電纜結構設計與物料用量計算(suàn) 電纜結構設計是把線材各組成部分(fēn)參數書面化(huà).在設計過程中,主要是根據線材的有關(guān)标準,結合本廠的生(shēng)産能(néng)力,盡量滿足客戶要求.并把結果以書面形式表達出來(lái),為(wèi)生(shēng)産提供依據. 物料用量計算(suàn)是根據設計線材時(shí)選用的材料及結構參數,計算(suàn)出各種材料的用量,為(wèi)會計部計算(suàn)成本及倉儲發料提供依據. 導體(tǐ)部分(fēn)有關(guān)設計與計算(suàn): 導體(tǐ)在結構上(shàng)有實心及絞線兩種,而其成份方面有純金(jīn)屬.合金(jīn).鍍層及漆包線等.在設計過程中,對于不同的線材選用這(zhè)些(xiē)導體(tǐ)材料時(shí),基于下(xià)面幾個(gè)方面: 1.線材的使用場(chǎng)所及後序加工方式. 2.導體(tǐ)材料的性能(néng):導電率,耐熱性.抗張強度.加工性.彈性系數等. 1.導體(tǐ)絞合節距設計: 絞線中絞合節距大小一(yī)般根據絞合導體(tǐ)線規選取主要針對UL電子(zǐ)線系列, 電源線,UL444系列,CSA TR-4系列對導體(tǐ)的節距有要求,需根據标準設計,有時(shí)為(wèi)了(le)改善某種性能(néng)可選其它的節距.如(rú)通信線材為(wèi)了(le)降衰減選用小節距,為(wèi)了(le)提供好(hǎo)(hǎo)的彎曲性能(néng)選用較小的節距. 2.多根絞合導體(tǐ)絞合外徑計算(suàn): 導體(tǐ)絞合采用束絞方式進行,絞合外徑采用下(xià)面兩種方法計算(suàn): 方法1: 方法2: d----單根導體(tǐ)的直徑 D---絞合後絞合導體(tǐ)外徑 N---導體(tǐ)根數 上(shàng)述兩種方法中,方法2比較适合束絞方式導體(tǐ)絞合外徑計算(suàn)： 3.導體(tǐ)用量計算(suàn): 1.單根導體(tǐ) 2.絞合導體(tǐ) d----單根導體(tǐ)直徑 ρ—導體(tǐ)密度 N---導體(tǐ)絞合根數 λ---導體(tǐ)絞入系數 注:用量計算(suàn)為(wèi)單芯時(shí)導體(tǐ)用量,當多芯時(shí)須考慮芯線絞合時(shí)的絞入系數. 4.導體(tǐ)防氧化(huà). 為(wèi)防止導體(tǐ)氧化(huà), 可在導體(tǐ)絞合時(shí), 加BAT或DOP油（如(rú)電源線，透明線）。 擠出部分(fēn)有關(guān)的設計與計算(suàn): 押出部分(fēn)包括絕緣押出.内被押出及外被押出,在押出過程中,因對線材要求不同采用押出方式不同.一(yī)般情況下(xià),絕緣押出采用擠壓式,内護層與外護層采用半擠管式.有時(shí)為(wèi)了(le)滿足性能(néng)要求采用擠管式.其具體(tǐ)選擇方法,參照押出技術. 1.押出料的選擇: 設計過程中押出料的選擇主要根據膠料的用途、耐溫等級、光澤性、軟硬度、可塑劑耐遷移性、無毒性能(néng)等來(lái)選擇. 2.押出外徑: D2=D+2＊T D------押出前外徑 D2----押出後外徑 T------押出厚度 押出厚度T主要根據線材有關(guān)标準,結合廠内設備生(shēng)産能(néng)力盡量滿足客戶要求. 