 |
Основные параметры коаксиального кабеля
|
|
|
|
1. Волновое сопротивление Zв, [Ом]
Волновое сопротивление – это сопротивление, которое встречает бегущая по линии от генератора к нагрузке электромагнитная волна, причем включенная в конце линии нагрузка имеет чисто активное сопротивление, равное этому же волновому сопротивлению.
(33)
(34)
Пятидесятиомные линии применяются обычно в диапазоне волн короче 15 – 20 см. В более длинноволновом диапазоне, т.е. на дециметровых и метровых волнах, до последнего времени наиболее часто применялись коаксиальные линии с волновым сопротивлением 75 Ом.
2. Погонная емкость С, [Ф/м]
Важным параметром коаксиальной линии является ее так называемая погонная емкость С0, т.е. емкость цилиндрического конденсатора, приходящаяся на единицу его длины.
(35)
3. Погонная индуктивность L, [Гн/м]
Другим электрическим параметром коаксиальной линии является ее погонная индуктивность Lо, которая представляет собой сумму индуктивностей наружного и центрального проводников, приходящихся на единицу длины линии.
(36)
4. Коэффициент затухания a, [дБ/м]:
Коэффициент затухания нормируется обычно на стандартных частотах при температуре окружающей среды 20°С и указывается в технических условиях или спецификациях на кабели конкретных марок.
Малый коэффициент затухания обеспечивается прежде всего высокими электрическими свойствами материалов (медь и полиэтилен) и конструктивным исполнение кабеля – трубчатые проводники и вспененная или кордельная изоляция. В таких кабелях изоляция состоит на 85–90% из воздуха.
Теоретически коэффициент затухания можно рассчитать по следующей формуле
, (37)
|
|
|
где:
α – затухание, дБ/100 м,
ε 0 – относительная диэлектрическая проницаемость изоляции кабеля,
d – диаметр внутреннего проводника кабеля, [мм]
D – диаметр внешнего проводника кабеля, [мм]
σ1 – проводимость внутреннего проводника, [Мсим/м]
σ2 – проводимость внешнего проводника, [Мсим/м]
tg δ – тангенс угла потерь изоляции
f – частота, [МГц]
На практике коэффициент затухания рассчитывают измеряя мощность сигнала на входе и выходе волновода по формуле:
, (38)
где:
α - затухание сигнала, [дБ/100 м]
мощность сигнала на входе в волновод, [Вт].
мощность сигнала после прохода по волноводу, [Вт].
5. Скорость распространения волны в волноводе v, [м/с].
В частотном диапазоне, для которого предназначены коаксиальные кабели, в кабеле распространяется поперечная электромагнитная волна. Скорость ее распространения определяется из соотношения:
. (39)
Производитель кабелей указывает относительную скорость распространения волны в кабеле [%], которая демонстрирует, насколько последняя отличается от скорости распространения электромагнитной волны в свободном пространстве,
(40)
6. Коэффициент укорочения длины волны.
Величина, показывающая, во сколько раз длина волны в волноводе, заполненным диэлектриком с 
> 1, меньше длины волны в воздухе, называется коэффициентом укорочения длины волны:
(41)
7. Погонное сопротивление, [Ом/м].
Так как любой металлический проводник имеет хотя и малое, но конечное сопротивление, то это сопротивление применительно к коаксиальной линии удобно выражать через погонное активное сопротивление обеих токопроводящих жил Rо, измеряемое в Ом/м (ом на метр). Погонное сопротивление Rо характеризует тепловые потери в металлических проводниках коаксиальной линии.
8. Погонная проводимость.
Диэлектрик между проводниками, если это не вакуум или воздух, не является идеальным, и его погонную проводимость обозначают G0 и называют проводимостью изоляции. Погонная проводимость G0 характеризует тепловые потери передаваемой по линии высокочастотной энергии в диэлектрической изоляции между проводниками коаксиальной линии. Подчеркнем, что проводимость G0 не является обратной величиной G0 и не зависит от нее.
|
|
|
9. Напряженность электрического поля, при которой наступает пробой:
(42)
|
|
|
