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射频电缆的参数理论 第一节 特性阻抗 特性阻抗是选用电缆的首先要考虑的参数，它是电缆本身的参数，它 取决于导体的直径以及绝缘结构的等效介电常数。 特性阻抗对于电缆的使用有很大的影响。例如在选择射频电缆作为发 射天线馈线时，其特性阻抗应尽可能和天线的阻抗一致，否则会在电缆和 天线的连接处造成信号反射，使得天线得到的功率减少，电缆的传输效率 也会下降，更为严重的是，反射的存在会使电缆沿线出现驻波，有些地方 会出现电压和电流的过载，从而造成电缆的热击穿或热损伤而影响电缆的 正常运行。电缆内部反射的存在，还会造成传输信号的畸变，使传输信号 出现重影，严重影响信号传输质量。 为了便于使用，射频电缆的阻抗已经标准化了。因此在选用电缆时应 尽可能选用标准阻抗值。对于射频同轴电缆有以下三中标准阻抗： 50±2ohm 推荐使用于射频及微波，用于测试仪表以及同轴－波导转 换器等； 75±3ohm 用于视频或者脉冲数据传输，用于大长度例如 CATV 电缆 传输系统； 100±5ohm 用于低电容电缆以及其它特种电缆。 以下是同轴电缆特性阻抗计算的各种公式。 §1.1同轴电缆阻抗公式 根据传输理论，特性阻抗公式为： Zc＝   (Rj L)/(Gj C) 式中，R、L、G、C、代表该传输线的一次参数，而ω=2πf代表信号 的角频率。 对于射频同轴电缆传输高频信号，通常都有R＜＜ωL，G＜＜ωC，此 时特性阻抗公式可以简化为： Zc = L/C ＝60•ln(D/d)/  ＝138•lg(D/d)/  （ohm） 式中，D 为外导体内直径 （mm） d 为内导体外直径 （mm） 为绝缘相对介电常数 表 1 给出了常用绝缘材料的相对介电常数。 表 1 常用介质材料的特性 介质种类 介电常数 ε（1KHz） 介质损耗角正切 tg δ 空气 1.00 0 聚乙烯 2.30 ＜0.0002 物理发泡聚乙烯 1.20~1.30 ＜0.0001 聚丙烯 2.55 0.0004 聚四氟乙烯 2.10 ＜0.0002 聚全氟乙丙烯 2.10 ＜0.0002 §1.2 皱纹外导体同轴电缆阻抗公式 皱纹外导体已经获得广泛应用，阻抗尚无标准的方法计算，可以利用 电容电感参考方法进行计算。 测量出 L 和 C 后可以计算阻抗： Zc = L/C §1.4 特性阻抗与电容的关系 同轴电缆的特性阻抗与电容有如下简单的关系，即 4  Zc＝10/3 · / C 式中，C 为电缆电容（pF/m） 第二节 电容 电容是射频电缆的一个重要参数，同轴电缆的电容按照下式计算： C＝1000 / （18lnD/d）＝24.13 / （lgD/d） （pF/m） 第三节 衰减 衰减是射频电缆的重要参数之一，它反映了电磁能量沿电缆传输时的 损耗的大小。 电缆的衰减表示电缆在行波状态下工作时传输功率或者电压的损耗 的程度，即 αl＝10lgP /P ＝20lgU /U （d