3.膠料用量: 采用不同的押出方式,押出膠料用量計算(suàn)公式也(yě)有不同. 擠管式 擠壓式 W=S成品截面-S纜芯内容物＊ρ ρ-----膠料密度. 考慮到線材的公差, 現(xiàn)期線纜企業一(yī)般采用下(xià)面計算(suàn)方法. W=3,14159＊1.05＊T＊2＊D+T＊ ρ 芯線絞合有關(guān)設計與計算(suàn): 芯線絞合國内稱為(wèi)成纜，是大多數多芯電纜生(shēng)産的重要工序之一(yī)。由若幹絕緣線芯或單元組絞合成纜芯的過程稱芯線絞合。其原理(lǐ)類似如(rú)導體(tǐ)絞合，芯線絞合的一(yī)般工藝參數計算(suàn)及線芯在絞合過程中的變形與絞線相似。芯線絞合根據絞合絕緣線芯直徑是否相同分(fēn)為(wèi)對稱絞合和不對稱絞合。因為(wèi)芯線在絞合過程中有彎曲變形,有些(xiē)較粗絕緣芯線在絞合過程采用退扭。如(rú)UL2919、CAT.5、IEEE1394、DVI芯線及其它高發泡絕緣芯線。以下(xià)分(fēn)幾個(gè)方面叙述芯線絞合的工藝參數計算(suàn): 1.對絞: 對絞線的等效外徑: D=1.65d或1.71d 軟質用1.65d,硬質用1.71d,sometimes D=1.86d 複對絞線等效外徑﹕ D=2.6d 多對數絞線等效外徑﹕ 對絞節距. 根據對絞組對數,芯線外徑選取. 2. 多芯絞合: 絞合外徑當芯線根數不多時(shí),按正規絞合計算(suàn).見下(xià)表. 芯線排列方式及芯線絞合外徑計算(suàn)可根據下(xià)表: 當芯線根數較多并線徑較小的情況下(xià),可按束絞近似計算(suàn)導體(tǐ)絞合外徑計算(suàn)公式 絞合節距 一(yī)般絞合節距取絞合外徑的15~20倍.有時(shí)為(wèi)了(le)改善線材性能(néng),可選擇合适的節距.如(rú)為(wèi)了(le)改善線材的彎曲性能(néng)降低(dī)絞合節距.USB電纜為(wèi)了(le)減小芯線變形,采用大節距.
3. 有關(guān)絞合中的基圓直徑.節圓直徑.絞合外徑
基圓直徑:對于某一(yī)絞線層,絞線前芯線直徑稱基圓直徑.
節圓直徑:單線絞合在直徑為(wèi)D0的圓柱體(tǐ)上(shàng),以單線軸線至絞線軸線的距離為(wèi)半徑的圓為(wèi)節圓,其直徑為(wèi)節圓直徑.
絞合外徑:該層絞線的外接圓直徑為(wèi)絞線外徑.
圖中對于第三層絞合: 基圓直徑為(wèi)D0即第二層1+6絞合的絞合外徑
節圓直徑為(wèi)D’ D’=D0+d
絞合外徑為(wèi)D D=D’+d
4.絞入系數:
芯線絞合的絞入系數為(wèi)1+圓周率X絞合外徑/絞合節距的二次方.
D----絞合外徑.
H----絞合節距.
在絞線過程中,對于多芯并芯線分(fēn)層的情況,雖然為(wèi)束絞,各層芯線絞入系數并不相同.為(wèi)了(le)保守起見,增大安全系 數,并且減化(huà)計算(suàn),所以在上(shàng)述絞入系數的計算(suàn)中D采用芯線絞合的絞合外徑理(lǐ)論上(shàng),各層的絞合系數應為(wèi)節圓直徑代入上(shàng)式計算(suàn).
