銅包鋼內(nèi)導(dǎo)體射頻同軸電纜

1、銅包鋼內(nèi)導(dǎo)體射頻同軸電纜射頻電纜是無線電頻率范圍內(nèi)傳輸信號和能量的電纜總稱。射頻同軸電纜是一種射頻傳輸線。射頻傳輸線還包括有波導(dǎo)、微帶傳輸線等，它們是傳輸頻率從幾十兆赫到幾千兆赫的射頻信號的主要傳輸媒介。射頻傳輸線廣泛應(yīng)用于各類無線電通訊設(shè)備、高頻儀器儀表、微波通訊、通訊導(dǎo)航等設(shè)備中，作為傳輸信號和能量的主要信息通道。 銅包鋼內(nèi)導(dǎo)體射頻同軸電纜是采用銅包鋼線作電纜內(nèi)導(dǎo)體的電纜，它的結(jié)構(gòu)性能和制造加工，既具有一般同軸電纜的共性，也具有其特有的一些個性，為此作一專題介紹。一，銅包鋼內(nèi)導(dǎo)體射頻同軸電纜結(jié)構(gòu)特點銅包鋼內(nèi)導(dǎo)體射頻同軸電纜結(jié)構(gòu)的主要特點是采用銅包鋼導(dǎo)體作為電纜的內(nèi)導(dǎo)體，而在其它方面則與一般

2、射頻同軸電纜無根本變化和區(qū)別。1，銅包鋼導(dǎo)體結(jié)構(gòu)特點銅包鋼線是以鋼線為芯體，在其表面上覆一層銅的復(fù)合線材，如圖1所示結(jié)構(gòu)。銅包鋼線在性能上兼?zhèn)淞虽摰母邚姸?、耐高溫軟化的機械性能和銅導(dǎo)電率高、接觸電阻小的電性能，因而具有傳導(dǎo)效率高，材料成本低，抗拉斷力大，質(zhì)量輕，耐磨損的特點。它在電纜行業(yè)中可代替銅導(dǎo)體作為分配線或在通信業(yè)中用作電話用戶線、高頻傳輸電纜的導(dǎo)體。銅包鋼線將鋼的高強度與銅的高導(dǎo)電性和抗腐蝕性相結(jié)合，使它已成為通信、電力、電子行業(yè)中的理想導(dǎo)線。鋼表面所包覆的銅層越厚，直流導(dǎo)電率越高。 圖1，銅包鋼線結(jié)構(gòu)視圖 銅包鋼線由鋼芯線和緊密包覆其外的銅層構(gòu)成。銅包鋼線按導(dǎo)電率可分為：21%iac

3、s、30%iacs和40%iacs（iacs國際退火銅標準導(dǎo)電率）三種。銅包鋼線按力學(xué)性能（退火狀態(tài)）可分為：軟態(tài)(a)、硬態(tài)(hs)和超硬態(tài)(ehs)。一般射頻電纜和catv電纜采用30%或40%iacs的軟態(tài)銅包鋼作內(nèi)導(dǎo)體。 2，銅包鋼線與純銅線相比的優(yōu)點：（1）銅包鋼線在高頻下衰減小于純銅線，在高頻下傳輸損耗小，傳輸效率高；電氣性能指標完全滿足系統(tǒng)的需要，衰減、回波損耗、特性阻抗等性能指標不低于純銅芯電纜；（2）在相同截面與狀態(tài)下，銅包鋼線的機械強度是實心銅線的12倍，一般純銅線抗拉強度為215265 mpa而銅包鋼線能達到350760 mpa；銅包鋼線能承受大的沖擊與負荷，在環(huán)境比較苛

4、刻、移動比較頻繁的場所使用時，具有較高的可靠性和抗疲勞性能，使用壽命較長；（3）銅包鋼線可以制成具有不同導(dǎo)電率和抗拉強度的線材，其性能幾乎包含所有的銅合金（如cu-zn、cu-be、cu-be-co、cu-cr等）的機械電氣性能；（4）銅包鋼線以鋼代銅，降低導(dǎo)線的成本，使銅的消耗量減少。在目前銅價大幅上漲的情況下，純銅電纜價格不斷攀升，使用銅包鋼線可降低成本，銅包鋼線電纜相比同結(jié)構(gòu)電纜重量輕，比純銅線輕1213%，在線徑、重量相等的情況下，其長度是純銅線的1.13倍；銅包鋼線的價格比純銅線的要低；采用銅包鋼線還可降低運輸、安裝等費用。在保持與純銅線相似的高品質(zhì)情況下大幅降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。（5

5、），銅包鋼線其表面光亮、圓整、無任何超過允許誤差的毛剌等缺陷，外觀品質(zhì)與純銅線無異；銅包鋼線有利于細（?。┲睆絻?nèi)導(dǎo)體電纜提高強度、方便連接器的裝配，銅包鋼線內(nèi)導(dǎo)體易于插入連接器的插口。3，銅包鋼線性能（1）.銅包鋼線物理性能，如表1所示 表1，銅包鋼線物理特性導(dǎo)體種類 規(guī) 格銅層體積比(%)銅層質(zhì)量 比(%)密度(g/cm3)最大直流電阻率(.mm2/m)最小相對導(dǎo)電率(%iacs)最小抗拉強度(mpa)銅包鋼線 21%iacs 13.615.27.990.0821021400(軟態(tài))825(硬態(tài))30%iacs 21.323.68.020.0574730380(軟態(tài))760(硬態(tài))40%ia

