关于同轴电缆特性阻抗的测试方法
自动化工程学院 闵亚军 201421070142
摘要：特性阻抗是指当电缆无限长时电磁波沿着没有反射情况下的均匀回路传输时所遇到的阻抗，特性阻抗是射频同轴电缆传输的重要参数之一。本文主要介绍几种同轴电缆特性阻抗的常用测试方法，包括TDR(时域测试法)、史密斯图法、谐振频率法，并简单介绍其基于的原理。
关键字：同轴电缆 特性电阻 时域测试法 史密斯图法
引言
特性阻抗是指当电缆无限长时电磁波沿着没有反射情况下的均匀回路传输时所遇到的阻抗，它是由电缆的电导率、电容以及阻值组合后的综合特性，正常的物理运行依靠整个系统电缆与连接器具有恒定的特性阻抗。传输线匹配的条件就是线路终端的负载的阻抗正好等于该传输线的特性阻抗，此时没有能量的反射，因而有最高的传输效率，相反，传输效率会受到影响，所以特性阻抗值是整个传输回路中非常重要的一个参数。接下来将简单介绍下测试这一参数的各种方法及其所基于的原理。
一、特性阻抗
同轴电缆的特性阻抗定义为：入射电压跟入射电流的比值或者反射电压跟反射电流的比值，所以也称作波阻抗。通过传输线理论的推导 ，我们可以很容易地得到特性阻抗的公式 ：
C
j G L j R Z c ωω++= （1） 输人阻抗定义为从电缆的某一个方向看进去，其电压和电流的比值 。 局部特性阻抗：电缆沿线长度方向上各点的特性阻抗。
平均特性阻抗：为特性阻抗在高频时的渐进值。平均特性阻抗是沿线的所有局部特性阻抗的算术平均值。
二、常用测试方法
2.1 时域测试法
TDR(time domain reflection ，时域测试法)是一种通用的时域测试技术，广泛应用于PCB 、电缆、连接器等测试领域。这种技术可以测出传输线的特性阻抗，并显示出每个阻抗不连续点的位置和特性(阻抗、感抗和容抗)。相对于其他技术，TDR 能够给出更多的关于系统宽带相应的信息。
TDR 基于一个简单的概念：当能量沿着媒介传播时，遇到阻抗变化，就会有一部分能量反射回来。根据传输线理论，传输线上任意一点的电压和电流之比得出该点的阻抗，它和该点的反射系数有如下理论上的数学关系(反射系数定义为反射波电压与入射波电压之比)。
()0
0Z Z Z Z V V Rho incident reflected
+-==ρ （2） 式中：Z 为待测阻抗值，Ω；
0Z 为参考阻抗，Ω；
ρ为反射系数；
反射系数ρ可通过网络分析仪的S 参数11s 或22s 获得。此时，电缆(输入端)作为网络分析仪测试端的终端负载，并将对网络分析仪测试端产生反射，经校准的网络分析仪反射测试端为标准的系统标称阻抗(即标准50Ω或75Ω)。系统阻抗0Z (50Ω或75Ω)与特性阻抗的关系式为：
ρ
ρ-+=110Z Z （3） 2.2 史密斯图法
史密斯圆图是反射系数(伽马，以符号Γ表示)的极座标图。反射系数也司以从数学上定义为单端口散射参数，即11s 。负载反射信号的强度取决于信号源阻抗与负载阻抗的失配程度。由于阻抗是复数，反射系数也是复数，反射系数的表达式定义为：
()i r L L incident reflected
L j Z Z Z Z V V Rho Γ+Γ=--==Γ=0
0ρ （4） 0Z (特性阻抗)通常为常数并且是实数，于是我们可以定义归一化的负载阻抗：
jx r Z jX R Z Z Z L +=+==0
0 （5） 据此，将反射系数的公式重新写为：
1
11100++-+=+-=+-=Γ+Γ=Γjx r jx r Z Z Z Z Z Z j L L i r L （6） 为了建立圆图，方程必需重新整理以符合标准几何图形的形式(如圆或射线)。由公式得出
i
r i r L L j j jx r Z Γ-Γ-Γ+Γ+=Γ-Γ+=+=1111 （7） 令等式（7）的实部和虚部相等，得到两个独立的关系式：可得
2
22
2211i r r i r r Γ+Γ-Γ-Γ-Γ-= （8） 22212i r r i x Γ+Γ-Γ+Γ= （9） 重新整理公式（8），可得到最终方程：
2
22111??
? ??+=Γ+??? ??+-Γr r r i r （10） 从而得到以(1+r r ，0)为圆心，半径为r +11在复平面(i r ΓΓ,)上的电阻圆图。同时经过等式(9)可以推导出另一个参数方程： ()22
2111x x i r =??? ??-Γ+-Γ （11） 同样，式(11)也是在复平面(i r ΓΓ,)上的以(1，x 1）为圆心，半径x 1的电抗圆图。图1即为方程式(10)和(11)组成的Smith Chart 。
图1
圆图中的每一点代表在该点阻抗下的反射系数。该点的阻抗实部可以从该点所在的等电阻圆读出，虚部可以从该点所在的等电抗圆读出。同时，该点到原点的距离为反射系数的绝对值，到原点的角度为反射系数的相位。由反射系数可以得到电压驻波比和回波损耗。
Γ
-Γ
+=11VSWR （12） Γ=Γ=lg 20lg 102Loss （13）
2.3 谐振频率法
在GB ／T17737．1-2000中特性阻抗由如下公式求得：
l
c C f Z ??=6
10 （14） 式中：
l C ：试样总电容，pF (采用数字万用表中的电容表或电容电桥测量)
f ?：200MHz 频率附近信号在被测试样中传输后相位变化360度所对应的频率变化
利用谐振频率测试，需要用电容仪测出试样总电容，利用网络分析测得200MHz 频率附近的电缆谐振频率差f ?，通过公式(14)计算获得。
在IEC611196-1-108标准中特性阻抗 ：
()()l
c fC f f Z π?2exp = （15） 式中：
()f Z c ：频率为f 时的特性阻抗值，Ω
l C ：试样总电容，F(采用电容表或电容电桥测试)
f ： 频率， MHz
()f exp ?：通过测试S21或者S12时得到的频率为f 时的扩展相位变化
需要说明的是：利用标准GB ／T 17737．1和IEC61196-1-108测得是平均特性阻抗。
三、结术语
本文对于测试特性阻抗的原理和方法进行了简单的探讨，在企业生产控制过程中应选择测试电缆平均特性阻抗更精确的标准和方法，以保证制造出高品质的电缆。用户在有条件的情况下，也可以采用相关方法对电缆进行测试，以更加了解技术性能。这几种测试特性阻抗的方法各有优劣，实际操作过程中可依据具体的要求和精度及测试条件来选择合适的方法。但更重要的前提就是必须在电缆的设计制造过程中控制好特性阻抗这一参数。
