作者ewboy ( )
看板NTU-EM93
标题[转录]Re: [请益] 关於coaxial cable
时间Mon Sep 28 17:22:05 2009
※ [本文转录自 comm_and_RF 看板]
作者: youwin0125 (急冻土司超人) 看板: comm_and_RF
标题: Re: [请益] 关於coaxial cable
时间: Fri Sep 25 15:00:28 2009
简单的讲
在一个内径a,外径b的coaxial cable
当b/a=3.6时,会有最小的衰减值(阿发),此时的特性阻抗是77ohm
当b/a=2.718时,能承受最大的电压,此时的特性组抗是60ohm
当b/a=1.65时,能传输最大的power,此时的特性组抗是30ohm
所以折衷就取了50ohm当作一个规格了
如果其他的circuit不用50ohm的话,就会发生mismatch的问题
详细如下
同轴电缆结构里,主导性的参数有两个
(1) 内外导体间介质的介电系数
Er介电系数上昇,C上昇,Z0下降;
实务上高介电系数通常代表高损耗。
最好的介质是空气,但是结构难做,机械性差,价格高。
其次是发泡PE (Foamed PE),就是因为发泡加入空气的成份,
因此就比一般的PE好。
(2) D/d 其中D是外导体的内径,d是内导体的外径。
D/d 上昇,C下降,L上昇,Z0上昇
在同轴电缆的传输效能上,主导的因素也有两个:
(1) 如何传送最高功率
(2) 如何能有最低的功率损失
(1) 有些应用关心的是高功率传输。例如雷达阵列、广播电台。
要传送最高功率,方法不外提高电流或(及)提高电压
如果要提高电流,d就必须提高,结果内外径变薄,耐电压下降。
而且d提高又带来集肤效应,反而使电流无法进一步有效提昇。
但是如果降低d,又会导致尖端放电,耐电压也会下降。
因此在这两个极端之间可以找到一个最高功率传输点
根据实测资料,这个最高功率传输点处的Z0约在30欧姆。
因此这一类应用倾向於使用低特徵阻抗的系统。
(2) 有些应用最关心的是低损耗。
例如第四台投落端到用户之间动则数公里之遥,但讯号不过数dbmV
其电压电流不足为道,前述的考量并不是重点。
如果d太低,L会上昇,造成高频讯号难以传输。
如果d太高,C会上昇,造成高频讯号短路
一样可以在两个极端之间找到一个最低损耗的点。
以空气芯同轴来说,这个点是在93ohm
以发泡pe来说,这个点是在77ohm
以一般pe来说,这个点大约在60ohm
一般会选择发泡pe,因为其价格结构效能各方面都比较均衡。
因此这个数值约在77ohm,例如我家的阳明山电视台使用的是RG-6U
它就是75ohm的,而且使用发泡pe。
另有一个重要因素:因为偶极天线在freespace中的特徵阻抗就是73ohm
传送损耗因素
铜质损失
一、I2R 损失:传输线中导体内电阻值在电流流经时,即消耗部份功率:
导体内阻值为 R,导体长度为 L,导体之截面积为 A,金属电阻系数为ρ (念成 Rho)
,铜≒ 1.7x10-6( 欧姆 / 公分 ),则: R = ρ˙ L/A → [ 公式 1 ]
二、集肤效应 (Skin Effect):当传输线中导体的讯号频率上升至百 MHz 的时候,
导体内部电流分布呈现不平均状态,导体截面的外圈集中多数的电流,中心部份仅有少数
电流流经,在 V/UHF 传送大功率时,会使同轴线中心导体表面发黑氧化,使用一段时间後
,必须更换。
介质损失
同轴线中间的绝缘材质,如泡绵、空气等,介於导体和隔离网之间,在金属平面间会产
生电容效应,此绝缘性材料相等於电容的电介质,希望是漏电程度愈小愈好,最好的选择
是空气同轴线。
辐射损失
传送讯号波长愈短,愈容易从导体向外扩散幅射,同轴线隔离纲要抑制幅射造成损失,
故高频信号需利用紧密、双层隔离编织网的同轴线。
(3) 为什麽会用50ohm?
在一般的应用下,你很难定义什麽时候要用30ohm 什麽时候应该用77ohm;
所以取两者间的几何平均数 √(77*30)=48ohm 大概也就是50ohm
这样可以在两种极端的应用中取得平衡。
同轴电缆线特性
中心导体供电,外部隔离网接地,两者之间为电介质,常为泡棉、空气 隔离性良好的材质
隔离效果较佳,受环境影响较小。
传输效果较差,传输线损耗较大。
传输特性阻抗常为 50-150Ω,业余活动使用 50Ω,电视系统使用 75Ω。
常用规格有美规 RG 系列编号,如: RG-58、RG-8 等。日规编号为 5D-2V、8D- FB、
10D-SFA 等,中间有 "D" 者为 5OΩ;若是 3C-2V、5C-FB 等
※ 引述《zuda (组达)》之铭言:
: 有个关於通讯的问题想请教,
: 麻烦有了解的大大@@
: coaxial cable有分成两类
: 50-ohm 和 75-ohm
: 经由一些资料我得知
: 50-ohm现多用在digital signal tranmission (baseband coaxial cable)
: 75-ohm则是在analog signal transmission (broadband coaxial cable)
: 以上-->应该没错吧@@!?
: 我想请问的是 50ohm多用在digital signal transmission的理由主要为??
: 基础的问题 麻烦了~
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| 皿 ▏ 浓稠的白色半透明液体是我对你的思念。
\ ︶/ 收下他吧 !
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◆ From: 118.169.101.24
※ 编辑: youwin0125 来自: 118.169.101.24 (09/25 15:03)
1F:推 gsx81:回答正解 其实没有所谓70欧姆就是用类比 211.74.249.29 09/25 16:10
2F:→ gsx81:只是TV一开始是类比且使用70欧姆系统 211.74.249.29 09/25 16:11
3F:→ gsx81:而之後通讯系统皆使用50欧姆也渐渐演化成 211.74.249.29 09/25 16:12
4F:→ gsx81:数位信号才会有原PO那种说法出来吧 211.74.249.29 09/25 16:13
5F:推 loua:好文推 114.39.103.145 09/25 23:06
6F:推 LICENSE:我记得这微波工程有写 61.64.12.74 09/26 02:13
7F:推 Lary:精辟 123.195.37.160 09/26 09:38
8F:推 zuda:感谢解答~~^^ 140.112.4.234 09/26 17:38
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