斜包有關(guān)的設計與計算(suàn)
斜包在線材中主要起屏蔽作(zuò)用，有時(shí)作(zuò)為(wèi)同軸電纜的外導體(tǐ)。
屏蔽目的是将外界幹撓消除，對于同軸電纜，由于有屏蔽層而使阻抗得以匹配,降低(dī)信号或傳輸能(néng)量之損失。
從屏蔽效果來(lái)講，斜包不如(rú)編織，其屏蔽效果具有方向性，彎曲時(shí)屏蔽特性發生(shēng)變化(huà)但(dàn)其具有完成外徑小、線材柔軟、價格也(yě)比較低(dī)特點。适用于低(dī)頻屏蔽。以下(xià)從幾個(gè)方面叙述斜包結構設計:
1.斜包的銅線根數近似計算(suàn):
整數部分(fēn)
D-----斜包前外徑.
d------斜包銅線的直徑.
如(rú)果是二、三芯絞合，絞合後不圓整，D斜包前外徑為(wèi)等效外徑。
此設計中的D斜包前外徑，相當絞線中基圓直徑。從理(lǐ)論計算(suàn)上(shàng)講,要達到100斜包D應采用節圓直徑，但(dàn)為(wèi)了(le)防止有時(shí)因節距選取較少及其它因素而産生(shēng)過滿容易起股。所以D采用斜包前外徑基圓直徑。在實際生(shēng)産中，因斜包銅絲一(yī)般為(wèi)0.10mm、0.12mm的細線，其值在上(shàng)述計算(suàn)中忽略影響不大。采用上(shàng)面公式計算(suàn)，其斜包滿度可達90以上(shàng)，對線材的性能(néng)影響很少。
2.斜包節距的選擇:
斜包節距根據斜包前外徑大小選擇，一(yī)般按下(xià)面優化(huà)節距選取此優化(huà)節距考慮到成本、附着力、外觀等方面，并通過長時(shí)間(jiān)生(shēng)産驗證。
成品外徑 斜包節距
d<1.0mm
15.5mm左右
1.0<=d<1.2mm
18mm左右
1.2<=d<2.0mm
22mm左右
2.0<=d<2.2mm
25mm左右
2.2<=d<2.4mm
27mm左右
2.4<=d<3.0mm
32mm左右
3.0<=d<3.5mm
36mm左右
3.絞入系數:
斜包的絞入系數為(wèi)1+圓周率X斜包後外徑/斜包節距的二次方.
D----斜包後外徑.
H----斜包節距.
4.斜包銅線的用量:
d----斜包導體(tǐ)直徑
ρ—斜包導體(tǐ)密度
N----斜包導體(tǐ)根數
λ---斜包導體(tǐ)絞入系數
5.斜包方向選擇.
斜包一(yī)般采用與成纜的反方向：斜包線材生(shēng)産過程中，斜包銅絲與斜包前線材轉動方向相反，如(rú)果斜包方向與成纜方向相同時(shí)，斜包過程中會先把成纜線材先反扭，使線材松散，以緻斜包易出現(xiàn)不良。 不過采用反方向斜包線材相對較硬，彎曲性能(néng)差。對于那些(xiē)成纜芯線少,芯線線徑較大，沒有隔離層的線材隻能(néng)采用與成纜反方向。
6.斜包線材外被押出:
斜包線材在外被押出前需通過倒軸， 防止斷絲在過押出眼模時(shí)引起斷線
編織有關(guān)的設計與計算(suàn)
編織與斜包相似，在線材中主要起屏蔽作(zuò)用，防止外界電場(chǎng)與磁埸的影響，提高線材的幹撓防衛度，與斜包、鋁箔相比具有以下(xià)特點：
1.屏蔽無方向性.
2.高頻屏蔽特性良好(hǎo)(hǎo),适用于高頻屏蔽.
3.通過多層屏蔽,屏蔽效果可達100.
4.彎曲時(shí)屏蔽特性無變化(huà).
1.編織有關(guān)的計算(suàn)公式:
編織角正切:
編織系數:
編織密度:
編織用量:
h-----編織節距.
d-----編織單線直徑.
a-----編織半綻子(zǐ)數.
n----編織并線根數.