参考文献
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[9] 周军霞同轴电缆特性阻抗测试方法基于的原理及应用[J] 2010
[10] 沈旭辉浅谈同轴通信电缆特性阻抗的测试[J] 2011
同轴电缆的“信号传输”特性分析 一、概述 在当今的信息社会，通过同轴电缆传输信号得到了广泛的应用。因此，它有待于人们对它进行更加深入和全面的了解。 自从美国贝尔实验室1929年发明同轴电缆以来，已经过了数十年历史。在这期间，同轴电缆通过了多次改进。第一代电缆采用实芯材料作为填充介质，由于它对高频衰减大，现在通常主要把它用于传输视频信号。后来人们把聚乙烯采用化学方法发泡作为填充介质。其发泡度可达30%，高频传输特性有所提高。我们把这称为第二代电缆。80年代，第三代纵孔藕芯电缆出现，它的高频衰减达到目前新型电缆的水平。但化学发泡电缆和纵孔藕芯电缆的防潮特性都不好。90年代初，市场推出了物理发泡电缆和竹节电缆。我们称为第四代电缆。竹节电缆虽然能防潮和高频损耗低，但介质具有不均匀性，在高频有反射点。后来无人使用。物理发泡电缆的发泡度可达80%。介质主要成分是氮气，气泡之间是相互隔离的。因此，它具有防潮和低损耗的特点，是目前综合特性最好的同轴电缆。
二、电缆结构与信号传输特性 同轴电缆的结构如上图，在中心内导体外包围一定厚度的绝缘介质，在介质外是管状外导体，外导体表面再用绝缘塑料保护。它是一种非对称传输线，电流的去向和回向导体轴是相互重合的。 在信号通过电缆时，所建立的电磁场是封闭的，在导体的横切面周围没有电磁场。因此，内部信号对外界基本没有影响。电缆内部电场建立在中心导体和外导体之间，方向呈放射状。而磁场则是以中心导体为圆心，呈多个同心圆。这些场的方向和强弱随信号的方向和大小变化。 １、同轴电缆对传输信号的损耗 同轴电缆在传输信号过程中，会对信号不断地损耗，从而造成信号到达终点后幅度减小，有时可能达不到正常工作要求。影响信号损耗的因素主要有电缆的电阻损耗、介质损耗、失配损耗。同时泄漏损耗在低质电缆工作于高频时，也是一个不可忽略的问题。我们下面分别对这些损耗进行分析。 l电阻损耗 电阻损耗是电缆所具有的直流电阻和导体高频感应所产生的涡流对信号能量的消耗。电阻值的大小与电缆使用的材料和生产工艺有关。同时它会随传输频率的改变而改变，原因是导体在传输交流信号中，具有趋肤效应。随着频率的增加，有效电阻会不断加大。
阻抗培训 1.外层单端:Coated Microstrip 1B H1:介质厚度(PP片或者板材,不包括铜厚) Er1:PP片的介电常数(板材为:4.5 P片4.2) W1:阻抗线上线宽(客户要求的线宽) W2:阻抗线下线宽(W2=W1-0.5MIL) T1:成品铜厚 C1:基材的绿油厚度(我司按0.8MIL) C2:铜皮或走线上的绿油厚度(0.5MIL) Cer:绿油的介电常数(我司按3.3MIL) Zo:由上面的参数计算出来的理论阻值
2.外层差分:Edge-Coupled Coated Microstrip 1B H1:介质厚度(PP片或者板材,不包括铜厚) Er1:PP片的介电常数(板材为:4.5 P片4.2) W1:阻抗线上线宽(客户要求的线宽) W2:阻抗线下线宽(W2=W1-0.5MIL) S1:阻抗线间距(客户原稿) T1:成品铜厚 C1:基材的绿油厚度(我司按0.8MIL) C2:铜皮或走线上的绿油厚度(0.5MIL) C3:基材上面的绿油厚度(0.50MIL) Cer:绿油的介电常数(我司按3.3MIL)
3.内层单端:Offset Stripline 1B1A H1:介质厚度(PP片或者光板,不包括铜厚) Er1:H1厚度PP片的介电常数(P片4.2MIL) H2:介质厚度(PP片或者光板,不包括铜厚) Er2:H2厚度PP片的介电常数(P片4.2MIL) W1:阻抗线上线宽(客户要求的线宽) W2:阻抗线下线宽(W2=W1-0.5MIL) T1:成品铜厚 Zo:由上面的参数计算出来的理论阻值
4.内层差分:Edge-Couled Offset Stripline 1B1A H1:介质厚度(PP片或者光板,不包括铜厚) Er1:H1厚度PP片的介电常数(P片4.2MIL) H2:介质厚度(PP片或者光板,不包括铜厚) Er2:H2厚度PP片的介电常数(P片4.2MIL) W1:阻抗线上线宽(客户要求的线宽) W2:阻抗线下线宽(W2=W1-0.5MIL) S1:客户要求的线距 T1:成品铜厚 Zo:由上面的参数计算出来的理论阻值
同轴电缆的主要特性 一、特性阻抗同轴电缆由同轴的内导体和外导体组成。内、外导体之间填充同轴电缆的主要特具有一定电容率的绝缘介质。在内、外导体上加一定值的电位差，两层导体间即会存在电场，同轴传输线中便形成一定的电容量。当同轴传输线中通讨高频信号时，任一长度的同轴传输线上都会形成一定的电感量。这些电容和电感在同轴电缆中是以分布状态存在的，以同轴传输线单位长度的电容和单位长度的电感所确定的这种并联的电容与串联的电感的组合状态，便形成了特性阻抗。同轴电缆的特性阻抗是指在200MHz频率附近电缆的平均特性阻抗。这是由于受材料和制造工艺等因素的限制，而不可能绝对保证同一条同轴电缆各处的特性阻抗完全相同，而只能取沿线所有的局部特性阻抗的算术平均值(常见的为75欧姆)。 二、反射损耗反射损耗也称为回波损耗，符号为RL。我国目前的行业标准对反射损耗规定为18dB．而国产的大多数物理发泡型聚乙烯同轴电缆的反射损耗大约在18dB一22dB之间，通常情况下工作频率越高时，其反射损耗也越小，如SYWV一755一l型同轴电缆的衰减常数(dB／100m)，在工作频率f=5MHz 时．B<=2、0：f=50MHz时，B≤4．7；f=550MHz时， B≤15．8；f=1000MHz时，p≤22．0。可见，在5MHz～1000MHz的频率范围，衰减的分贝数竟然相差10倍之多。品质优良的同轴
