資料介紹
1 RF同軸電纜的結構與傳輸特性
1.1 結構
RF同軸電纜由內導體、絕緣體、外導體和護套4部分組成,絕緣體使內、外導體絕緣且保持軸心重合,這就是同軸電纜。內外導體由電介質(絕緣材料)隔開,電介質在很大程度上決定著同軸電纜的傳輸速度和損耗特性,常使用的絕緣材料是干燥空氣、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等材料的混合物。物理發泡電纜因損耗小、頻率特性好、不易進水得到優選應用。
1.2 傳輸特性
(1)同軸電纜內的電磁場分布
電場強度按正弦分布,在同軸電纜中傳輸的電波不會泄漏到電纜之外,在應用中,外導體通常是接地的,故具有良好的屏蔽作用,傳輸的電視信號不受外界雜波的干擾,里面的信號也不會輻射出去。
(2)趨膚效應
高頻信號的電流流過電纜時,電流集中于導體表面而使導體有效橫截面積減少、電阻值加大的現象稱之為趨膚效應。因為有趨膚效應,同軸電纜中的電流只沿內導體的外側和外導體的內側流動,因此,電纜的許多性質取決于內導體的外徑和外導體的內徑,電纜內、外部的電磁場也不相互干擾。趨膚深度與頻率 f (MHz)的平方根成反比,因此,同軸電纜的導體損耗與頻率的平方根成正比。
1.3 同軸電纜性能
(1)特性阻抗特性阻抗 Z c定義為在同軸電纜終端匹配的情況下,電纜上任意點電壓與電流的比值。同軸電纜的特性阻抗由導體的直徑和導體間介質決定,與電纜長度無關。在CATV系統中,同軸電纜的特性阻抗均為75 Ω。
(2)衰減常數 β 與溫度系數 RF信號在同軸電纜中傳輸時的衰減量與電纜的尺寸、介電常數、工作頻率有關。同軸電纜信號的衰減程度,以衰減常數( β )表示單位長度(如100 m)電纜對信號衰減的dB數。衰減常數與信號頻率的平方根成正比,即在同一段電纜,信號頻率越高,衰減常數越大;信號頻率越低,衰減常數越小。溫度系數表示溫度變化對電纜損耗值的影響,溫度上升,電纜的損耗值增大;溫度下降,電纜的損耗值減小。溫度系數定義為溫度升高或降低1℃,電纜對信號衰減量增大或減小的百分數。表1 是根據和平縣有線電視臺的頻道配置選出8個頻道,在33℃和13℃兩個常溫下,對漢勝RF同軸電纜-5型和-7型進行測量的結果。
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