傳輸參數
發布時間：2014.04.14 新聞來源：防爆熱電偶_船用電纜_鎧裝熱電偶-天長市維爾特儀表線纜有限公司 瀏覽次數：
R.L.C.G稱為電纜線路的一次傳輸參數：這些參數與傳輸電磁波的電壓和電流的大小無關，而與電纜的材料結構及電流的頻率有關：
1.1有效電阻.
有效電阻就是當交流流過對稱回路時的電阻,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
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-----回路兩導體中心間距離 毫米
K------為渦流系數
u------為磁導率
σ----為電導率
有關 H(X) F(X) G(X) K的計算詳見通信電纜50頁
1.2對稱電纜的電感
當回路通以交流電后,則在回路的導電線芯中和回路周圍產生磁通 ,在導電線芯內的稱為內磁通,在導電線芯外的稱為外磁通.而電感為磁通 與引起磁通的電流之比,所以相應于內磁通與外磁通有內電感L內與外電感L外,總電感為 L=L內+L外.當對稱電路有屏蔽層時,對稱電纜屏蔽回路,除了有電感L內與電感 L外,還有屏蔽體給傳輸回路帶來的附加電感.
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-----回路兩導體中心間距離 毫米
K------為渦流系數
u------為磁導率
σ----為電導率
有關 Q(X)的計算詳見通信電纜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-----回路兩導體中心間距離 毫米
K------為渦流系數
u------為磁導率
σ----為電導率
有關 Q(X)的計算詳見通信電纜54頁 .
1.3對稱電纜的電容
電纜回的電容與一般電容器的電容相似.兩根導電線芯相當于兩個電極,導電線
芯間的絕緣相當于電容器極板間的介質.
當回路兩導電線芯帶有等量異性電荷時,此電荷的電量Q與兩導電線芯間的電位差U之比,為該回路的電容,即C=U/Q.
對稱電纜回路的電容是比較復雜的,因為電纜中往往包括很多線對,而且外面又有屏蔽層或金屬套,所有任何相鄰的線芯間或線芯與屏蔽層.金屬套都會有電容的存在.回路間的電容指各部分之和.
對稱電纜回路的電容有兩種: 工作電容和部分電容.一次傳輸參數中的電容指工作電容(工作電容為部分電容所組成).
無屏蔽對稱電纜(UTP)的電容可按下式計算﹕
F/m
適用于兩導體相互平行，并且周圍無其它線對的理想情況.
a-兩導體的中心距(mm)
d-中心導體的直徑(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,其電容計算公式為﹕
F/m
λ----絞合系數
φ----校正系數,考慮鄰近線對或線對屏蔽層對于電容的影響.
校正系數φ與各結構參數之間的關系.
屏蔽對絞組
無屏蔽對絞組
a-------對稱電纜導體的中心距
DS----屏蔽層內徑(mm)
d2-----對絞后的外徑(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這個參數說明電線電纜芯絕緣層的質量和電磁能在線芯絕緣中的損耗情況.絕緣電纜[3]是由絕緣介質的特性決定的,也就是由絕緣介質的體積絕緣電阻系數 和介質損耗角正切來決定的.絕緣電導G是由直流絕緣電導G0和交流電導G~組合的.計算公式如下:
G=G0+G~
G~=ω*Ctg(δ)
G0------直流損耗
G~------交流損耗
ω------電流頻率
C-------工作電容
tg(δ)---介質損耗角正切
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傳播而沒有反射時所遇到的阻抗,其值僅與線路的一次傳輸參數和電流的頻率有關,而與線路的長度無關,也與傳輸電壓及電流的大小及負載阻抗無關:
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是絞線結構，屏蔽為編織時,公式為﹕ 歐
K3為編織影響的經驗修正系數,取值為0.98~0.99
K1為導體修正系數,導體結構修正系數K!與導體根數之間的關系:
絞線內導體的導線根數
N
1
3
7
12
19
內導體結構的修正系數
K1
1.000
0.871
0.939
0.957
0.970
絞線內導體的導線根數
N
27
37
50
70
90
內導體結構的修正系數
K1
0.976
0.980
0.983
0.986
0.988
2.2衰減 :
衰減是射頻電纜的***重要的參數之一,它反映了電磁能量沿電纜傳
電線電纜
電線電纜
輸時損耗的大小.電纜的衰減表示電纜在行波狀態下工作時傳輸功率或電壓的損耗程度.
對稱電纜在射頻下的衰減可按高頻簡化公式如下計算:
2.2.1.無屏蔽對稱電纜:
2.2.2.有屏蔽對稱電纜:
f-----頻率
de---絞合導體的電氣等效直徑
d----絞合導體外徑
Ds--屏蔽內徑
a-----對稱電纜導體的中心距
εe--絕緣的等效介電常數
tg(δ)---絕緣的等效介質損耗角正切
Kp1-----導體的射頻電阻系數 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[1]
1.1有效電阻.