电缆，其衰减的频率特性曲线很平滑，不会出现吸收点，而且曲线上各频点的衰减值均可满足规定值的要求。 八、屏蔽衰减屏蔽衰减是衡量同轴电缆屏蔽性能的技术参数。如果电缆的屏蔽性能不佳，其外部的电磁噪声干扰就会侵入，而内部传送的信号也会向外辐射，并影响其特性阻抗。传送信号在电缆中将产生反射，从而形成入射波和反射波混合的合成波驻波。反射将导致信号传输效率降低、图像和伴音质量的下降、数据信号抖动，严重时数据误码率骤增，系统将出现混乱。 普通编织网型同轴电缆的屏蔽层是由一层铝箔和一层金属编织网组成，编织网的密度越大越有利于屏蔽；而采用铜箔取代铝箔时，则屏蔽性能更佳。在编织网之外增加一层金属箔，即构成三重屏蔽编织网同轴电缆，其屏蔽性能将进一步改善。若在三重屏蔽编织网同轴电缆的外层再加一层金属编织网，可构成屏蔽性能更为优良的四重屏蔽编织网同轴电缆，例如 RG 6、RGll、SYPFV一752P、SYPFV一752P等。尽管四重屏蔽编织网电缆的屏蔽衰减最高可达100dB，但采用铝管或铜管作为屏蔽层的同轴电缆的屏蔽衰减却可达120dB。
PCB阻抗设计及计算简介
特性阻抗的定义 ?何谓特性阻抗（Characteristic Impedance ，Z0） ?电子设备传输信号线中，其高频信号在传输线中传播时所遇到的阻力称之为特性阻抗;包括阻抗、容抗、感抗等，已不再只是简单直流电的“欧姆电阻”。 ?阻抗在显示电子电路，元件和元件材料的特色上是最重要的参数.阻抗(Z)一般定义为：一装置或电路在提供某特定频率的交流电(AC)时所遭遇的总阻力. ?简单的说，在具有电阻、电感和电容的电路里，对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。
设计阻抗的目的 ?随着信号传送速度迅猛的提高和高频电路的广泛应用，对印刷电路板也提出了更高的要求。印刷电路板提供的电路性能必须能够使信号在传输过程中不发生反射现象，信号保持完整，降低传输损耗，起到匹配阻抗的作用，这样才能得到完整、可靠、精确、无干扰、噪音的传输信号。?阻抗匹配在高频设计中是很重要的，阻抗匹配与否关系到信号的质量优劣。而阻抗匹配的目的主要在于传输线上所有高频的微波信号皆能到达负载点，不会有信号反射回源点。
?因此，在有高频信号传输的PCB板中，特性阻抗的控制是尤为重要的。 ?当选定板材类型和完成高频线路或高速数字线路的PCB 设计之后，则特性阻抗值已确定，但是真正要做到预计的特性阻抗或实际控制在预计的特性阻抗值的围，只有通过PCB生产加工过程的管理与控制才能达到。
?从PCB制造的角度来讲，影响阻抗和关键因素主要有： –线宽（w） –线距（s）、 –线厚（t）、 –介质厚度（h） –介质常数（Dk） εr相对电容率(原俗称Dk介质常数)，白容生对此有研究和专门诠释。 注：其实阻焊也对阻抗有影响，只是由于阻焊层贴在介质上，导致介电常数增大，将此归于介电常数的影响，阻抗值会相 应减少4%
#2发电机转子交流阻抗试验 技术方案 批准人： 审定人： 审核人： 编写人： 贵州黔东电力有限公司 2011年07月07日
#2发电机转子交流阻抗试验技术方案 1、试验目的: 针对#2发电机运行中震动较大等原因，对#2发电机进行:转子绕组直流电阻试验、发电机堂内转子交流阻抗试验、发电机转子两极分担电压试验。来判断发电机转子绕组是否存在匝间短路，为查找发电机震动较大提供技术数据和分析判断依据。 2、引用标准 DLT1051-2007 《电力技术监督导则》 DL/T 596-1996 《电力设备预防性试验规程》 3、使用仪器仪表 FULK 兆欧表 HDBZ-5 直流电阻测试仪 HDJZ 型发电机转子交流阻抗测试仪 5 测试内容及工作程序 5.1试验内容 5.1.1 试验方法
用铜电刷通过滑环向转子绕组施加交流电压，同时读取电流、电压和功率损耗值。 5.1.2试验接线见图1。 图1试验接线 本图较一般接线图增加了隔离变压器，因为现在大多检修电源开关都装了漏电保安器，由于转子绕组对地有电容，当交流电源接上后对地会有电容电流，就会导致漏电保安器动作跳开电源开关，因此建议前极加上一隔离变压器。如果没有隔离变压器，可直接将调压器接220V 交流电源，但接的开关不能有漏电保安器。开关容量需要60A 。 5. 2试验操作程序（步骤）： （1）试验前先确认转子绕组的励磁回路已全部断开并验电； （2）现场封闭：对试验现场进行封闭，用围栏或绳子将试验现场围起，并悬挂标示牌。 （3）按图1接好试验接线，带电空试以检查试验设备和各仪器仪表是否正常； （4）试验电压的确定 对于额定励磁电压在400V 及以下的绕组，施加的电压一般考虑为其电压峰值等于额定励磁电压。额定励磁电压大于400V 时，电压可适当降低。本机转子绕组交流阻抗较小，外施电压到100V 电流已超过40A ，故历次试验都只加到100V 电压，本次试验也可加到100V ，以便与以往数据比较。 （5）用铜电刷通过滑环向转子绕组施加交流电压，同时读取电流、电压和功率损耗值。 （6)应在静止状态下的定子膛内、膛外和在超速试验前后的额定转速下分别测量，每种工况都应在几个不同的电压下进行测量。 （7）试验完毕后，断开电源，然后需检查试验仪表是否正常。 （8）记录温度和湿度。 5. 3试验时注意事项：合电源开关向转子施加电压前必须大声通知。 转子绕组 铜刷
阻抗计算说明 Rev0.0 heroedit@https://www.doczj.com/doc/7f9014466.html, z给初学者的 一直有很多人问我阻抗怎么计算的. 人家问多了,我想给大家整理个材料,于己于人都是个方便.如果大家还有什么问题或者文档有什么错误,欢迎讨论与指教! 在计算阻抗之前,我想很有必要理解这儿阻抗的意义 z传输线阻抗的由来以及意义 传输线阻抗是从电报方程推导出来(具体可以查询微波理论) 如下图,其为平行双导线的分布参数等效电路: 从此图可以推导出电报方程 取传输线上的电压电流的正弦形式 得 推出通解