6、cs 32.635.68.150.0431040350(軟態(tài))700(硬態(tài))純銅線 100%100%8.890.017241100%250(軟態(tài))400(硬態(tài))（2）. 銅包鋼線的電性能 銅包鋼線主要應(yīng)用于高頻傳輸?shù)拿襟w中（隨著技術(shù)進步，也有應(yīng)用于電磁線、電力線等方面）。由于高頻電磁波信號在導(dǎo)體中傳輸存在“趨膚效應(yīng)”，也稱“集膚效應(yīng)”現(xiàn)象，高頻電磁波信號就集中在導(dǎo)體很薄的環(huán)表面?zhèn)鬏?，并且隨著頻率增大，有效傳輸表面的厚度就越薄，在導(dǎo)體芯部傳輸?shù)碾娏鲙缀鯖]有，如圖2所示。 圖2 射頻同軸電纜內(nèi)外導(dǎo)體電流密度分布電流聚集在導(dǎo)體表面的厚度用“透入深度”表示，對于銅導(dǎo)體，其透入深度一般用下式來計算： 6

7、7/1/2（mm） （1）式中：透入深度，mm；f為頻率（hz）；銅包鋼線導(dǎo)體，只要銅包鋼線的銅層厚度，在電纜使用頻率范圍內(nèi)，大于透入深度，就可以將銅包鋼線導(dǎo)體看作為純銅導(dǎo)體。銅包鋼線導(dǎo)體的電阻率計算公式：ccsrs/lrd2ccs/4/l（2）式中：ccs銅包鋼線導(dǎo)體的電阻率，mm2/m; r導(dǎo)體電阻，/km；s導(dǎo)體截面積，mm2 ；dccs銅包鋼線直徑，mm；l導(dǎo)體長度，km；銅包鋼線的導(dǎo)電率百分數(shù)計算公式：ccs標/ccs（3）式中：ccs銅包鋼線的導(dǎo)電率百分數(shù)；標20時導(dǎo)電率100的退火銅線的電阻率，0.017241mm2/m；ccs銅包鋼線導(dǎo)體的電阻率，mm2/m；根據(jù)gb12269

8、的規(guī)定，銅包鋼線的銅鍍層厚度t有以下表示公式：t0.06237 dccs (30% iacs)t0.0951 dccs (40% iacs) （4）4，銅包鋼導(dǎo)體選用要求銅包鋼導(dǎo)體適合作為catv電纜的內(nèi)導(dǎo)體和細小線徑射頻或通訊電纜的內(nèi)導(dǎo)體，以提高電纜的強度和使用壽命、降低電纜成本。銅包鋼線成型的基本過程是在鋼的表面包覆銅層，然后再通過拉拔或軋制到所需成品尺寸，其中最關(guān)鍵的是銅層的包覆過程及質(zhì)量。銅包鋼線有若干生產(chǎn)方法，如電鍍法、包覆焊接法、套管包覆法、熱浸涂法、銅帶壓接法等。國內(nèi)最常用的加工工藝是電鍍法和包覆焊接法。（1），銅包鋼線導(dǎo)體，選用包覆焊接法制造的質(zhì)量比電鍍法制造的好。包覆焊接法生

9、產(chǎn)的銅包鋼線，銅層與鋼芯線間實現(xiàn)治金原子結(jié)合，銅層沿圓周方向及縱向分布均勻，同心度好、質(zhì)量穩(wěn)定、均勻性好，銅層和鋼芯線之間形成牢固的冶金結(jié)合，其表面光亮、圓整、無任何缺陷。銅和鋼實現(xiàn)冶金結(jié)合，即使在嚴格的扭絞試驗中，也不會像電鍍制品那樣出現(xiàn)脫離、開裂或剝落等現(xiàn)象，表面十分光亮，同時也避免了電鍍法電鍍過程中酸、堿等清洗液，對人和環(huán)境的傷害，包覆焊接法制造銅包鋼線的工藝有利于環(huán)境保護。包覆焊接法生產(chǎn)銅包鋼線，是目前國際上較先進的加工工藝。它是選用優(yōu)質(zhì)高純度的銅帶，在鋼線上同心地包覆銅層，經(jīng)氬弧焊接成銅包鋼桿坯料，氬弧焊焊接后的銅包鋼經(jīng)過多次特殊工藝拉制，然后再熱處理成各種規(guī)格的線材。但是，目前用這