α—編織角
2.編織各參數的确定:
1.根據纜芯外徑大小，及編織密度大小選定編織機類型16錠或24錠高低(dī)速編織機
2.選定适應編織機的編織單根銅線鍍錫或裸銅線Φ0.08mm,Φ0.10mm, Φ.12mm。
3.密度M.編織角度α.節距H的确定.
注:每錠中的根數應在3-9根的範圍内，因為(wèi)根數少編織易斷線，而根數太多使得編織層同層内的銅線重疊，編織角度通常在50-70的範圍内，為(wèi)提高生(shēng)産效率則編織角度去接近70的值，由上(shàng)述公式預算(suàn)各參數，采用湊算(suàn)法确定的适當的編織根數、編織角度、編織節距、編織密度。計算(suàn)部分(fēn)中的編織計算(suàn)便是采用上(shàng)述公式，采用枚舉法計算(suàn)得出 其它結構設計與計算(suàn):
在線纜設計中，有時(shí)為(wèi)了(le)改善線材質量需加入其它的材料。為(wèi)了(le)使線材圓整，在芯線絞合時(shí)加入填充物；為(wèi)了(le)防止導體(tǐ)氧化(huà)在導體(tǐ)絞合時(shí)表面塗B.T.A為(wèi)了(le)改善線材附着力絕緣押出時(shí)在導體(tǐ)表面塗DOP或矽油，外被押出時(shí)在芯線表面拖滑石粉或雲母粉。下(xià)面根據其作(zuò)用不同分(fēn)類叙述:
1.填充物設計與計算(suàn):
填充物主要有棉紗線和PP繩，設計時(shí)主要根據填充空隙大小、線材性能(néng)要求及材使用場(chǎng)所，選擇填充棉紗、PP繩或其它。
填充物根數計算(suàn)
N=S空隙/S單根填物整數部分(fēn)
填充物用量
W=單根重量＊N＊λ
λ-----為(wèi)芯線絞合的絞入系數.
2.隔離層的設計與計算(suàn):
隔離材料的選擇：紙帶在線材中隻起分(fēn)隔作(zuò)用；鋁箔在線材中有分(fēn)隔作(zuò)用與屏蔽作(zuò)用。當線材隻需分(fēn)隔開時(shí)，選用紙帶；否則選用鋁箔。有時(shí)在一(yī)些(xiē)高性能(néng)的通信線中隔離層采用無紡布或發泡PP帶如(rú)SISC
工藝方式
在分(fēn)隔層的制造過程中,為(wèi)了(le)節約工時(shí),可根據情況采用繞包.拖包.縱包三種不同方式.注繞包.拖包時(shí)角度α=40-60;縱包時(shí)角度α=90.
物料用量
n-----為(wèi)隔離層數.
t-----為(wèi)隔離帶厚度.
ρ---為(wèi)隔離材料密度.
k-----為(wèi)隔離帶重疊率.
3.有關(guān)的絞入率計算(suàn):
m-----為(wèi)節徑比.
h------為(wèi)節距.
d------線材的絞合外徑.
說(shuō)明1:上(shàng)面的絞入系數計算(suàn)都為(wèi)一(yī)個(gè)工序的計算(suàn),在實際計算(suàn)物量時(shí),應考慮整個(gè)個(gè)生(shēng)産過程,所以總的絞入系數可能(néng)為(wèi)多個(gè)工序的絞入系數的乘積.
說(shuō)明2: 設計計算(suàn)時(shí)應取節距範圍的下(xià)限值,以在定額中争取zui大之絞入系數而生(shēng)産中采用接近zui大之節距值,則既利于提率,又可減低(dī)正常生(shēng)産中的材料消耗.