定义出特性阻抗 无耗线下r=0, g=0得 注意,此特性阻抗和波阻抗的概念上的差异(具体查看平面波的波阻抗定义) ε μ=EH Z 特性阻抗与波阻抗之间关系可从 此关系式推出. Ok,理解特性阻抗理论上是怎么回事情,看看实际上的意义,当电压电流在传输线传播的时候,如果特性阻抗不一致所求出的电报方程的解不一致,就造成所谓的反射现象等等.在信号完整性领域里,比如反射,串扰,电源平面切割等问题都可以归类为阻抗不连续问题,因此匹配的重要性在此展现出来. z 叠层(stackup)的定义 我们来看如下一种stackup,主板常用的8层板(4层power/ground 以及4层走线层,sggssggs,分别定义为L1, L2…L8)因此要计算的阻抗为 L1,L4,L5,L8 下面熟悉下在叠层里面的一些基本概念,和厂家打交道经常会使用的 Oz 的概念 Oz 本来是重量的单位Oz(盎司 )=28.3 g(克) 在叠层里面是这么定义的,在一平方英尺的面积上铺一盎司的铜的厚度为1Oz, 对
第七章 阻抗测量 7.1 测量电阻、电容、电感的主要方法有那些？它们各有什么特点？对应于每一种方法举出一种测量仪器。 7.2 某直流电桥测量电阻x R ，当电桥平衡时，三个桥臂电阻分别为1R ＝100Ω，2R ＝50Ω，3R ＝25Ω。求电阻x R 等于多少？ 7.3 判断图7.30交流电桥中哪些接法是正确的？哪些错误的？并说明理由。 解：根据电桥平衡原理， （a ）241311C j R C j R ??= 2 413C R C R =，所以该电桥是正确的。 （b ）241 31L j R C j R ??= 可知该式不成立，所以该电桥是错误的。 （c ）244321)1(1) (R C j R C j L j R ???+=+ 4 2243231C j R R R C L C j R ??+=+ 所以只要满足2432R R C L =，4231C R C R =即4 24132R L C R C R ==，所以该电桥是正确的。 （d ）2422431L L L j L j R R ???-==可知该式不成立，所以该电桥是错误的。 7.4 试推导图7.31交流电桥平衡时计算x R 和x L 的公式。若要求分别读数，如何选择标准元件？ 解：3 2441)()1(C j L j R R C j R x x ???+=+ 图7.30 交流电桥的接法判断
3 34242C j R C L C j R R R x x ??+=+ 所以342C R R L x =，342C C R R x = ，选择C3,C4作为标准元件。 7.5 用替代法测量电容的方法有什么优点？为什么当C x ＞（C max ～C min ）时必须采用串联接法测量电容？电桥平衡条件是什么？如何选择可调元件。 7.6 某交流电桥平衡时有下列参数：1Z 为1R ＝2000Ω与1C ＝0.5μF 相并联，2Z 为2R ＝1000Ω与2C ＝1μF 相串联，4Z 为电容4C ＝0.5μF ， 信号源角频率ω＝2 10rad/s ，求阻抗3Z 的元件值。 7.7 简述Q 表测量L 、C 、Q 的原理。 7.8 利用谐振法测量某电感的Q 值。当可变电容为100pF 时，电路发生串联谐振。保持频率不变，改变可变电容，半功率点处的电容分别为102pF 和98pF ，求该电感的Q 值。 解：根据Q 表串联谐振工作原理， )1(1 1C L j R Z ??-+= )1(22C L j R Z ??- += 由于C1，C2分别在半功率点时 )1(12 1C L C L ????--=- )11(211 2C C L ???+= 因为处于半功率点，所以有 R C L R 2)1(21 2=-+?? 即R C L 311 =-??，R C C C C C 321211)11(2112112=-=-+????? 所以)11(631 2C C R ??-=
交流阻抗怎么测量 交流阻抗法是电化学测试技术中一类十分重要的方法，是研究电极过程动力学和表面现象的重要手段。特别是近年来,交流阻抗的测试精度越来越高，超低频信号阻抗谱也具有良好的重现性，再加上计算机技术的进步，对阻抗谱解析的自动化程度越来越高，这就使我们能更好的理解电极表面双电层结构，活化钝化膜转换，孔蚀的诱发、发展、终止以及活性物质的吸脱附过程。 （1）交流阻抗：交流阻抗即阻抗，在电子学中，是指电子部件对交流激励信号呈现出的电阻和电抗的复合特性;在电化学中，是指电极系统对所施加的交流激励信号呈现出的电阻和电抗的复合特性。阻抗模的单位为欧姆，阻抗辐角(相角）的单位为弧度或度。 （2）交流阻抗谱：在测量阻抗的过程中，如果不断地改变交流激励信号的频率，则可测得随频率而变化的一系列阻抗数据。这种随频率而变的阻抗数据的集合被称为阻抗频率谱或阻抗谱。阻抗谱是频率的复函数，可用幅频特性和相频特性的组合来表示;也可在复平面上以频率为参变量将阻抗的实部和虚部展示出来。测量频率范围越宽，所能获得的阻抗谱信息越完整。RST5200电化学工作站的频率范围为：0.00001Hz～1MHz，可以很好地完成阻抗谱的测量。 （3）电化学阻抗谱：电化学阻抗谱是一种电化学测试方法，采用的技术是小信号交流稳态测量法。对于电化学电极体系中的溶液电阻、双电层电容以及法拉第电阻等参量，用电化学阻抗谱方法可以很精确地测定;而用电流阶跃、电位阶跃等暂态方法测定，则精度要低一些。另外，像扩散传质过程等需要用较长时间才能测定的特性，用暂态法是无法实现的，而这却是电化学阻抗谱的长项。 （4）电化学阻抗谱测量的特殊性：就测量原理而言，在电化学中测量电极体系的阻抗谱与在电子学中测量电子部件的阻抗谱并没有本质区别。通常，我们希望获得电极体系处于某一状态时的电化学阻抗谱。而维持电极体系的状态，须使电极电位保持不变。通常认为，电极电位变化50mV以上将会破坏现有的状态。因此，在电化学阻抗谱测量中，必须注意两个关键点，即：偏置电位和正弦交流信号幅度。 （5）正弦交流信号的幅度：为了避免对电化学电极体系产生大的影响以及希望其具有较好的线性响应，正弦交流信号的幅度通常可设在2～20mV之间。 （6）自动去偏：在电化学阻抗谱测量过程中，由于偏置电位不一定等于开路电位以及少量的非线性作用，在工作电极电流中还会含有直流成分。去除这个直流成分(偏流），可扩大交流信号的动态范围、提高信噪比。RST5200电化学工作站，可在测量过程中动态地调整去偏电流，使获得的阻抗谱数据更精准。另外，在软件界面的状态栏中，可实时显示工作电极的极化电流，供操作者参考。 以上为交流阻抗的相关说明，下面我们就实验设置过程中遇到的专业名词
