有3種結構。

(1)金屬管狀。這種結構采用銅或鋁帶縱包焊接，或者是無(wú)縫銅管擠包拉延而成，這種結構形式的屏蔽性能最好，但柔軟性差，常用于干線(xiàn)電纜。

(2)鋁塑料復合帶縱包搭接。這種結構有較好的屏蔽作用，且制造成本低，但由于外導體是帶縱縫的圓管，電磁波會(huì )從縫隙處穿出而泄漏，應慎重使用。

(3)編織網(wǎng)與鋁塑復合帶縱包組合。這是從單一編織網(wǎng)結構發(fā)展而來(lái)的，它具有柔軟性好、重量輕和接頭可靠等特點(diǎn)，實(shí)驗證明，采用合理的復合結構，對屏蔽性能有很大提高，目前這種結構形式被大量使用。

1.4護套

室外電纜宜用具有優(yōu)良氣候特性的黑色聚乙烯，室內用戶(hù)電纜從美觀(guān)考慮則宜采用淺色的聚乙烯。2.1按照同軸電纜在CATV系統中的使用位置可分為3種類(lèi)型

(1)干線(xiàn)電纜：其絕緣外徑一般為9 mm以上的粗電纜，要求損耗小，柔軟性要求不高。

(2)支線(xiàn)電纜：其絕緣外徑一般為7 mm以上的中粗電纜，要求損耗較小，同時(shí)也要求一定的柔軟性。

(3)用戶(hù)分配網(wǎng)電纜：其絕緣外徑一般為5 mm，損耗要求不是主要的，但要求良好的柔軟性和室內統一協(xié)調性。

2.2命名方式

為了便于大家從同軸電纜的型號大致看出其結構類(lèi)型，下面給出我國電纜的統一型號編制方法以及代號含義，供大家參考。同軸電纜的命名通常由4部分組成：第一部分用英文字母，分別代表電纜的代號、芯線(xiàn)絕緣材料、護套材料和派生特性(見(jiàn)表2)，第二、三、四部分均用數字表示，分別代表電纜的特性阻抗(Ω)、芯線(xiàn)絕緣外徑(mm)和結構序號，例如"SYV-75-7-1"的含義是：該電纜為同軸射頻電纜，芯線(xiàn)絕緣材料為聚乙烯，護套材料為聚氯乙烯，電纜的特性阻抗為75 Ω，芯線(xiàn)絕緣外徑為7 mm，結構序號為1。

3同軸電纜的主要特性

3.1特性阻抗

同軸電纜的主體是由內、外兩導體構成的，對于導體中流動(dòng)的電流存在著(zhù)電阻與電感，對導體間的電壓存在著(zhù)電導與電容，這些特性是沿線(xiàn)路分布的，稱(chēng)為分布常數，若單位長(cháng)度的電阻、電感、電導、電容分別以R、L、G、C表示，則其特性阻抗為： Z=R+jωlG+jωC(ω=2πf)

顯然，特性阻抗隨f不同而不同。如果我們假定內、外導體都是理想導體，即R和G忽略不計，則Z=L/C，特性阻抗與頻率無(wú)關(guān)，完全取決于電纜的電感和電容，而電感和電容取決于導體材料、內外導體間的介質(zhì)和內外導體直徑，則 Z=138ε×D/d(Ω)式中ε為絕緣體的相對介電常數，它隨材料的種類(lèi)和密度而不同，D為外導體內徑，d為內導體外徑。

由于在制造中尺寸精度和介質(zhì)材料純度不均勻的影響，在有線(xiàn)電視系統中盡管要求使用的同軸電纜特性阻抗為75 Ω，但通常實(shí)際使用的同軸電纜的特性阻抗為(75±5)Ω。因此，為防止產(chǎn)生信號能量反射，達到最好的傳輸效果，終端負載阻抗也應盡量等于電纜的特性阻抗。

3.2衰減特性

同軸電纜的衰減特性通常用衰減常數來(lái)表示，即：?jiǎn)挝婚L(cháng)度(如100 m)電纜對信號衰減的分貝數。信號在同軸電纜里傳輸時(shí)的衰耗與同軸電纜的尺寸、介電常數、工作頻率有關(guān)，相近的計算公式如下： A=3.56fZK+C 式中f為傳輸信號頻率，Z為特性阻抗，K是由內外導體直徑、電導率和形狀決定的常數，C項通常較小，工程計算中通常忽略。由上式可見(jiàn)，衰減常數與信號的工作頻率f的平均方根成正比，即頻率越高，衰減常數越大，頻率越低，衰減常數越小。因此，損耗常數和頻率的關(guān)系可按下列公式推算： A1/A2=f1/f2 式中，A1為工作頻率為f1時(shí)的衰減常數，A2為工作頻率為f2時(shí)的衰減常數。

3.3電纜的使用期限

任何電纜都有一定的壽命，電纜在使用一段時(shí)間后，由于材料老化，導體電阻變大，絕緣介質(zhì)的漏電流增加，當電纜的衰減常數比標稱(chēng)值增加10%~15%時(shí)，該電纜就應該更新，一般電纜的壽命根據質(zhì)量和使用場(chǎng)合的不同在7~20年之間。