電氣性能(néng)計算(suàn)部分(fēn)
随當代電氣通信事(shì)業的飛速發展，傳輸信号用的電線電纜電氣性能(néng)要求也(yě)越來(lái)越高，所以在通信線材結構設計時(shí)，線材的電氣性能(néng)應為(wèi)重點考慮對象，下(xià)面部分(fēn)主要介紹常用的通信線材基本的電氣性能(néng)理(lǐ)論計算(suàn)方法：
發泡絕緣的等效介電常數的計算(suàn)公式:
發泡絕緣是一(yī)種組合絕緣，主要是為(wèi)了(le)降低(dī)絕緣介質的等效介電常數，提高線材的電氣性能(néng)。發泡絕緣介質的等效介電常數介于空氣絕緣與塑料絕緣的介電常數之間(jiān)，在設計的過程中可采用下(xià)面兩種方法對發泡絕緣介質的等效介電常數進行計算(suàn)。
方法1:
ε-介質的材料的等效介電常數
P-發泡度,它表示泡沫介質内,所有小氣泡的體(tǐ)積與絕緣總體(tǐ)積之比.
方法2:
D泡沫-----泡沫介質的比重
D材料-----介質材料本身(shēn)的比重
εe----- 實心絕緣的介電常數
ε------ 發泡絕緣的介電常數
對稱電纜的結構計算(suàn):
對稱通信電纜是由許多絕緣線芯，經絞合成電纜芯後再包以護層所組成，電纜一(yī)對或多對具有相同外徑及相同結構的兩根絕緣線芯對地對稱的排列，因此稱為(wèi)對稱電纜。對稱電纜的導電線芯是用來(lái)引導電磁波傳輸方向的，因此首先要求導電性能(néng)好(hǎo)(hǎo)，要有良好(hǎo)(hǎo)的柔軟性和足夠的機械強度，同時(shí)也(yě)應考慮其加工，敷設及使用上(shàng)的方便。
下(xià)面分(fēn)一(yī)次傳輸參數與二次傳輸參數來(lái)叙述對稱電纜的主要電氣性能(néng)：
1.一(yī)次傳輸參數
R.L.C.G稱為(wèi)電纜線路(lù)的一(yī)次傳輸參數：這(zhè)些(xiē)參數與傳輸電磁波的電壓和電流的大小無關(guān)，而與電纜的材料結構及電流的頻率有關(guān)：
1.1有效電阻.
有效電阻就(jiù)是當交流流過對稱回路(lù)時(shí)的電阻,包括直流電阻和由通過交流而引起的附加電阻.
R有=R直+R交
R交=R鄰+R集+R金(jīn)
λ----總的絞入系數
ρ----導電線芯的電阻率 歐姆＊平方毫米/米
l------電纜長度 米
s------導電線芯的截面積 平方毫米
d-----導電線芯的直徑 毫米
a-----回路(lù)兩導體(tǐ)中心間(jiān)距離 毫米
K------為(wèi)渦流系數
u------為(wèi)磁導率
σ----為(wèi)電導率
1.2對稱電纜的電感
當回路(lù)通以交流電後,則在回路(lù)的導電線芯中和回路(lù)周圍産生(shēng)磁通 ,在導電線芯内的稱為(wèi)内磁通,在導電線芯外的稱為(wèi)外磁通.而電感為(wèi)磁通 與引起磁通的電流之比,所以相應于内磁通與外磁通有内電感L内與外電感L外,總電感為(wèi) L=L内+L外.當對稱電路(lù)有屏蔽層時(shí),對稱電纜屏蔽回路(lù),除了(le)有電感L内與電感 L外,還有屏蔽體(tǐ)給傳輸回路(lù)帶來(lái)的附加電感.
1.2.1.無屏蔽:
H/Km
λ----總的絞入系數
d-----導電線芯的直徑 毫米
a-----回路(lù)兩導體(tǐ)中心間(jiān)距離 毫米
K------為(wèi)渦流系數
u------為(wèi)磁導率
σ----為(wèi)電導率
有關(guān) QX的計算(suàn)詳見通信電纜54頁
1.2.2.有屏蔽:
H/Km
λ----總的絞入系數
d-----導電線芯的直徑 毫米
a-----回路(lù)兩導體(tǐ)中心間(jiān)距離 毫米
K------為(wèi)渦流系數
u------為(wèi)磁導率
σ----為(wèi)電導率
1.3對稱電纜的電容
電纜回的電容與一(yī)般電容器(qì)的電容相似.兩根導電線芯相當于兩個(gè)電極,導電線
芯間(jiān)的絕緣相當于電容器(qì)極闆間(jiān)的介質.