10、種方法生產(chǎn)的銅包鋼線價格要比電鍍法高；同時，生產(chǎn)細直徑銅包鋼線難度較大。目前，電鍍法生產(chǎn)的銅包鋼線，由于它加工工藝成熟、加工設(shè)備較簡單，投入較少、容易投產(chǎn)，因而電鍍法生產(chǎn)銅包鋼線還是主要的生產(chǎn)工藝，電鍍法生產(chǎn)的銅包鋼線仍占有較大的應(yīng)用市場。（2），銅包鋼線導(dǎo)體的導(dǎo)電率，可根據(jù)電纜的內(nèi)導(dǎo)體電阻要求選用。對于射頻同軸電纜，一般選用30%iacs和40%iacs（iacs國際退火銅標準導(dǎo)電率）兩種。銅包鋼線按力學(xué)性能（退火狀態(tài)）可分為軟態(tài)(a)、硬態(tài)(hs)和超硬態(tài)(ehs)。一般射頻同軸電纜和catv電纜采用30%或40%的軟態(tài)銅包鋼作內(nèi)導(dǎo)體。硬態(tài)(hs)和超硬態(tài)(ehs)銅包鋼線，由于其延伸率小

11、（1%），電纜容易在生產(chǎn)、使用過程中，由于彎曲、拉伸、牽引等造成內(nèi)導(dǎo)體的斷裂或形成導(dǎo)體似斷非斷的現(xiàn)象，因而一般不采用硬態(tài)銅包鋼線作為同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體。（3），銅包鋼線作為射頻同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體，要求內(nèi)導(dǎo)體的公差要?。?%導(dǎo)體直徑），這樣有利于提高電纜的阻抗均勻性，降低駐波系數(shù)，提高電纜的結(jié)構(gòu)回波損耗。（4）銅包鋼線表面應(yīng)無發(fā)黑和氧化現(xiàn)象、銅包鋼線表面應(yīng)光亮、平整，不得有超過允許誤差的毛剌等缺陷，外觀品質(zhì)與純銅線無異。成軸的銅包鋼線排線平整、均勻，中間不容許接頭。盛線軸要求園整、不偏心，使收放線均勻。特別提請注意：銅包鋼導(dǎo)體，不適宜作為傳輸數(shù)字視頻和高清晰度電視（hdtv）同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體，因為此時，

12、數(shù)字信號傳輸包括沿導(dǎo)體中心進行的低頻傳輸（因為音頻信號已經(jīng)嵌入在數(shù)字視頻信號中。音頻信號的頻率范圍：2020000hz）和由于集膚效應(yīng)而沿導(dǎo)體外表面進行的高頻傳輸，基于這個原因，純銅內(nèi)導(dǎo)體具有最佳傳輸性能，因此傳輸數(shù)字視頻和高清晰度電視（hdtv）同軸電纜不采用銅包鋼導(dǎo)體。二，銅包鋼內(nèi)導(dǎo)體射頻同軸電纜主要性能銅包鋼內(nèi)導(dǎo)體射頻同軸電纜的主要電性能有：特性阻抗、衰減（損耗）、電容、傳輸速度、結(jié)構(gòu)回波損耗、工作電壓、額定功率等。結(jié)合科寶公司目前要為tt電子、愛立信、斯堪的亞生產(chǎn)的同軸電纜，擇用戶關(guān)心的主要性能作簡要分析。1，特性阻抗特性阻抗是電纜設(shè)計和選用者首先要考慮的參數(shù)。同軸電纜應(yīng)盡可能選用三種

13、標準阻抗值，其阻抗公差和應(yīng)用范圍： 502 用于射頻及微波,測試儀表及同軸波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器； 753 用于視頻及脈沖數(shù)據(jù)傳輸catv電纜電視系統(tǒng)； 1005用于低電容電纜以及其它特種電纜。特性阻抗定義為電纜處于匹配狀態(tài)，即線路上無反射波時沿線電壓和電流的比值，實際上它代表了無限長線路始端所呈現(xiàn)的阻抗。電纜的特性阻抗和系統(tǒng)設(shè)備、連接器的匹配，至關(guān)重要。任何的不匹配都都會造成信號反射和傳輸能量的損耗，使傳輸效率降低、使傳輸信號產(chǎn)生干擾和失真；反射會使電纜沿線存在駐波，有些地方會出現(xiàn)電壓和電流的過載，甚至?xí)斐呻娎|的電擊穿或熱擊穿，影響電纜的正常使用。特性阻抗,取決于電纜導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)（內(nèi)外導(dǎo)體）尺寸和絕緣的

14、等效介電常數(shù)。對于編織外導(dǎo)體柔軟射頻同軸的特性阻抗zc計算式為：歐姆 當電纜內(nèi)外導(dǎo)體d、d和使用的絕緣材料確定時，電纜的特性阻抗就已確定。 由上述公式可見：d、d和使用的絕緣材料的介電常數(shù)的變化，會使電纜的特性阻抗變化。實際上，d、d的尺寸必定是沿電纜長度的不同處是不一樣的，必然有公差，因而沿電纜長度各處的特性阻抗（局部特性阻抗）是變化的，不是一個固定值，這就是電纜阻抗的不均勻性。這種不均勻性的大小，決定于制造工藝的精度和電纜結(jié)構(gòu)尺寸均勻性的控制。按上述公式設(shè)計和核算的特性阻抗，一般與實際測試獲得的測試數(shù)值相差不大，應(yīng)該在設(shè)計計算范圍內(nèi)。但是，由于電纜屏蔽結(jié)構(gòu)型式越來越多樣化，復(fù)合屏蔽（鋁箔或

