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同軸電纜傳輸特性解析

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  同軸電纜（Coaxtal CabLe）常用于設(shè)備與設(shè)備之間的連接，或應(yīng)用在總線型網(wǎng)絡(luò)拓撲中。同軸電纜中心軸線是一條銅導線，外加一層絕緣材料，在這層絕緣材料外邊是由一根空心的圓柱網(wǎng)狀銅導體包裹，最外一層是絕緣層。它與雙絞線相比，同軸電纜的抗干擾能力強、屏蔽性能好、傳輸數(shù)據(jù)穩(wěn)定、價格也便宜，而且它不用連接在集線器或交換機上即可使用。同軸電纜從用途上分可分為基帶同軸電纜和寬帶同軸電纜。同軸電纜分50Ω基帶電纜和75Ω寬帶電纜兩類。基帶電纜又分細同軸電纜和粗同軸電纜�；鶐щ娎|僅僅用于數(shù)字傳輸，數(shù)據(jù)率可達10Mbps。
1、同軸電纜的特性阻抗
   同軸電纜是由兩個不一樣的、彼此之間用絕緣材料隔開的同芯導體組成。內(nèi)導體是銅包鋁或者銅芯線，外導體是鋁管或金屬編織網(wǎng)護套，若外導體接地，將充當中心導體的屏蔽層，具有抗外來干擾作用。在同軸電纜傳輸理論中，它能保證射頻在電纜內(nèi)部進行傳輸。由于內(nèi)外導體之間相隔距離近，相互之間會有一定電纜，實際上電感和電容是沿著傳輸線均勻分布。所以傳輸線的特性阻抗取決于線路的電感和電容，而他們又取決于線的尺寸。
2、同軸電纜的衰減特性
   同軸電纜的衰減常數(shù)反映了電磁能量沿電纜傳輸時損耗的大小，是同軸電纜主要傳輸特性之一。傳輸線中信號的衰減是由傳輸線中的分布電容和分布電感引起的。同軸電纜中的衰減與頻率有關(guān)，隨頻率的增加、串聯(lián)電感的感抗要增加，并且并聯(lián)電容的容抗要減少。
   信號在電纜中傳輸時，經(jīng)過一段距離后，信號將變得越來越弱，信號的減弱成為衰減，頻率越高，損耗越大。電纜內(nèi)外導體的損耗與支承該道題的絕緣材料介質(zhì)損耗相關(guān)，其中以導體損耗為主，內(nèi)導體的損耗約占整個導體損耗的80%。為盡量減少損耗，使信號傳送的距離更遠，在生產(chǎn)電纜時采用介電常數(shù)較小的絕緣材料是唯一可行的辦法。
3、同軸電纜的溫度特性
   環(huán)境溫度變化是有線電視系統(tǒng)中信號電平波動的主要原因，由于同軸電纜特性與環(huán)境溫度的變化有著緊密的關(guān)系，特別是大系統(tǒng)的長干線更為突出，所以系統(tǒng)傳輸性能好壞將隨溫度的變化而變化。當周圍環(huán)境溫度升高時，相應(yīng)的電纜損耗也增加較多。環(huán)境溫度變化是使電纜電視系統(tǒng)中信號電平變化的最主要因素之一。
   溫度主要對同軸電纜的直流電阻以及介質(zhì)損耗產(chǎn)生影響。環(huán)境溫度升高時，如同頻率增加一樣，會使電纜中的導體和介質(zhì)的損耗增加；反之溫度減小時，電纜中的導體和介質(zhì)的損耗也隨之減小。由于溫度對電纜損耗的影響較大，應(yīng)引起維護工作人員的特別注意。
4、電纜的選擇和使用
    同軸電纜通常用于傳輸有線電視信號、視頻信號、數(shù)字信號和其它各種高頻信號。根據(jù)用途不同，選用電纜的標準也有差異。
    質(zhì)量好的電纜從外觀上看結(jié)構(gòu)緊密、挺實、外護套光滑柔韌。編織網(wǎng)絲粗、密度大 。除編織絲數(shù)量外，屏蔽層編織角小于450。但有些產(chǎn)家為了節(jié)省材料，電纜的編織角大于700，這會使電纜的屏蔽特性變差。 工藝差的電纜中心導體或絕緣部分都能從中拉出。四屏蔽電纜外導體的鋁箔分粘接和搭接兩種。搭接是將鋁箔在電纜物理發(fā)泡絕緣體上裹上一層，接頭處重疊一部分，一般為3mm。粘接是鋁箔與物理發(fā)泡絕緣體粘在一起。粘接較搭接屏蔽性能更好。最好的四屏蔽電纜都采用粘接。
    有線電視系統(tǒng)和高頻寬帶監(jiān)控系統(tǒng)所用同軸電纜多為高頻物理發(fā)泡電纜。由于電纜的低頻抗干擾特性差，外界在低頻段的干擾強度大、干擾頻率多。所以，在使用上有意避開了5MHz以下的頻段。但上述系統(tǒng)工作的頻帶寬，因此，在選擇電纜時，應(yīng)特別注意高頻的衰減特性和反射損耗。在有線電視反向傳輸信號時，所有終端的噪聲將匯集到前端。所以，為了盡量減小電纜受外界的干擾，通常選用4層屏蔽或鋁管電纜。
   在施工中，不能破壞電纜的外型。否則會影響電纜的阻抗特性和屏蔽特性。電纜連接時，切記不要隨意將導線擰在一起了事。必須采用專用接頭連接。制作前，應(yīng)參考同軸電纜的接頭制作方法。這一點應(yīng)特別重視。具統(tǒng)計，在工程中有80%以上故障出在接頭上。 如果電纜對過強的干擾信號屏蔽達不到傳輸要求時，可以采用輔助措施解決。如：在外導體加金屬管或磁環(huán)，屏蔽或短路信號；在傳輸線兩端加調(diào)制解調(diào)器，轉(zhuǎn)移頻率，躲避干擾；或增加視頻幅度，壓制干擾等方法。
（來源：福建金錢貓電子科技有限公司）
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