當回路(lù)兩導電線芯帶有等量異性電荷時(shí),此電荷的電量Q與兩導電線芯間(jiān)的電位差U之比,為(wèi)該回路(lù)的電容,即C=U/Q.
對稱電纜回路(lù)的電容是比較複雜的,因為(wèi)電纜中往往包括很多線對,而且外面又有屏蔽層或金(jīn)屬套,所有任何相鄰的線芯間(jiān)或線芯與屏蔽層.金(jīn)屬套都會有電容的存在.回路(lù)間(jiān)的電容指各部分(fēn)之和.
對稱電纜回路(lù)的電容有兩種: 工作(zuò)電容和部分(fēn)電容.一(yī)次傳輸參數中的電容指工作(zuò)電容工作(zuò)電容為(wèi)部分(fēn)電容所組成.
無屏蔽對稱電纜UTP的電容可按下(xià)式計算(suàn)﹕
F/m
适用于兩導體(tǐ)相互平行，并且周圍無其它線對的理(lǐ)想情況.
a-兩導體(tǐ)的中心距mm
d-中心導體(tǐ)的直徑mm
εe-絕緣材料的等效介電常數
對于多對結構的對稱電纜，應考慮線對絞合的影響以及鄰近線對等因素, 其電容
計算(suàn)公式為(wèi)﹕
F/m
λ----絞合系數
φ----校(xiào)正系數,考慮鄰近線對或線對屏蔽層對于電容的影響.
校(xiào)正系數φ與各結構參數之間(jiān)的關(guān)系.
屏蔽對絞組
無屏蔽對絞組
a-------對稱電纜導體(tǐ)的中心距
DS----屏蔽層内徑mm
d2-----對絞後的外徑mm
d1-----絕緣芯線的外徑mm
1.4.對稱電纜的絕緣電導.
絕緣電導G這(zhè)個(gè)參數說(shuō)明電纜線芯絕緣層的質量和電磁能(néng)在線芯絕緣中的損耗情況.絕緣電導是由絕緣介質的特性決定的,也(yě)就(jiù)是由絕緣介質的體(tǐ)積絕緣電阻系數 和介質損耗角正切來(lái)決定的.絕緣電導G是由直流絕緣電導G0和交流電導G~組合的.計算(suàn)公式如(rú)下(xià):
G=G0+G~
G~=ω＊Ctgδ
G0------直流損耗
G~------交流損耗
ω------電流頻率
C-------工作(zuò)電容
tgδ---介質損耗角正切
2.二次傳輸參數
二次傳輸參數是用以表征傳輸線的特性的參數,它包括特性阻抗ZC,衰減常數α,及相移常數.
2.1特性阻抗
特性阻抗是電磁波沿均勻電纜線路(lù)傳播而沒有反射時(shí)所遇到的阻抗,其值僅與線路(lù)的一(yī)次傳輸參數和電流的頻率有關(guān),而與線路(lù)的長度無關(guān),也(yě)與傳輸電壓及電流的大小及負栽阻抗無關(guān):
無屏蔽對稱電纜UTP﹕
歐
歐
屏蔽對稱電纜STP﹕
歐
歐
當對稱電纜的中心導體(tǐ)是絞線結構，屏蔽為(wèi)編織時(shí),公式為(wèi)﹕ 歐
K3為(wèi)編織影響的經驗修正系數,取值為(wèi)0.98~0.99
K1為(wèi)導體(tǐ)修正系數,導體(tǐ)結構修正系數K!與導體(tǐ)根數之間(jiān)的關(guān)系:
絞線内導體(tǐ)的導線根數
N
1
3
7
12
19
内導體(tǐ)結構的修正系數
K1
1.000
0.871
0.939
0.957
0.970
絞線内導體(tǐ)的導線根數
N
27
37
50
70
90
内導體(tǐ)結構的修正系數
K1
0.976
0.980
0.983
0.986
0.988
2.2衰減 :
衰減是射頻電纜的zui重要的參數之一(yī),它反映了(le)電磁能(néng)量沿電纜傳輸時(shí)損耗的大小.電纜的衰減表示電纜在行波狀态下(xià)工作(zuò)時(shí)傳輸功率或電壓的損耗程度.