特性阻抗计算公式推导过程 王国海 以下内容供参考。 1．传输线模型 2 符号说明 R L G C 分布式电阻电感电导电容 3 计算过程 (1) u(△z)-u=-R*?z*i-L*△z*?i ?t i(△z)- i=-G*△z*u(△z)?c?△z??u (2) ?t (1)(2) 两边同除以△z，得到电报公式
?u ?z +Ri+L ?i ?t =0 (3) ?i ?z +Gu+C ?u ?t =0 (4) u(z,t)=U(z)e jωt (5) i(z,t)=I(z)e jωt (6) 由（5）（6） 计算得道下列公式 ?u(z,t)?z =dU(z)dz e jωt （7） ?u(z,t)?t =U(z) e jωt jω （8） ?i(z,t)?z =dI(z)dz e jωt （9） ?i(z,t)?t =I(z) e jωt jω （10） 将（7）（8） （9） （10） 代入公式（3） dU(z)dz e jωt +Ri+L I(z) e jωt jω=0，i 用公式（6）代入， dU(z)dz e jωt +R I(z)e jωt +L I(z) e jωt jω=0 化简得到： dU(z)dz =-（R+ jωL)I(z) (11) 同理7）（8） （9） （10）代入（4）可得 dI(z)dz =-（G+ jωC)U(z) (12) 由（11）（12） 得到 dU(z)dI(z)=（R+ jωL)I(z) （G+ jωC)U(z) (13) 交叉相乘， （G + jωC)U(z) dU(z)= （R + jωL)I(z)dI(z) 两边积分， ∫（G + jωC)U(z) dU(z)=∫（R + jωL)I(z)dI(z) 12（G + jωC)U(z)2=12（R + jωL)I(z)2 U(z)2I(z)2=（R+ jωL)(G+ jωC) 两边开根号 Z=U/I=√（R+ jωL)(G+ jωC) 假定R=0，G=0 （无损）得到特性阻抗近似公式 Z=√L C
发电机转子交流阻抗试验方法 一、发电机转子交流阻抗试验的目的 如果转子绕组出现匝间短路，则转子绕组有效匝数就会减小，其交流阻抗就会减小，损耗会有所增大，因此，通过测量转子绕组交流阻抗和功率损耗，与历次试验数据相比，就可以有效地判断转子绕组是否有匝间短路。 二、试验方法及注意事项 1. 试验方法 向转子绕组施加交流电压，读取电压、电流及功率损耗值。 施加电压的大小通过调压器调节。 2. 试验用仪器 (1)转子交流阻抗测试仪、调压器。 (2)在现场没有转子交流阻抗测试仪时，可使用调压器、标准CT、交流电压表、交 流电流表、有功功率表。 3. 用交流阻抗测试仪测量 发电机转子交流阻抗测试仪为新型的测试仪器，装置内部自动计算电流、电压、功率、阻抗及曲线等相关数据，试验时只需调压即可，仪器会自动读取数据，并带过流过压保护报警功能。 4. 无功补偿装置的作用 无功补偿装置是通过感性电流和容性电流之间的关系，可补偿试验电流30A到100A，对于大型发电机组，本试验使用的调压器如果有条件并接无功补偿装置，则调压器容量可以大大减小，可使用6KVA、250V的调压器。如果没有无功补偿箱，调压器容量将达到10KVA，比较笨重。 5. 注意事项 (1) 阻抗和功率损耗值自行规定。在相同试验条件下与历年数值比较，不应有显著变化。 (2) 隐极式转子在膛外或膛内以及不同转速下测量。 (3)每次试验应在相同条件、相同电压下进行，试验电压峰值不超过额定励磁电压。 (4)转子到现场后，未穿入发电机前，应做膛外转子交流阻抗试验，穿入发电机后， 可做膛内测试。此项目属于单体试验，应由安装单位进行。 (5)机组整套启动前，提前准备试验仪器及接线。测试工作负责单位由调试单位和安 装单位协商进行。 (6)在机组升速过程中，选取不同的转速点测试，直到机组定速3000转。 (7)机组超速试验后，应再次进行本试验。 (8)试验时，应注意与励磁回路断开。以避免对励磁回路造成损害；受励磁设备的影 响，不能加压。 (9)试验时，应选取足够容量的外接临时电源，并不使用带漏电保护的电源开关。 (10)试验前，应确认碳刷研磨符合工艺要求，以避免影响试验数据的准确性。 6. 碳刷研磨的必要性 碳刷的弧度应研磨至和滑环的弧度一样,不然升速时转子打火很厉害,况且电弧产生熄灭间会有过电压,另外也直接影响到试验接线各环节接触的良好性，从而影响试验数据的准确性。 另外，所有的测量线最好用粗短线,因为有功功率损耗大部分消耗在转子线圈上,还有一部分会消耗在测量导线上,应尽量减少测量导线的有功损耗.
PCB线路板阻抗计算公式 现在关于PCB线路板的阻抗计算方式有很多种，相关的软件也能够直接帮您计算阻抗值，今天通过polar si9000来和大家说明下阻抗是怎么计算的。 在阻抗计算说明之前让我们先了解一下阻抗的由来和意义： 传输线阻抗是从电报方程推导出来(具体可以查询微波理论) 如下图,其为平行双导线的分布参数等效电路: 从此图可以推导出电报方程 取传输线上的电压电流的正弦形式 得
推出通解 定义出特性阻抗 无耗线下r=0, g=0 得 注意,此特性阻抗和波阻抗的概念上的差异(具体查看平面波的波阻抗定义) 特性阻抗与波阻抗之间关系可从此关系式推出. Ok,理解特性阻抗理论上是怎么回事情,看看实际上的意义,当电压电流在传输线传播的时候,如果特性阻抗不一致所求出的电报方程的解不一致,就造成所谓的反射现象等等.在信号完整性领域里,比如反射,串扰,电源平面切割等问题都可以归类为阻抗不连续问题,因此匹配的重要性在此展现出来. 叠层(stackup)的定义
我们来看如下一种stackup,主板常用的8 层板(4 层power/ground 以及4 层走线层,sggssggs,分别定义为L1, L2…L8)因此要计算的阻抗为L1,L4,L5,L8 下面熟悉下在叠层里面的一些基本概念,和厂家打交道经常会使用的 Oz 的概念 Oz 本来是重量的单位Oz(盎司)=28.3 g(克) 在叠层里面是这么定义的,在一平方英尺的面积上铺一盎司的铜的厚度为1Oz,对应的单位如下 介电常数(DK)的概念 电容器极板间有电介质存在时的电容量Cx 与同样形状和尺寸的真空电容量Co之比为介电常数：ε = Cx/Co = ε'-ε" Prepreg/Core 的概念 pp 是种介质材料,由玻璃纤维和环氧树脂组成,core 其实也是pp 类型介质,只不过他两面都覆有铜箔,而pp 没有.