有效電阻就是當交流流過對稱回路時的電阻,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
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-----回路兩導體中心間距離 毫米
K------為渦流系數
u------為磁導率
σ----為電導率
有關 H(X) F(X) G(X) K的計算詳見通信電纜50頁
1.2對稱電纜的電感
當回路通以交流電后,則在回路的導電線芯中和回路周圍產生磁通 ,在導電線芯內的稱為內磁通,在導電線芯外的稱為外磁通.而電感為磁通 與引起磁通的電流之比,所以相應于內磁通與外磁通有內電感L內與外電感L外,總電感為 L=L內+L外.當對稱電路有屏蔽層時,對稱電纜屏蔽回路,除了有電感L內與電感 L外,還有屏蔽體給傳輸回路帶來的附加電感.
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-----回路兩導體中心間距離 毫米
K------為渦流系數
u------為磁導率
σ----為電導率
有關 Q(X)的計算詳見通信電纜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-----回路兩導體中心間距離 毫米
K------為渦流系數
u------為磁導率
σ----為電導率
有關 Q(X)的計算詳見通信電纜54頁 .
1.3對稱電纜的電容
電纜回的電容與一般電容器的電容相似.兩根導電線芯相當于兩個電極,導電線
芯間的絕緣相當于電容器極板間的介質.
當回路兩導電線芯帶有等量異性電荷時,此電荷的電量Q與兩導電線芯間的電位差U之比,為該回路的電容,即C=U/Q.
對稱電纜回路的電容是比較復雜的,因為電纜中往往包括很多線對,而且外面又有屏蔽層或金屬套,所有任何相鄰的線芯間或線芯與屏蔽層.金屬套都會有電容的存在.回路間的電容指各部分之和.
對稱電纜回路的電容有兩種: 工作電容和部分電容.一次傳輸參數中的電容指工作電容(工作電容為部分電容所組成).
無屏蔽對稱電纜(UTP)的電容可按下式計算﹕
F/m
適用于兩導體相互平行，并且周圍無其它線對的理想情況.
a-兩導體的中心距(mm)
d-中心導體的直徑(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,其電容計算公式為﹕
F/m
λ----絞合系數
φ----校正系數,考慮鄰近線對或線對屏蔽層對于電容的影響.
校正系數φ與各結構參數之間的關系.
屏蔽對絞組
無屏蔽對絞組
a-------對稱電纜導體的中心距
DS----屏蔽層內徑(mm)
d2-----對絞后的外徑(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這個參數說明電線電纜芯絕緣層的質量和電磁能在線芯絕緣中的損耗情況.絕緣電纜[3]是由絕緣介質的特性決定的,也就是由絕緣介質的體積絕緣電阻系數 和介質損耗角正切來決定的.絕緣電導G是由直流絕緣電導G0和交流電導G~組合的.計算公式如下:
G=G0+G~
G~=ω*Ctg(δ)
G0------直流損耗
G~------交流損耗
ω------電流頻率
C-------工作電容
tg(δ)---介質損耗角正切
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傳播而沒有反射時所遇到的阻抗,其值僅與線路的一次傳輸參數和電流的頻率有關,而與線路的長度無關,也與傳輸電壓及電流的大小及負載阻抗無關:
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是絞線結構，屏蔽為編織時,公式為﹕ 歐
K3為編織影響的經驗修正系數,取值為0.98~0.99
K1為導體修正系數,導體結構修正系數K!與導體根數之間的關系:
絞線內導體的導線根數
N
1
3
7
12
19
內導體結構的修正系數
K1
1.000
0.871
0.939
0.957
0.970
絞線內導體的導線根數
N
27
37
50
70
90
內導體結構的修正系數
K1
0.976
0.980
0.983
0.986
0.988
2.2衰減 :
衰減是射頻電纜的***重要的參數之一,它反映了電磁能量沿電纜傳
電線電纜
電線電纜
輸時損耗的大小.電纜的衰減表示電纜在行波狀態下工作時傳輸功率或電壓的損耗程度.
對稱電纜在射頻下的衰減可按高頻簡化公式如下計算:
2.2.1.無屏蔽對稱電纜:
2.2.2.有屏蔽對稱電纜:
f-----頻率
de---絞合導體的電氣等效直徑
d----絞合導體外徑
Ds--屏蔽內徑
a-----對稱電纜導體的中心距
εe--絕緣的等效介電常數
tg(δ)---絕緣的等效介質損耗角正切
Kp1-----導體的射頻電阻系數 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[1]
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