15、銅箔銅線編織）和多重屏蔽等型式的出現(xiàn)，使屏蔽結(jié)構(gòu)型式對電纜特性阻抗的影響系數(shù)值確定有所變化，需要通過按上式計算和實際測試所獲得的數(shù)值，積累比較分析，來確定屏蔽結(jié)構(gòu)型式對電纜特性阻抗影響的系數(shù)數(shù)值。 2，衰減電纜的衰減表示電纜在行波狀態(tài)下工作時，傳輸功率或電壓的損耗程度,它反映了電信號沿電纜傳輸?shù)男?。電纜的衰減越大,則電信號損耗越嚴重,電纜的傳輸效率也越差，當電纜總衰減為3db時,則表明信號沿電纜傳輸后電流或電壓的幅度約下降30%,信號功率下降50%。同軸電纜的衰減計算式可表示為：=r +g =rd +rd +g tgtg 式中符號：d-電纜內(nèi)導(dǎo)體直徑(mm)；d-電纜絕緣直徑(mm)；f-頻

16、率(hz)；r-絕緣等效介電常數(shù)，實芯聚乙稀為:2.3；tgr絕緣等效介質(zhì)損耗角正切, 聚乙稀為；110-4;k1-內(nèi)導(dǎo)體直徑有效系數(shù),單芯導(dǎo)體為：1；dw-外導(dǎo)體編織線的單根直徑(mm)；k2-內(nèi)導(dǎo)體因絞線引起的衰減增加的系數(shù)，單芯導(dǎo)體為1：kb-外導(dǎo)體因絞線引起的衰減增加的編織系數(shù)，需查圖表獲得，對絕緣外徑3.0mm電纜，kb值可取2.0左右；kt1,kt2-內(nèi)外導(dǎo)體材料與標準軟銅不同時使衰減增加的系數(shù)，對純銅材料，此系數(shù)值為1（當銅包鋼內(nèi)導(dǎo)體銅層厚度，在電纜使用頻率范圍內(nèi)，大于透入深度，就可以將銅包鋼線導(dǎo)體看作為純銅導(dǎo)體）；由衰減計算式可見：電纜的衰減由導(dǎo)體衰減（內(nèi)導(dǎo)體衰減rd和外導(dǎo)體衰

17、減rd）和絕緣介質(zhì)衰減g兩大部分組成；導(dǎo)體衰減是隨著f 增加，而介質(zhì)衰減隨著頻率f是線性增加，隨著頻率愈來愈高介質(zhì)衰減在整個衰減中的比重也越來越大；在較低頻段，導(dǎo)體中的衰減，內(nèi)導(dǎo)體的衰減又占據(jù)較大分額，因為一般1/dkb/d，因此，若為了降低電纜的衰減（損耗），通過增大內(nèi)導(dǎo)體的直徑來降低電纜的導(dǎo)體衰減，更為有效。由上述衰減公式計算所得數(shù)值是理想的理論計算值，不能作為電纜衰減性能的考核指標。電纜衰減性能的考核指標數(shù)值，必須考慮制造工藝所造成的電纜阻抗不均勻性，使電纜衰減增加的因素；測試電纜所用連接器的衰減（損耗）以及連接器連接所形成的失配（不均勻性）所增加的損耗；測試儀器的測試誤差等因素。因此電

18、纜衰減的實際指標確定，一般至少是理論計算值的（1.11.15）倍。3，結(jié)構(gòu)回波損耗結(jié)構(gòu)回波損耗srl（structure return loss）主要用來反映和考察電纜結(jié)構(gòu)均勻性（阻抗均勻性），srl主要用于對電纜結(jié)構(gòu)的評價它是反映電纜制造工藝水平和電纜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的指標。srl=-20lg電纜的阻抗不均勻性,也可采用有效特性阻抗ze與額定特性阻抗zc的偏差來表示,偏差越大,反映電纜內(nèi)部不均勻性越厲害。電纜內(nèi)部不均勻性,也可用電纜駐波比s（vswr）來表示。s=(1+)/(1-)式中:代表輸入端反射系數(shù)； s電纜駐波比vswr；結(jié)構(gòu)回波損耗srl越大,表明反射系數(shù)越小,即電纜的輸入駐波比s越小,

19、電纜內(nèi)部的均勻性越好（匹配性好），回波損耗值就大。例如，結(jié)構(gòu)回波損耗為26.44db時的相應(yīng)反射系數(shù)為0.0470、駐波比s為1.1;而當結(jié)構(gòu)回波損耗降低為24.280時的相應(yīng)反射系數(shù)增大為0.0610、駐波比s增大為1.13。由此可見，要提高電纜的結(jié)構(gòu)回波損耗，就必須降低電纜的駐波比，也就是提高電纜的阻抗均勻性（電纜的結(jié)構(gòu)均勻性）。電纜的內(nèi)部阻抗不均勻性的大小,實則反映電纜結(jié)構(gòu)的不均勻程度,也就是電纜的制造工藝水平。在實際電纜制造時,導(dǎo)體直徑絕緣外徑總是或多或少存在著變化,絕緣的介電常數(shù)也會沿長度而所變化,加之可能存在的偏心等影響,使得電纜上每一處的阻抗都不一樣,即電纜任意截面處的特性阻抗(