對稱電纜在射頻下(xià)的衰減可按高頻簡化(huà)公式如(rú)下(xià)計算(suàn):
2.2.1.無屏蔽對稱電纜:
2.2.2.有屏蔽對稱電纜:
f-----頻率
de---絞合導體(tǐ)的電氣等效直徑
d----絞合導體(tǐ)外徑
Ds--屏蔽内徑
a-----對稱電纜導體(tǐ)的中心距
εe--絕緣的等效介電常數
tgδ---絕緣的等效介質損耗角正切
Kp1-----導體(tǐ)的射頻電阻系數 見射頻電纜結構設計中表4.5
Kp2-----屏蔽的射頻電阻系數 見射頻電纜結構設計中表4.5
Ks-------絞線導體(tǐ)的電阻系數 1.25
KB------編織屏蔽的電阻系數 2.0
K3------編織對阻抗影響的系數 0.98~0.99
同軸電纜的電氣參數計算(suàn):
同軸電纜的一(yī)個(gè)回路(lù)是同軸對,它是對地不對稱的.在金(jīn)屬圓管稱為(wèi)外導體(tǐ)内配置另一(yī)圓形導體(tǐ)稱為(wèi)内導體(tǐ),用絕緣介質使兩者相互絕緣并保持軸心重合,這(zhè)樣所構成的線對稱同軸對。同軸電纜可用于開通多路(lù)栽波通信或傳輸電視(shì)節目,也(yě)可用同軸電纜傳輸高數碼的數據信息如(rú)UL2919屏幕線
1.一(yī)次傳輸參數:
同軸電纜的一(yī)次傳輸參數主要随電流的頻率及電纜結構尺寸D/d變化(huà)而變化(huà).
1.有效電阻,随頻率的增大而增大.而與内外導體(tǐ)直徑比沒直接的關(guān)系.
2.電感随頻率的增大而減小,随内外導體(tǐ)直徑比增大而增大.
3.電容與頻率無關(guān),随直徑比的增大而減小.
4.電導與頻率基本上(shàng)成正比,随直徑的增大而減小.
具體(tǐ)計算(suàn)公式如(rú)下(xià):
1.1.有效電阻:
同軸電纜的有效電阻包括内導體(tǐ)的有效電阻及外導體(tǐ)的有效電阻,當内外導體(tǐ)都是銅導體(tǐ)時(shí),總的有效電阻為(wèi):
歐姆/公裏
1.2有效電感:
同軸回路(lù)的電感由内.外導體(tǐ)的内電感和内外導體(tǐ)之間(jiān)的外電感組成,當内外導體(tǐ)都是銅時(shí),回路(lù)的電感為(wèi):
亨/公裏
同軸電纜的電氣參數計算(suàn):
同軸電纜的一(yī)個(gè)回路(lù)是同軸對,它是對地不對稱的.在金(jīn)屬圓管稱為(wèi)外導體(tǐ)内配置另一(yī)圓形導體(tǐ)稱為(wèi)内導體(tǐ),用絕緣介質使兩者相互絕緣并保持軸心重合,這(zhè)樣所構成的線對稱同軸對。同軸電纜可用于開通多路(lù)栽波通信或傳輸電視(shì)節目,也(yě)可用同軸電纜傳輸高數碼的數據信息如(rú)UL2919屏幕線
1.一(yī)次傳輸參數:
同軸電纜的一(yī)次傳輸參數主要随電流的頻率及電纜結構尺寸D/d變化(huà)而變化(huà).