3.4溫度系數

溫度系數表示溫度變化對電纜特性的影響程度，溫度升高，電纜的損耗增加，溫度降低，電纜的損耗減少。電纜衰減值的溫度變化量大約為0.2% dB/℃，表明電纜衰減在原基礎上變化0.2%，若溫度變化為±25℃，則電纜的衰減量變化±5% dB。假設某型號電纜長(cháng)1 500 m，在20℃時(shí)，550 MHz信號，α=7.9 dB/100 m,設溫度系數為0.2%/℃，其衰減量為1 500 m×7.9 dB/100 m=118.5 dB，當溫度變化40℃時(shí)，衰減量變化為：118.5 dB×0.2%/℃×40℃=9.48 dB。

另外，同軸電纜的衰減量隨頻率的不同是存在斜度的，溫度的變化不僅會(huì )引起衰減量的變化，而且會(huì )引起斜度的變化。在實(shí)際工作中，消除溫度變化對系統影響的措施是采用溫度補償型放大器、自動(dòng)增益控制放大器和自動(dòng)斜率控制放大器。

3.5屏蔽特性

屏蔽特性是衡量同軸電纜抗干擾能力的一個(gè)參數，也是衡量同軸電纜防泄漏的一個(gè)重要參數。如果電纜屏蔽不好，傳輸信號不僅會(huì )受到外來(lái)雜波的串擾，影響有線(xiàn)電視信號質(zhì)量，也會(huì )泄漏出去干擾其他信號，為非CATV用戶(hù)所接收，嚴重影響有線(xiàn)電視的正常入戶(hù)。

4同軸電纜質(zhì)量的簡(jiǎn)易檢測

4.1觀(guān)察絕緣介質(zhì)的圓整度

標準同軸電纜的截面很圓整，電纜外導體、鋁箔貼于絕緣介質(zhì)的外表面，介質(zhì)的外表面越圓整，鋁箔與它外表的間隙就越小，越不圓整間隙就越大。實(shí)踐證明，間隙越小電纜的性能越好，另外，大間隙空氣容易侵入屏蔽層而影響電纜的使用壽命。

4.2檢測同軸電纜絕緣介質(zhì)的一致性

同軸電纜絕緣介質(zhì)直徑波動(dòng)主要影響電纜的回波系數，此項檢查可剖出一段電纜的絕緣介質(zhì)，用千分尺仔細檢查各點(diǎn)外徑，看其是否一致。

4.3檢測同軸電纜的編織網(wǎng)

同軸電纜的編織網(wǎng)線(xiàn)對同軸電纜的屏蔽性能起著(zhù)重要作用，而且在集中供電有線(xiàn)電視線(xiàn)路中還是電源的回路線(xiàn)，因此同軸電纜質(zhì)量檢測必須對編織網(wǎng)是否嚴密平整進(jìn)行察看，方法是剖開(kāi)同軸電纜外護套，剪一小段同軸電纜編織網(wǎng)，對編織網(wǎng)數量進(jìn)行鑒定，如果與所給指標數值相符為合格，比所給指標數值少為不合格。另外對單根編織網(wǎng)線(xiàn)用螺旋測微器進(jìn)行測量，在同等價(jià)格下，線(xiàn)徑越粗質(zhì)量越好。

4.4檢查鋁箔的質(zhì)量

同軸電纜中起重要屏蔽作用的是鋁箔，它在防止外來(lái)開(kāi)路信號干擾與有線(xiàn)電視信號泄露方面具有重要作用，因此對新進(jìn)同軸電纜應檢查鋁箔的質(zhì)量。首先，剖開(kāi)護套層，觀(guān)察編織網(wǎng)線(xiàn)和鋁箔層表面是否保持良好光澤;其次是取一段電纜，緊緊繞在金屬小軸上，拉直向反向轉繞，反復幾次，再割開(kāi)電纜護套層觀(guān)看鋁箔有無(wú)折裂現象，也可剖出一小段鋁箔在手中反復揉搓和拉伸，經(jīng)多次揉搓和拉伸仍未斷裂，具有一定韌性的為合格，否則為次品。

4.5檢查外護層的擠包緊度

高質(zhì)量的同軸電纜外護層都包得很緊，這樣可縮小屏蔽層內間隙，防止空氣進(jìn)入造成氧化，防止屏蔽層的相對滑動(dòng)引起電性能飄移，但擠包太緊會(huì )造成剝頭不便，增加施工難度。檢查方法是取1 m長(cháng)的電纜，在端部剝去護層，以用力不能拉出線(xiàn)芯為合適。

4.6觀(guān)察電纜成圈形狀

電纜成圈不僅是個(gè)美觀(guān)問(wèn)題，而且也是質(zhì)量問(wèn)題。電纜成圈平整，各條電纜保持在同一同心平面上，電纜與電纜之間成圓弧平行地整體接觸，可減少電纜相互受力，堆放不易變形損傷，因此在驗收電纜質(zhì)量時(shí)對此不可掉以輕心。

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