20、局部特性阻抗)不相等,從而沿電纜存在阻抗不均勻性。電纜的阻抗不均勻性，將會引起信號或能量的反射，反射造成信號的畸變、失真和衰減增大，影響傳輸信號的傳輸質(zhì)量。值得指出，vswr是隨著頻率的變化而變化，頻率越來越高vswr數(shù)值呈現(xiàn)增大的趨勢。當某一頻率的波長達到和電纜內(nèi)部的不均勻性，特別是周期性的不均勻性可相比擬數(shù)值時，vswr會急劇增加。為此，在電纜加工生產(chǎn)過程中，我們首先要避免由于收放線的周期性不均勻，如線軸偏心、收放線張力等造成的周期性結(jié)構(gòu)不均勻；同時要控制好導(dǎo)體、絕緣和編織屏蔽的結(jié)構(gòu)公差和均勻性。4，插入損耗il(insertion loss)插入損耗il(insertion loss)定

21、義為：由于插入一個組件或器件（在信號源和預(yù)期的接受負載之間），由于插入引起的功率減小或損耗。傳輸信號輸出（e0）與接收信號輸入間（e1）的差就是一個組件或器件的插入損耗。用數(shù)學(xué)公式可表示為：il20lge0/e1 db（分貝）插入損耗是一個器件或組件插入一個通信信道前后，其輸出功率或電壓相對輸入功率或電壓的比例的分貝數(shù)。插入損耗，要求越小越好。電纜組件的插入損耗是指電纜加上連接器后，插入線路的損耗。因此，一個電纜組件的插入損耗包括有：電纜的損耗（衰減）、連接器的損耗和安裝連接器工藝好壞的附加損耗以及失配損耗。要降低電纜組件的插入損耗，就要降低電纜的損耗（衰減）、連接器的損耗和改進提高連接器安裝

22、工藝，減小失配損耗。同樣道理，電纜組件的駐波比s也是隨著頻率變化而變化，駐波比s值的增大，會使插入損耗增大。5，屏蔽效率電纜屏蔽的有效性（效率）是電纜的又一重要特性。它既表明電纜對外部電磁場影響，同時也反映外部電磁場對電纜內(nèi)部信號傳輸?shù)挠绊?。電纜一方面對周圍輻射能量，引起電纜的附加損耗；另一方面外部電磁場的干擾造成和引起傳輸信號的噪聲。電纜的屏蔽效率表示了電纜的電磁兼容性能emc。電磁兼容emc（eelectromagnetic compatibility），它是指電子及電氣設(shè)備在共同的電磁環(huán)境中能執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài)，即要求在同一電磁環(huán)境中的上述各種設(shè)備都能正常工作又互不干擾，達到“兼容”

23、狀態(tài)。 電纜的屏蔽性能好壞屏蔽的有效性（效率），可以用屏蔽系數(shù)s、屏蔽衰減bs和轉(zhuǎn)移阻抗zt 等指標衡量。5.1，屏蔽系數(shù)s電纜中屏蔽的效果，通?？梢岳闷帘误w的屏蔽系數(shù)來表示屏蔽作用的大小或屏蔽的有效性。屏蔽系數(shù)s值是屏蔽層設(shè)置前后同一點上的場強之比。seb/ e = hb/ h式中：eb設(shè)置屏蔽層后空間同一點的電場強度；e未設(shè)置屏蔽層前空間某一點的電場強度；hb設(shè)置屏蔽層后空間同一點的磁場強度；h未設(shè)置屏蔽層前空間某一點的磁場強度；屏蔽系數(shù)是一個復(fù)數(shù)值，它的絕對值在10之間。s=1代表無屏蔽作用,s=0代表屏蔽最佳。屏蔽系數(shù)值越小，說明設(shè)置屏蔽層后，屏蔽空間內(nèi)某一點的電場強度或磁場強度的值

24、，得到了較大的降低和減小，從而對外界的騷擾、干擾得到了有效的遏制。因此屏蔽系數(shù)值越小，表明屏蔽效果越好，屏蔽層所起作用越大，屏蔽體內(nèi)傳輸信號對外界的電磁騷擾的能力和影響越小，反過來說，外部的電磁騷擾對電纜內(nèi)部所傳輸信號干擾影響也就越小。5.2，轉(zhuǎn)移阻抗zt轉(zhuǎn)移阻抗zt是衡量屏蔽性能好壞的又一個指標，它又可稱為耦合阻抗。轉(zhuǎn)移阻抗的大小是由屏蔽層一個表面上流通的電流i（同軸電纜外導(dǎo)體的內(nèi)表面上）與該電流流經(jīng)的同一層另一表面上（同軸電纜外導(dǎo)體的外表面上）引起的電壓vt，zt值為：ztvt / i轉(zhuǎn)移阻抗值越小，表明流通的電流i所引起的電壓vt越小，電纜對外界的騷擾越小，電纜屏蔽層的屏蔽性能越好。應(yīng)用