同轴电缆的结构与特性及其质量检测方 法 同轴电缆是有线电视系统中用来传输射频信号的主要媒质，它是由芯线和 屏蔽网筒构成的两根导体，因为这两根导体的轴心是重合的，故称同轴电缆或 同轴线。目前，在不能完全实现光纤到户的情况下，同轴电缆的使用量相当大，多方位了解同轴电缆的特性，对于有线电视工作者特别是刚刚从事有线电视工 作的同志更是大有益处。1同轴电缆的结构射频同轴电缆由内导体、绝缘介质、外导体(屏蔽层)和护套4部分组成。1.1内导体内导体通常由一根实心导体构成，利用高频信号的集肤效应，可采用空铜管，也可用镀铜铝棒，对不需供电 的用户网采用铜包钢线，对于需要供电的分配网或主干线建议采用铜包铝线， 这样既能保证电缆的传输性能，又可以满足供电及机械性能的要求，减轻了电 缆的重量，也降低了电缆的造价。1.2绝缘介质绝缘介质可以采用聚乙烯、聚 丙烯、聚氯乙烯(PVC)和氟塑料等，常用的绝缘介质是损耗小、工艺性能好的聚乙烯。1.3外导体同轴电缆的外导体有双重作用，它既作为传输回路的一根导线，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，常用于干线电缆。(2)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，应慎重使用。(3)编织网与铝塑复合带纵包组合。这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，实验证明，采用合理的复合结构，对屏蔽性能有很大提高，目前这种结构形式被大量 使用。1.4护套室外电缆宜用具有优良气候特性的黑色聚乙烯，室内用户电缆 从美观考虑则宜采用浅色的聚乙烯。常用同轴电缆结构如表1所示。表1常用 同轴电缆结构尺寸型号SYKV-75SYWV-75-5-7-9-12内导体 (mm)1.001.602.002.601.001.662.152.77绝缘介质 (mm)4.807.259.0011.54.807.259.0011.5外导体 (mm)5.808.3010.012.65.808.3010.112.6护套 (mm)7.5010.612.615.67.2010.312.215.0重量(kg/km)4675108165437093142 2 同轴电缆的分类及命名方式2.1按照同轴电缆在CATV系统中的使用位置可分为
阻抗线计算 一.传输线类型 1 最通用的传输线类型为微带线(microstrip)和带状线(stripline) 微带线(microstrip)：指在PCB外层的线和只有一个参考平面的线，有非嵌入/嵌入两种如图所示：（图1） 非嵌入(我们目前常用) （图2） 嵌入(我们目前几乎没有用过) 带状线：在绝缘层的中间，有两个参考平面。如下图： （图3） 2 阻抗线 2.1差动阻抗（图4）
差动阻抗,如上所示,阻抗值一般为90,100,110,120 2.2特性阻抗（图5） 特性阻抗: 如上如所示,.阻抗值一般为50 ohm,60ohm 二.PCB叠层结构 1板层、PCB材质选择 PCB是一种层叠结构。主要是由铜箔与绝缘材料叠压而成。附图为我们常用的1+6+1结构的，8层PCB叠层结构。（图6） 首先第一层为阻焊层（俗称绿油）。它的主要作用是在PCB表面形成一层保护膜，防止导体上不该上锡的区域沾锡。同时还能起到防止导体之间因潮气、化学品等引起的短路、生产
和装配中不良操作造成的断路、防止线路与其他金属部件短路、绝缘及抵抗各种恶劣环境，保证PCB工作稳定可靠。 防焊的种类有传统环氧树脂IR烘烤型,UV硬化型, 液态感光型(LPISM-Liquid Photo Imagable Solder Mask)等型油墨, 以及干膜防焊型(Dry Film, Solder Mask),其中液态感光型为目前制程大宗,常用的有Normal LPI, Lead-free LPI,Prob 77. 防焊对阻抗的影响是使得阻抗变小2~3ohm左右 阻焊层下面为第一层铜箔。它主要起到电路连通及焊接器件的作用。硬板中使用的铜箔一般以电解铜为主（FPC中主要使用压延铜）。常用厚度为0.5OZ及1OZ.(OZ为重量单位在PCB行业中做为一种铜箔厚度的计量方式。1OZ表示将重量为1OZ的铜碾压成1平方英尺后铜箔的厚度。1OZ=0.035mm). 铜箔下面为绝缘层..我们常用的为FR4半固化片.半固化片是以无碱玻璃布为增强材料,浸以环氧树脂.通过120-170℃的温度下,将半固化片树脂中的溶剂及低分子挥发物烘除.同时,树脂也进行一定程度的反应,呈半固化状态(B阶段).在PCB制作过程中通过层压机的高温压合.半固化中的树脂完全反应,冷却后完全固化形成我们所需的绝缘层. 半固化片中所用树脂主要为热塑性树脂, 树脂有三种阶段: A阶段:在室温下能够完全流动的液态树脂,这是玻钎布浸胶时状态 B阶段:环氧树脂部分交联处于半固化状态,在加热条件下,又能恢复到液体状态 C阶段:树脂全部交联为C阶段,在加热加压下会软化,但不能再成为液态,这是多层板压制后半固化片转成的最终状态. 由于半固化片在板层压合过程中，厚度会变小，因而半固化片的原始材料厚度和压合后的厚度不一样，因而必须分清厚度是原始材料厚度还是完成厚度。另外，半固化片的厚度不是固定不变的，根据板厚、板层和板厂不同，而有所不同。上述只是一例。 同时该叠层中用了两块芯板，即core(FR-4).芯板是厂家已压合好的带有双面铜的基材，在压合过程中厚度是不变的。常见芯板见下：（表二）
一．谈判题（10分） VXXX 5，使用数字万用表进行电阻测量时，红表笔接COM 端带负电，黑表笔接V ?Ω端带正电。（ X ） 6、使用指针式万用表测量多个电阻时，只需选出择合适量程档，进行一次机械调零、欧姆调零即可。 （ X ） 7、使用万用表测量过程中，若需更换量程档则应先将万用表与被测电路断开，量程档转换完毕再接入电路测量 （ V ） 8、在示波测量中，若显示波形不在荧光屏有效面积内，可通过Y 移位旋钮对被测波形幅度进行调 （ X ） 9、若要使示波器显示波形明亮清晰，可通过辉度，聚焦旋钮的调节达到要求。 （ V ） 10示波器要观察到稳定的波形，其两个偏转板上所加信号的周期y x T T ,必须满足条件 T y =nT x 。 （ ? ） 11， 逐次逼近A/D 转换的速度比积分式A/D 转换的速度慢。 （ ? ） 12， 一般规定，在300Ω的负载电阻上得到1mW 功率时的电平为零电平。 （ ? ） 13，在直流单电桥中，电源与指零仪互换位置，电桥平衡状态不变。 （ √ ） 13， 比较释抑电路的作用是控制锯齿波的幅度，实现等幅扫描，并保证扫描的稳定。 （ √ ）