1.有效電阻,随頻率的增大而增大.而與内外導體(tǐ)直徑比沒直接的關(guān)系.
2.電感随頻率的增大而減小,随内外導體(tǐ)直徑比增大而增大.
3.電容與頻率無關(guān),随直徑比的增大而減小.
4.電導與頻率基本上(shàng)成正比,随直徑的增大而減小.
具體(tǐ)計算(suàn)公式如(rú)下(xià):
1.1.有效電阻:
同軸電纜的有效電阻包括内導體(tǐ)的有效電阻及外導體(tǐ)的有效電阻,當内外導體(tǐ)都是銅導體(tǐ)時(shí),總的有效電阻為(wèi):
歐姆/公裏
1.2有效電感:
同軸回路(lù)的電感由内.外導體(tǐ)的内電感和内外導體(tǐ)之間(jiān)的外電感組成,當内外導體(tǐ)都是銅時(shí),回路(lù)的電感為(wèi):
亨/公裏
1.3同軸電纜電容﹕
同于同軸電纜無外部電場(chǎng),所以同軸對的工作(zuò)電容就(jiù)等于同軸對内外導體(tǐ)間(jiān)的部分(fēn)電容,電容計算(suàn)可按圓柱形電容器(qì)的電容公式來(lái)計算(suàn):
Dw-外導體(tǐ)結構的修正系數理(lǐ)想外導體(tǐ)Dw=0,非理(lǐ)想外導體(tǐ)Dw=編織外導體(tǐ)中的單線直徑
K1-内導體(tǐ)結構的修正系數,
D1-同軸線外導體(tǐ)内徑mm
1.4絕緣電導:
同軸對的絕緣導體(tǐ)G由兩部分(fēn)組成: 一(yī)是由絕緣介質極化(huà)作(zuò)用引起的交流電導G~,另一(yī)個(gè)部分(fēn)是由于絕緣不完善而引起的直流電導G0:
G=G0+G~
G~=ωCtgδ
G0------直流損耗
G~------交流損耗
ω------電流頻率
C-------工作(zuò)電容
tgδ---介質損耗角正切
2.二次傳輸參數:
二次傳輸參數是用以表征傳輸線的特性參數,它包括特性阻抗ZC,衰減常數α,及相移常數.
2.1.同軸電纜特性阻抗﹕
2.1.1.對于斜包,鋁箔縱包可近似看作(zuò)是理(lǐ)想外導體(tǐ),計算(suàn)如(rú)下(xià):
2.1.2.編織外導體(tǐ),絞線内導體(tǐ)計算(suàn)如(rú)下(xià):
D---外導體(tǐ)外徑
d----内導體(tǐ)外徑
Dw---編織導體(tǐ)直徑
K1----導體(tǐ)結構修正系數
2.2同軸電纜衰減的計算(suàn)公式:
αR-導體(tǐ)電阻損耗引起的衰減分(fēn)量,導體(tǐ)衰減電阻衰減
當内外導體(tǐ)都為(wèi)圓柱形導體(tǐ)時(shí):
db/km
當内導體(tǐ)是絞線,外導體(tǐ)是編織時(shí):
db/km
D.d----外導體(tǐ)内徑.内導體(tǐ)外徑
K1-----導體(tǐ)結構修正系數
ε-----絕緣介電常數
KS-----絞線引起射蘋電纜電阻增大的系數,KS=1.25
KB-----編織引起射蘋電纜電阻增大的系數
Dw----編織外導體(tǐ)中的單線直徑
KP1,KP2-分(fēn)别表示内,外導體(tǐ)與标準軟銅不同時(shí)引起射頻電阻增大或減小
的系數.
編織系數KB還可用如(rú)下(xià)計算(suàn)方法求出:
m----為(wèi)編織的錠數
n-----為(wèi)每錠編織線中的導線根數
β-----為(wèi)編織角編織導線的方向