什么是同轴线?

发布时间:2019-10-01 05:04

  同轴线是由两根同轴的圆柱导体构成的导行系统,内外导体之间填充空气或高频介质的一种宽频带微波传输线。同轴线的基本原理:同轴线是一种屏蔽且非色散的结构,而且同轴线中导波的主模是TEM波,但同时也可传输TE模和TM摸,其截止频率为零,对应截止波长趋向于无穷大。是由同轴的两根内、外导体及中间的电介质构成的双导体传输线。一般同轴线外导体接地,电磁场被限定在内外导体之间,所以同轴线基本没有辐射损耗,几乎不受外界信号干扰。其工作频带比双线传输线宽,可以用于大于厘米波的波段。同轴线的结构特性:同轴线的结构由外到内依次为护套、外导体层、绝缘介质层和内导体四个部分组成。外导体作为屏蔽层有双重作用,它既可以通过传输回路来传导低电平,又具有屏蔽作用。外导体通常有3种结构。1、金属管状。这种结构采用铜或铝带纵包焊接,或者是无缝铜管挤包拉延而成,这种结构形式的屏蔽性能最好,但柔软性差,常用于干线、铝塑料复合带纵包搭接。这种结构有较好的屏蔽作用,且制造成本低,但由于外导体是带纵缝的圆管,电磁波会从缝隙处穿出而泄漏。3、编织网与铝塑复合带纵包组合。是从单一编织网结构发展而来的,它具有柔软性好、重量轻和接头可靠等特点,采用合理的复合结构,对屏蔽性能有很大的提高,目前这种结构形式被大量使用。内导体,铜是内导体的主要材料,可以是以下形式:退火铜线、退火铜管、铜包铝线。通常小电缆内导体是铜线或铜包铝线,而大电缆用铜管,以减少电缆重量和成本。对大电缆外导体进行扎纹,这样可以活获得足够好的弯曲性能。同轴线结构上属于双导体传输线,在其横截面上能够建立类似静态场的电磁场分布,同轴线的特点之一就是可从直流段一直应用到毫米波波段。同轴线主要以TEM模的方式广泛应用于宽频带馈线和元器件的设计中。当传输信号的波长远大于传输线长度,在传输线上各点的电流(或电压)的大小和相位可近似相同,此时无须考虑分布参数效应。但是当传输信号的波长与传输线长度可相互比拟时,传输线上各点的电流(或电压)的大小和相位各不相同,显现出分布参数效应,此时传输线就必须作为分布参数电路处理,这意味着同轴线中将出现TE和TM模,即同轴线的高次模。

  1、干线电缆:其绝缘外径一般为9mm以上的粗电缆,要求损耗小,柔软性要求不高。

  2、支线电缆:其绝缘外径一般为7mm以上的中粗电缆,要求损耗小, 同时也要一定的柔软性。

  3、用户分配网电缆:其绝缘外径一般为5mm,损耗要求不是主要的,但要求良好的柔软性和室内统一直协调性。

  同轴线、特性阻抗,同轴电缆的主体是由内、外两导体构成的,对于导体中流动的电流存在着电阻与电感,对导体间的电压存在着电导与电容,这些特性是沿线路分布的,称为分布常数,由于在制造中尺寸精度和介质材料纯度不均匀的影响,在有线电视系统中尽管要求使用的同轴电缆特性阻抗为75Ω,但通常实际使用的同轴电缆的特性阻抗为(75±5)Ω。因此,为防止产生信号能量反射,达到最好的传输效果,终端负载阻抗也应尽量等于电缆的特性阻抗。

  2、衰减特性,同轴电缆的衰减特性通常用衰减常数来表示。衰减常数与信号的工作频率的平均方根成正比,即频率越高,衰减常数越大,频率越低,衰减常数越小。

  3、电缆的使用限期,任何电缆都有一定的寿命,电缆在使用一段时间后,由于材料老化,导体电阻变大,绝缘介质的漏电流增加,当电缆的衰减常数比标称值增加时,该电缆就应该更新,一般电缆的寿命根据质量和使用场合的不同在7-20年。

  4、温度系数,温度系数表示温度变化对电缆特性的影响程度,温度升高,电缆的损耗增加,温度降低,电缆的损耗减少。在实际工作中,消除温度变化对系统影响的措施是采用温度补偿型放大器、自动增益控制放大器和自动斜率控制放大器。

  5、屏蔽特性,屏蔽特性是衡量同轴电缆抗干扰能力的一个参数,也是衡量同轴电缆防泄漏的一个重要参数。如果电缆屏蔽不好,传输信号不仅会受到外来杂波的串扰,影响有线电视信号质量,也会泄漏出去干扰其他信号,为非有线电视用户所接收,严重影响有线电视的正常入户。

  同轴线、观察绝缘介质的圆整度,标准同轴电缆的截面很圆整,电缆外导体、铝箔贴于绝缘介质的外表面,介质的外表面越圆整,铝箔与它外表的间隙就越小,越不圆整间隙就越大。实践证明,间隙越小电缆的性能越好,另外,大间隙空气容易侵入屏蔽层而影响电缆的使用寿命。

  2、检测同轴电缆绝缘介质的一致性,同轴电缆绝缘介质直径波动主要影响电缆的回波系数,此项检查可剖出一段电缆的绝缘介质,用千分尺仔细检查各点外径,看其是否一致。

  3、检测同轴电缆的编织网,对编织网是否严密平整进行察看,方法是剖开同轴电缆外护套,剪一小段同轴电缆编织网,对编织网数量进行鉴定,与所给指标数值相符为合格。另外对单根编织网线用螺旋测微器进行测量,在同等价格下,线、检查铝箔的质量,同轴电缆中起重要屏蔽作用的是铝箔,它在防止外来开路信号干扰与有线电视信号泄露方面具有重要作用,因此对新进同轴电缆应检查铝箔的质量。剖开护套层,观察编织网线和铝箔层表面是否保持良好光泽;接着取一段电缆,紧紧绕在金属小轴上,拉直向反向转绕,反复几次,再割开电缆护套层观看铝箔有无折裂现象,也可剖出一小段铝箔在手中反复揉搓和拉伸,经多次揉搓和拉伸仍未断裂,具有一定韧性的为合格。

  5、检查外护层的挤包紧度,高质量的同轴电缆外护层都包得很紧,这样可缩小屏蔽层内间隙,防止空气进入造成氧化,防止屏蔽层的相对滑动引起电性能飘移,但挤包太紧会造成剥去护层,以用力不能拉出线、观察电缆成圈形状,电缆成圈不仅是个美观问题,而且也是质量问题。电缆成圈平整,各条电缆保持在同一同心平面上,电缆与电缆之间成圆弧平行地整体接触,可减少电缆相互受力,堆放不易变形损伤。

  同轴线是常见的信号传输线,中心的铜芯是传送高电平的,被绝缘材料包覆;绝缘材料外面是与铜芯共轴的筒状金属薄层,传输低电平,同时起到屏蔽作用。同轴线的结构,由外向内依次是护套、外导体(屏蔽层)、绝缘介质和内导体4部分。同轴线有两大类:RF同轴线和RG同轴线。

  RF射频同轴线,电线结构主要分为导体、绝缘体、屏蔽层和外被。按具体型号分,有RF0.81、RF1.13和RF1.37三种。

  RG射频同轴线,电线结构主要分为导体、绝缘体、屏蔽层和外被。按具体型号分,有RG178和RG316两种。

  同轴线的应用:一般用于全球定位系统(GPS)、卫星音频、电台广播、笔记本电脑和移动电话等隐藏式天线