1、双踪示波器显示方式有1、ABCD 几种方式，其中C；方式可能产生相位误差，若要修正相位误差则应将显示方式调节到D 方式；若被测信号频率较低，则应选择 D 方式；若信号频率较高，则应选择 C 方式。 A.Y A、Y B B. Y A±Y B C.交替 D.断续 2、示波测量中，触发方式选择为CA 时，屏幕显示为一条亮线；触发方式选择为时，屏幕不显示亮线。 A.普通触发 B. 固定触发 C.自动触发 D.其它 3、根据检波器位置的不同，形成了不同的模拟电压表结构，其中 A 结构测量范围宽、测量灵敏度较低； B 结构测量范围窄、测量灵敏度较高。 A.放大—检波式 B. 检波—放大式 C.外差式 D.其它 4、数字万用表的核心是 B 。 A.AC/DC转换器 B. A/D转换器 C.D/A转换器 D.I/V转换器 5，根据测量误差的性质和特点，可以将其分为( C )三大类。 A.绝对误差、相对误差、引用误差 B.固有误差、工作误差、影响误差 C.系统误差、随机误差、粗大误差 D.稳定误差、基本误差、附加误差 6，用通用示波器观测正弦波形，已知示波器良好，测试电路正常，但在荧光屏上却出现了如下波形，应调整示波器( A )旋钮或开关才能正常观测。 A.偏转灵敏度粗调 B.Y轴位移 C.X轴位移 D.扫描速度粗调
常用同轴电缆的主要技术参数-2 国产同轴电缆的同一型号和含义分类代号绝缘材料护套材料派生特征符号含义 符号含义符号含义符号含义S通轴射频电缆Y聚乙烯V聚氯乙烯P屏蔽SE对称 射频电缆W稳定聚乙烯Y聚乙烯Z综合SJ强力射频电缆F氟塑料F氟塑料SG高压 射频电缆X橡皮B玻璃丝编制侵硅有机漆ST特性射频电缆I聚乙烯空气绝缘H橡皮 SS电视电缆D稳定聚乙烯空气绝缘M棉纱编织例如：SYV-75-3-1型电缆表示同轴射频电缆，用聚乙烯绝缘，用聚氯乙烯做护套，特性阻抗为75Ω，芯线绝缘外经为3mm，结构序号为1。常用同轴电缆型号的规格和主要参数电缆型号绝缘形式芯线外经 mm 绝缘外经 mm 电缆外经 mm 特性阻抗 Ω 衰减常数（dB/100m) 30(MHz) 200(MHz) 800(MHz) SYKV-75-5藕芯式 1.10 4.7 7.3 75±3 4.1 11 22 SYKV-75-9藕芯式 1.90 9.0 12.4 75±2.5 2.4 6 12 SYKV-75-12藕芯式 2.60 11.5 15.0 75±2.5 1.6 4.5 10 SSYKV-75-5藕芯式 1.00 4.8 7.3 75±3 4.2 11.5 23 SSYKV-75-9藕芯式 1.90 9.0 13.0 75±3 2.1 5.1 11 SIOV-75-5藕芯式 1.13 5.0 7.4 75±3 3.5 8.5 17 SIZV-75-5竹节式 1.20 5.0 7.3 75±3 4.5 11 22 SYDV-75-9竹节式 2.20 9.0 11.4 75±3 1.7 4.5 9.2 SYDV-75-12竹节式 3.00 11.5 14.4 75±2 1.2 3.4 7.1 SDVC-75-5藕芯式 1.00 4.8 6.8 75±3 4 10.8 22.5 SDVC-75-7藕芯式 1.60 7.3 10.0 75±2.5 2.6 7.1 15.2 SDVC-75-9藕芯式 2.00 9.0 12.0 75±2.5 2.1 5.7 12.5 SDVC-75-12藕芯式 2.60 11.5 14.4 75±2.5 1.7 4.5 10 同轴电缆型号从左至右的字母分别代表电缆由内至外的材质，具体此问题试解如下：S--射频Y--聚乙烯绝缘W--编镀锡铜网L--氩弧焊铝管V--聚氯乙烯护套75--阻抗75欧姆9--线径9MM 这样看sywly-75-9比sywv-75-9多了一层铝管和外绝缘层（没有护套？），屏蔽能力应该比后者更好。
一、概述 1、基带同轴电缆 同轴电缆以硬铜线为芯，外包一层绝缘材料。这层绝缘材料用密织的网状导体环绕，网外又覆盖一层保护性材料。有两种广泛使用的同轴电缆。一种是50欧姆电缆，用于数字传输，由于多用于基带传输，也叫基带同轴电缆；另一种是75欧姆电缆，用于模拟传输，即下一节要讲的宽带同轴电缆。这种区别是由历史原因造成的，而不是由于技术原因或生产厂家。 同轴电缆的这种结构，使它具有高带宽和极好的噪声抑制特性。同轴电缆的带宽取决于电缆长度。1km的电缆可以达到1Gb/s~2Gb/s的数据传输速率。还可以使用更长的电缆，但是传输率要降低或使用中间放大器。目前，同轴电缆大量被光纤取代，但仍广泛应用于有线电视和某些局域网。 2、宽带同轴电缆 使用有限电视电缆进行模拟信号传输的同轴电缆系统被称为宽带同轴电缆。“宽带”这个词来源于电话业，指比4kHz宽的频带。然而在计算机网络中，“宽带电缆”却指任何使用模拟信号进行传输的电缆
网。 由于宽带网使用标准的有线电视技术，可使用的频带高达300MHz （常常到450MHz）；由于使用模拟信号，需要在接口处安放一个电子设备，用以把进入网络的比特流转换为模拟信号，并把网络输出的信号再转换成比特流。 宽带系统又分为多个信道，电视广播通常占用6MHz信道。每个信道可用于模拟电视、CD质量声音(1.4Mb/s)或3Mb/s的数字比特流。电视和数据可在一条电缆上混合传输。 宽带系统和基带系统的一个主要区别是：宽带系统由于覆盖的区域广，因此，需要模拟放大器周期性地加强信号。这些放大器仅能单向传输信号，因此，如果计算机间有放大器，则报文分组就不能在计算机间逆向传输。为了解决这个问题，人们已经开发了两种类型的宽带系统：双缆系统和单缆系统。 1)双缆系统 双缆系统有两条并排铺设的完全相同的电缆。为了传输数据，计算机通过电缆1将数据传输到电缆数根部的设备，即顶端器(head-end)，随后顶端器通过电缆2将信号沿电缆数往下传输。所有的计算机都通
同轴电缆的信号传输特性分析关键词:同轴电缆传输损耗屏蔽衰减 深圳市西艾特电子技术有限公司总工程师 heml 一、概述 在当今的信息社会,通过同轴电缆传输信号得到了广泛的应用。因此,它有待于人们对它进行更加深入和全面的了解。 自从美国贝尔实验室 1929年发明同轴电缆以来,已经过了数十年历史。在这期间, 同轴电缆通过了多次改进。第一代电缆采用实芯材料作为填充介质, 由于它对高频衰减大, 现在通常主要把它用于传输视频信号。后来人们把聚乙烯采用化学方法发泡作为填充介质。其发泡度可达 30%, 高频传输特性有所提高。我们把这称为第二代电缆。 80年代,第三代纵孔藕芯电缆出现,它的高频衰减达到目前新型电缆的水平。但化学发泡电缆和纵孔藕芯电缆的防潮特性都不好。 90年代初, 市场推出了物理发泡电缆和竹节电缆。我们称为第四代电缆。竹节电缆虽然能防潮和高频损耗低, 但介质具有不均匀性, 在高频有反射点。后来无人使用。物理发泡电缆的发泡度可达 80%。介质主要成分是氮气, 气泡之间是相互隔离的。因此,它具有防潮和低损耗的特点,是目前综合特性最好的同轴电缆。
