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同轴电缆特性阻抗和反射损耗特性说明

时间:2015-01-14 08:49:11 作者:升龙电缆

同轴电缆特性说明

特性阻抗和反射损耗

  特性阻抗

  假设同轴电缆无限延伸,在发射端的频率阻抗称为“特性阻抗”。现实中电缆的长度是固定的。测量特性阻抗时,可在电缆的另一端用特性阻抗的等值电阻终接,这样电缆等同于无限延伸。(见下图)。

同轴电缆特性阻抗.jpg

  有限长度和无限长度的同轴电缆。

电压驻波比 (VSWR) 与反射损耗

  在有限长度电缆的接收端用不等于电缆特性阻抗支的电阻终接,将产生反射波并传回发送端。由于发射波与发射波之间的干扰,形成驻波并引起电压电平的波动。终端电阻与特性阻抗的匹配程度可以用电压驻波比(VSWR)表示,如下图1。与VSWR同义的是反射损耗,反射损耗测量反射波电流与发射波电流之比。见下图2。

同轴电缆反射损耗.jpg

VSWR 

反射損耗 (dB) 

9.5 

1.5 

14 

1.2 

20  

1.1 

26 

1.05 

32 

1.02 

40 

1.01 

46.1

图2:VSWR 与反射损耗换算表

  特性阻抗的匹配

  连接接头的匹配度和不匹配度

  频率达到2GHz时,安装了75ΩBNC连接接头的75Ω同轴电缆线的反射损耗(Return Loss)应大于26dB(VSWR≦1.1)。若用50Ω的BNC连接接头联接同一条电缆线,下图中的反射损耗特性表明,当频率达到100MHz时,讯号已经无法正确传输。

匹配的和不匹配的连接头.jpg

  广泛使用75Ω同轴电缆线的原因

  同轴电缆线的阻抗和相应衰减的计算数值如下图中所示。PE绝缘电缆线衰减最小时的特性阻抗为60Ω,相应发泡PE(50%)绝缘时的特性阻抗为75Ω,空气绝缘时为95Ω。这解释了为什么选择75Ω缆线做长距离传输。

测试条件:

外导体:

铜编织网

绝缘外径:

5mm

导体线芯:

实心铜

频率:

200MHz

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