25、轉(zhuǎn)移阻抗vt值的大小，可以衡量屏蔽層的屏蔽性能（效率）好壞。zt 越小,表示一定的電流在外導(dǎo)體外表面上產(chǎn)生的電壓越小,電纜的的屏蔽性能越好。但是，由于轉(zhuǎn)移阻抗僅僅包含電阻和電感不含電容，它的測量方法采用三同軸法，測試不方便并且測試頻率只能到300mhz，有一定的局限性。轉(zhuǎn)移阻抗測試標準為gb9023-88射頻同軸電纜屏蔽效率測量方法（轉(zhuǎn)移阻抗法）。5.3，屏蔽衰減bs屏蔽衰減bs定義為：外部干擾場對經(jīng)過傳輸距離產(chǎn)生耦合噪聲值的對數(shù)比，單位為db。屏蔽衰減bs 是表示電纜屏蔽效率的一個參數(shù)，屏蔽衰減值越大，電纜的屏蔽性能越好。屏蔽衰減bs 是屏蔽系數(shù)s倒數(shù)的對數(shù)值，它表示為： bs 1/s 20

26、 1/s db 屏蔽衰減越大，電纜的屏蔽性能越好。用屏蔽衰減來表示電纜的屏蔽性能，是一個來得更為直接、直觀的參數(shù)。如上所述，屏蔽系數(shù)s數(shù)值越小，表示屏蔽效果越好。屏蔽系數(shù)s值越小，則屏蔽衰減bs就越大，電纜的屏蔽性能就越好。影響屏蔽衰減的因素有：屏蔽的結(jié)構(gòu)形式和所采用的材料；電纜絕緣介質(zhì)直徑和機械應(yīng)力（如彎曲等），絕緣直徑增大,屏蔽衰減增加；屏蔽衰減和頻率、長度有關(guān)。屏蔽衰減的測試標準是以一米為測試長度。一般編織屏蔽的柔軟射頻同軸電纜的屏蔽衰減在4060db。國際電工委員會iec 46a提出的同軸電纜的轉(zhuǎn)移阻抗與屏蔽衰減之間的轉(zhuǎn)換公式為：bs 20 log ztc /（z1 z2）1/2 2f

27、（12）式中：zt電纜的轉(zhuǎn)移阻抗，ohm/m；c 自由空間的光速，3108m/s；z1一次系統(tǒng)的特性阻抗，ohm（電纜的標稱額定阻抗）；z2 二次系統(tǒng)的特性阻抗，ohm：f 測量頻率，hz；1 一次系統(tǒng)的介電常數(shù)（電纜絕緣的等效介電常數(shù)）；2 二次系統(tǒng)的介電常數(shù)，（由于電纜和周圍環(huán)境間充滿空氣，空氣的21）。二次系統(tǒng)的特性阻抗：z2（60 0/d）7.2 ohm式中：d電纜屏蔽層的外徑，單位為：m； 0為自由空間的波長，m 。三，銅包鋼導(dǎo)體射頻同軸電纜的制造工藝要求1，銅包鋼導(dǎo)體銅包鋼導(dǎo)體的線徑公差要?。?dccs ）、結(jié)構(gòu)尺寸均勻性要好。銅包鋼導(dǎo)體放線張力要均勻、適當，避免過緊或過松；特別要

28、避免放線張力周期性的緊或松的現(xiàn)象，防止放線出現(xiàn)周期性的不均勻性。這種放線的周期性不均勻會使電纜形成阻抗的周期性不均勻，當該周期性不均勻性長度和某個頻率的波長長度相當或一致時，則會造成信號的嚴重的反射，電纜的駐波比急劇增大，電纜衰減增大，這是不希望出現(xiàn)的情況，應(yīng)該絕對避免。銅包鋼內(nèi)導(dǎo)體應(yīng)該進行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為100120左右。預(yù)熱的目的是提高導(dǎo)體與絕緣的附著力，避免涼導(dǎo)體與熱塑料之間產(chǎn)生應(yīng)力和絕緣與導(dǎo)體間產(chǎn)生氣隙，導(dǎo)體和絕緣間的氣隙會降低電纜的電暈電壓和工作電壓。銅包鋼內(nèi)導(dǎo)體預(yù)熱，還可除去導(dǎo)體表面的潮氣、油污，使得絕緣擠出時減少或避免潮氣、油污遇到高溫絕緣時揮發(fā)形成氣泡。銅包鋼導(dǎo)體由于比銅導(dǎo)體要