图一 二、电缆结构与信号传输特性 同轴电缆的结构如上图,在中心内导体外包围一定厚度的绝缘介质,在介质外是管状外导体, 外导体表面再用绝缘塑料保护。它是一种非对称传输线, 电流的去向和回向导体轴是相互重合的。 在信号通过电缆时,所建立的电磁场是封闭的,在导体的横切面周围没有电磁场。因此, 内部信号对外界基本没有影响。电缆内部电场建立在中心导体和外导体之间,方向呈放射状。而磁场则是以中心导体为圆心,呈多个同心圆。这些场的方向和强弱随信号的方向和大小变化。 1、同轴电缆对传输信号的损耗
1.信号在电缆中的传输速率 r V =其中，c 为光速，ε为介电常数。 注1：SYV 是100%聚乙烯填充，介电常数ε=2.2-2.4左右；而SYWV 也是聚乙烯填充，但充有80%的氮气气泡，聚乙烯只含有20%，宏观平均介电常数ε=1.4左右；这一工艺成就于90年代，它有效降低了同轴电缆的介电损耗。 注2：SYV 电缆是最早期的同轴电缆，在几十上百年时间里一直用它传输，包括传输射频信号；但后来当SYWV 出现后，射频以上波段就很少应用SYV 了。因为高频衰减差别太大了；慢慢的SYV 就基本上主要用在监控视频传输上了，也就把这种射频电缆的 “元老”，改称为“视频电缆”了。但这绝不等于说：SYV“视频电缆”的视频传输特性比SYWV 好，实际情况刚好相反，SYWV 的视频传输特性也全面优于SYV 电缆。这方面的误解很普遍，且我国南方比北方的误解要严重，认为传输视频信号， “必须用视频电缆”。实测1000米电缆视频传输性能，SYWV75-5/64编电缆：0.5M —5.15db,6M —19.12db;国标优质SYV75-5/96编电缆：0.5M —6.43db,6M —21.76db （相同编网结构电缆衰减比发泡电缆大3db ——即大1.4倍以上），有一个还挺有名的厂家产品，SYV75-5/128编电缆，6M —25.22db ，衰减比发泡电缆大6db 以上——即大2倍多]。 2. TDR 测试系统的整体上升时间由下式决定: system r T =其中，step r T 是阶跃信号的上升时间，scope r T 是示波器带宽对应的上升时间。 通常阶跃信号经过2个相邻的阻抗不连续点之间的时间大于TDR 测试系统的上升时间（system r T ）的二分之一，则这2个阻抗不连续点是可以被此TDR 系统分辨的。 但是,不能认为TDR 激励阶跃信号源上升沿越快,则该TDR 越好。 (1)首先,实际的测试系统还要包含测试夹具(电缆、转接器、连接器及探针等),由于测试夹具的性能,可能会大大略化TDR 实际测试系统的上升时间,即 system r T = 也就是说,如果测试夹具无法满足更快的上升时间,则选择上升沿再快的TDR 也是没有意义的。 (2)选择多快的上升沿的TDR 主要取决于DUT 的工作速率(或频率范围)。对于大多TDR 说应用来说,DUT 的工作速率<10 G,因此没有必要单纯追求快的上升沿。按照TDR 分辨能力,35 ps 的上升时间(包括阶跃信号和示波器)的TDR 系统在空气为介质的系统中(介电常数为 1),最小可分辨5 mm 的物理间隔;对于典型的PCB 材料(介电常数约等于4),35 ps 的TDR 系统最小可分辨2.5 mm 的物理间隔(对于信号场在空气和PCB 材料之间的情况下,这个值可能更大一点;而对于过孔,封装引线,Socket 连接器,该值可能更小)。应该来说,>95%以上的TDR 应用,35 ps 上升时间的TDR 系统是足够的。 而且,对于本身工作速率不高的系统,过快的上升沿会产生额外的过冲和多次反射,不但
同轴电缆结构与材料 2006-11-22 11:15 选择某一用途的同轴电缆的主要技术依据是其电气性能、机械性能和环境特性等。 电缆最重要的电气性能是衰减低、阻抗均匀、回波损耗高，对于漏泄电缆还有很关键的一点是其最佳的耦合损耗。电缆的主要作用是传输信号，因此，应使电缆结构和材料保证在电缆整个使用期限内都有很好的传输特性，这一点非常重要. 1、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轧纹，这样可获得足够好的弯曲性能。 内导体对信号传输影响很大，因为衰减主要是内导体电阻损耗引起的。其电导率，尤其是表面电导率，应尽可能高，一般要求是58MS/m（+20℃），因为在高频下，电流仅在导体表面的一个薄层内传输，这种现象称为趋肤效应，电流层的有效厚度称为趋肤深度。表1表示铜管和铜包铝线作为内导体时在特定频率下的趋肤深度值。 内导体用的铜材质量要求很高，要求铜材应无杂质，表面干净、平整、光滑。内导体直径应稳定且公差很小。直径的任一变化都会降低阻抗均匀性和回波损耗，因此应精确控制制造工艺。 2、外导体 外导体有两个基本的作用：第一是回路导体的作用，第二起屏蔽作用。漏泄电缆的外导体还决定了其漏泄性能。同轴馈线电缆和超柔电缆的外导体是由轧纹铜管焊接而成的，这些电缆的外导体完全封闭，不允许电缆有任何辐射。 外导体通常由铜带纵向包覆而成。在外导体层上，开有纵向或横向的槽口或小孔。 外导体开槽在轧纹型电缆中比较常见。通过沿轴向方向对轧纹波峰进行等距离切削开槽形成。削去的部分所占比例很小，且槽孔间距远远小于传输的电磁波长。 显然，将非漏泄型电缆按以下方法加工可制成漏泄电缆：以120度夹角对非漏泄型电缆中常见的普通皱纹型电缆的外导体波峰进行切削，获得一组合适的槽孔结构。漏泄电缆的外形、宽度及槽孔结构决定了其性能指标。 外导体用的铜材也应质量很好，导电率高，无杂质。外导体尺寸应严格控制在公差范围内，以保证均匀的特征阻抗和高的回波损耗。 3、绝缘介质 射频同轴电缆介质远不只是起绝缘作用，最终的传输性能主要是在绝缘之后才确定的，因此介质材料的选择和其结构非常重要。所有重要的性能，如衰减、阻抗和回波损耗，都与绝缘关系很大。对绝缘最重要的要求有： 相对介电常数低，介质损耗角因子小，以保证衰减小 结构一致，以保证阻抗均匀，回波损耗大 机械性能稳定以保证寿命长 防水防潮 物理高发泡绝缘可以达到以上所有要求。用先进的挤塑和注气工艺及特殊的材料，发泡度可以达到80％以上，这样的电气性能与空气绝缘电缆比较接近。注气方法中，氮气直接注入挤塑机内的介质材料中，该工艺也称为物理发泡方法。与此相对的化学发泡方法，其发泡度只能达到50％左右，介质损耗较大。注气法得到的发泡结构一致，意味着其阻抗均匀，回波损耗大。