29、硬，如果銅包鋼有彎曲或波紋，擠出內(nèi)模并不能將其調(diào)直，這樣會導(dǎo)致導(dǎo)體偏心，影響電纜的阻抗、阻抗均勻性和電纜衰減。因此，銅包鋼導(dǎo)體預(yù)熱后應(yīng)經(jīng)過調(diào)直導(dǎo)輪再進入擠出模具，保證電纜導(dǎo)體的同心度和穩(wěn)定性。2，低密度（高壓）聚乙稀絕緣擠出低密度聚乙烯（ldpe）是實芯絕緣射頻同軸電纜最常用的絕緣介質(zhì)材料。低密度聚乙稀材料，它具有損耗低、耐電強度優(yōu)秀、良好的使用壽命等一系列優(yōu)點,因而得到最廣泛的應(yīng)用。在國內(nèi)的射頻電纜生產(chǎn)中，日本宇部的ube180低密度聚乙稀，因為具有較好的擠出加工性能和良好的電氣絕緣性能，從而獲得廣泛應(yīng)用。實芯絕緣結(jié)構(gòu)的優(yōu)點: 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、電氣強度高、熱阻小、絕緣不易受潮氣影響、它適于經(jīng)常承受

30、彎曲的場合使用。實芯絕緣結(jié)構(gòu)的缺點: 材料消耗多、介電常數(shù)大,電纜衰減較大。聚乙?。╬e）是一種結(jié)晶性高聚物。聚乙稀絕緣擠出后，不能采用驟然冷卻絕緣的方法，這是與聚氯乙?。╬vc）絕緣擠出不同的。驟然冷卻聚乙稀絕緣，會在擠包絕緣層組織內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，殘留的內(nèi)應(yīng)力會導(dǎo)致電纜使用過程中產(chǎn)生龜裂和絕緣的收縮。結(jié)晶性聚乙?。╬e）高聚物，擠出后必須采用緩冷式的逐步冷卻，逐步冷卻可減少聚乙稀絕緣內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生和避免、減少內(nèi)應(yīng)力。聚乙稀絕緣擠出的冷卻水槽，應(yīng)分段放置不同溫度的水，使絕緣逐漸降溫定型。對聚乙稀的擠出采用緩冷，即經(jīng)過熱水、溫水、冷水三段冷卻，逐步定形。冷卻水槽溫度，一般設(shè)定為70905070305

31、0室溫（空氣自然冷卻），具體的溫度設(shè)定要根據(jù)電纜絕緣線徑的大小、絕緣層的厚度、擠出速度等因素調(diào)整。直觀鑒定，絕緣內(nèi)應(yīng)力殘留程度，可以采用剪斷擠出絕緣的線芯，看內(nèi)導(dǎo)體伸出絕緣截面的長度。要求內(nèi)導(dǎo)體不伸出絕緣截面或伸出部分越短越好。作為電纜成品，采用尺寸穩(wěn)定性試驗來考核柔軟射頻實芯電纜受熱后，絕緣對內(nèi)導(dǎo)體沿軸向的位移量，以便得到電纜和連接器配合使用適用性的能力或指標。3，絕緣線芯收線和成軸擠出后的絕緣線芯的收線和成軸，應(yīng)該注意以下方面：避免收線張力周期性的緊或松的現(xiàn)象，防止收線出現(xiàn)周期性的不均勻性。這種收線的周期性不均勻會使電纜形成阻抗的周期性不均勻，其后果和影響如同導(dǎo)體放線周期性不均勻的結(jié)果是一

32、樣的，必須避免和出現(xiàn)。擠出后的絕緣線芯，經(jīng)過緩慢冷卻后并未完全定型，還會有一定的收縮，因而在絕緣外徑的控制上應(yīng)稍稍大于標準所要求的值，具體數(shù)值應(yīng)視電纜的外徑大小和絕緣厚度、周圍的環(huán)境溫度等因素而定。由于絕緣還存在收縮，因此絕緣線芯成軸時，在適當長度區(qū)段墊上紙板，防止絕緣線芯穩(wěn)定冷卻后的收縮，使線芯造成松亂。成軸后的絕緣線芯，應(yīng)該保持表面清潔、干凈，避免任何影響絕緣質(zhì)量的不當行為。4，外導(dǎo)體（屏蔽）射頻同軸電纜的外導(dǎo)體既是導(dǎo)體也是屏蔽層。作為通訊應(yīng)用的電纜屏蔽層結(jié)構(gòu)型式有：斜包（spiral）、編織（braid）、箔（foil）、組合（combination）屏蔽（箔編織）等。斜包（spiral

33、）屏蔽結(jié)構(gòu)具有較好的柔軟性和彎曲壽命、它便于端接、屏蔽覆蓋率能夠達到97。但是，由于經(jīng)由斜包線的電感形成線圈作用，它只能應(yīng)用于音頻頻率范圍的電纜作屏蔽，如麥克風(fēng)電纜、音頻電纜和彈簧繩（線）等電線的屏蔽層，射頻電纜一般不采用斜包屏蔽結(jié)構(gòu)型式。編織（braid）屏蔽是射頻電纜最常見和最多采用的屏蔽結(jié)構(gòu)型式。編織屏蔽，可以是單層、雙層及多層屏蔽。單層編織屏蔽的轉(zhuǎn)移阻抗zt隨頻率升高而增大，屏蔽效果變差，這是因為編織導(dǎo)體兩個相反螺旋路徑產(chǎn)生正切耦合作用，電磁場透過編織空隙泄漏。單層編織屏蔽，編織密度在8095時，能對低阻抗騷擾源提供防護。單層編織屏蔽的屏蔽性能和編織線直徑、編織角等因素有關(guān)。一般單層編

34、織屏蔽電纜的轉(zhuǎn)移阻抗zt，在30mhz頻率下約為100 m ohm/m以上。多層編織屏蔽可大大改善屏蔽性能，如果各編織層間相互絕緣時（如三同軸電纜），屏蔽性能將得到進一步的改進和提高。雙層編織屏蔽具有較好的高頻屏蔽性能，能提供對來自更高頻率的騷擾或泄漏進行防護（如計算機、局域網(wǎng)等），雙層編織屏蔽的轉(zhuǎn)移阻抗zt約為36 m ohm/m。編織屏蔽結(jié)構(gòu)提供了優(yōu)良的結(jié)構(gòu)完整性，同時保持好的彎曲性能和彎曲壽命。編織屏蔽，較比箔（foil）屏蔽有較低的直流（dc）電阻和最小的低頻干擾，適合音頻和射頻（rf）范圍應(yīng)用。編織屏蔽可作為計算機內(nèi)部電纜、儀表和控制電纜的屏蔽。箔（foil）屏蔽結(jié)構(gòu)保證了100的電

35、纜覆蓋屏蔽。箔層屏蔽重量輕、體積小，比編織屏蔽成本低。箔層屏蔽通常用來作為多對數(shù)據(jù)電纜的單對電線的屏蔽層，以減小串音。箔（foil）屏蔽在射頻范圍比編織屏蔽更有效，比編織屏蔽更易彎曲，但是它的彎曲壽命比編織和斜包要短。組合（combination）屏蔽（箔編織）是近年來發(fā)展的一種屏蔽結(jié)構(gòu)型式，它具有較好的屏蔽性能，在catv電纜和數(shù)字通信電纜上獲得廣泛應(yīng)用，國內(nèi)有標準將這種屏蔽稱為標準屏蔽。組合屏蔽，使得箔100的電纜覆蓋屏蔽和編織屏蔽的較低的直流（dc）電阻和最小的低頻干擾兩者結(jié)合起來，從而在寬廣的頻譜范圍內(nèi)提供最大的屏蔽效率。雙層編織屏蔽對模擬信號傳輸?shù)钠帘问欠浅Ｓ行У模菍τ跀?shù)字視頻信

36、號的傳輸屏蔽，并不是最佳的結(jié)構(gòu)選擇。因為數(shù)字信號傳輸包含兩個頻率信號：低頻傳輸?shù)囊纛l信號和高頻傳輸?shù)囊曨l信號，采用組合屏蔽（箔編織）結(jié)構(gòu)型式是較為有效的屏蔽設(shè)計。組合屏蔽的屏蔽性能屏蔽衰減bs受到以下因素的影響：（1）復(fù)合箔層縱包搭接寬度，縱包工藝的質(zhì)量，縱包的平整度；（2）復(fù)合箔層的基帶厚度及其質(zhì)量；（3）外導(dǎo)體編織密度和編織質(zhì)量；（4）電纜輔設(shè)、施工質(zhì)量等。組合屏蔽結(jié)構(gòu) 在外導(dǎo)體（屏蔽）加工中，對復(fù)合箔層縱包搭接寬度，縱包工藝的質(zhì)量，縱包的平整度必須嚴格要求，保證有良好的搭接寬度，以防止信號從過小的搭接縫隙處泄漏；搭接復(fù)合箔層的基帶厚度應(yīng)均勻、平整和有一定厚度，使箔層起到100屏蔽覆蓋的目

37、的；編織層使屏蔽結(jié)構(gòu)更完整，可充分發(fā)揮組合屏蔽的作用，因此編織屏蔽層要求平整完好，達到提供優(yōu)良的結(jié)構(gòu)完整性和有較低的直流（dc）電阻和最小的低頻干擾的常處。，5，護套（層）護套又稱為護層，它是電纜的保護層，起到保護電纜免受外界各種環(huán)境因素影響（如防止水氣、有害氣體等侵入），使電纜正常工作的結(jié)構(gòu)層。因此，護套材料必須根據(jù)電纜的使用環(huán)境、使用條件和用戶提出的要求選擇。護套的外徑尺寸，應(yīng)該嚴格控制在工藝規(guī)定的結(jié)構(gòu)尺寸范圍內(nèi)，超過工藝規(guī)定的尺寸，將會影響電纜的裝配。電纜尺寸過大，會使電纜無法裝入連接器插口；過小則會造成插口過松。護套的擠出，較多采用半擠壓式。因為擠壓式護套，不僅增加擠出護套用料（過大的擠出壓力，使護套料滲入編織縫隙），如果擠出壓力過大，使電纜護套的剝皮困難，不利于加工；護套采用擠管式，如果擠出壓力過小，護