60页41节同轴电缆

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1、第第4章章 同轴电缆网络同轴电缆网络尹建新尹建新 同轴电缆网络同轴电缆网络n本章重点：本章重点：同轴电缆的结构和特性同轴电缆的结构和特性 干线放大器的基本组成干线放大器的基本组成 主要无源部件的工作原理主要无源部件的工作原理 传输网络的基本结构形式传输网络的基本结构形式 同轴电缆传输网络的工作状态同轴电缆传输网络的工作状态 无源分配网的组成方式与计算无源分配网的组成方式与计算n本章难点：本章难点：干线放大器工作电平的确定干线放大器工作电平的确定 同轴电缆网络同轴电缆网络n有线电视系统最根本的目的是要解决覆盖问题。有线电视系统最根本的目的是要解决覆盖问题。n传输分配网络在现代有线电视系统中扮演着

2、极为传输分配网络在现代有线电视系统中扮演着极为重要的角色，同时也是系统规划、设计的重点和重要的角色，同时也是系统规划、设计的重点和难点难点.n在今后相当长的一段时间内，同轴电缆仍是有线在今后相当长的一段时间内，同轴电缆仍是有线电视网络不可或缺的组成部分电视网络不可或缺的组成部分.n同轴电缆网络实际上是由同轴电缆、放大器以及同轴电缆网络实际上是由同轴电缆、放大器以及各种无源分配部件按照实际需要、并遵循一定的各种无源分配部件按照实际需要、并遵循一定的原则组合而成的。原则组合而成的。全同轴电缆传输系统的典型组成全同轴电缆传输系统的典型组成第第4章章 同轴电缆网络同轴电缆网络第第4章章 同轴电缆网络同

3、轴电缆网络n全同轴电缆传输系统的主要器件全同轴电缆传输系统的主要器件n 射频同轴电缆射频同轴电缆n 射频放大器射频放大器 干线放大器、支线放大器、用户分配放大器干线放大器、支线放大器、用户分配放大器n 无源器件无源器件n 供电器件供电器件n 同轴电缆铺设器件同轴电缆铺设器件4.1 同轴电缆同轴电缆n同轴电缆同轴电缆：n是传输线的一种，所谓同轴是指传输线的内导体是传输线的一种，所谓同轴是指传输线的内导体的轴线与外导体的轴线相同。的轴线与外导体的轴线相同。n组成：组成：n同轴电缆是由内、外导体组成，两个导体同轴布同轴电缆是由内、外导体组成，两个导体同轴布置置;传输信号完全限制在外导体内，外导体接地

4、传输信号完全限制在外导体内，外导体接地作为屏蔽层传输线，从而保证其屏蔽性能好、传作为屏蔽层传输线，从而保证其屏蔽性能好、传输损耗小、抗干扰性强、使用频带宽。常被用于输损耗小、抗干扰性强、使用频带宽。常被用于频率较高的信号的传输。频率较高的信号的传输。1、结构结构 4.1.1 同轴电缆的结构与类型同轴电缆的结构与类型 同轴电缆的典型结构（藕芯）同轴电缆的典型结构（藕芯）4.1.1 同轴电缆的结构与类型同轴电缆的结构与类型1、电缆结构、电缆结构4.1.1 同轴电缆的结构与类型同轴电缆的结构与类型1、电缆结构、电缆结构4.1.1 同轴电缆的结构与类型同轴电缆的结构与类型4.1.1 同轴电缆的结构与类

5、型同轴电缆的结构与类型n同轴电缆由：内导体、绝缘体、外导体（屏蔽层）和护套同轴电缆由：内导体、绝缘体、外导体（屏蔽层）和护套4部分组成。部分组成。n绝缘体（电介质）使内、外导体绝缘并保持轴心重合。绝缘体（电介质）使内、外导体绝缘并保持轴心重合。1、电缆结构、电缆结构4.1.1 同轴电缆的结构与类型同轴电缆的结构与类型n趋肤效应趋肤效应 n亦称为亦称为“集肤效应集肤效应”。交变电流通过导体时，由。交变电流通过导体时，由于感应作用引起导体截面上电流分布不均匀，愈于感应作用引起导体截面上电流分布不均匀，愈近导体表面电流密度越大。近导体表面电流密度越大。n这种现象称这种现象称“趋肤效应趋肤效应”;n趋

6、肤效应使导体的有效电阻增加趋肤效应使导体的有效电阻增加;频率越高，趋肤频率越高，趋肤效应越显著效应越显著;n当频率很高的电流通过导线时，可以认为电流只当频率很高的电流通过导线时，可以认为电流只在导线表面上很薄的一层中流过，这等效于导线在导线表面上很薄的一层中流过，这等效于导线的截面减小，电阻增大的截面减小，电阻增大;n(既然导线的中心部分几乎没有电流通过，就可以既然导线的中心部分几乎没有电流通过，就可以把这中心部分除去，以节约材料。因此，在高频把这中心部分除去，以节约材料。因此，在高频电路中可以采用空心导线代替实心导线电路中可以采用空心导线代替实心导线)。4.1.1 同轴电缆的结构与类型同轴电

7、缆的结构与类型n信号在电缆中怎么传输的？信号在电缆中怎么传输的？n在同轴电缆中有线电视信号不是通过电子在同轴电缆中有线电视信号不是通过电子流动，而是通过被限定在同轴电缆有限制流动，而是通过被限定在同轴电缆有限制的区域内的电磁场传输的，它可以像行波的区域内的电磁场传输的，它可以像行波一样逐点逐点地传递。一样逐点逐点地传递。n（即有线电视信号在同轴电缆中，以电场、（即有线电视信号在同轴电缆中，以电场、磁场形式交替传输）。磁场形式交替传输）。4.1.1 同轴电缆的结构与类型同轴电缆的结构与类型n2 类型类型 n按照同轴电缆的绝缘结构可以分成三种类型：按照同轴电缆的绝缘结构可以分成三种类型：n实心绝缘

8、型：实心绝缘型：防潮防水性能好但衰减大；防潮防水性能好但衰减大；n半空气绝缘型：半空气绝缘型：半空气贯通式：衰减小，但防潮防水不好；半空气贯通式：衰减小，但防潮防水不好；半空气封闭式：衰减小，防潮防水好；半空气封闭式：衰减小，防潮防水好；n空气绝缘型：空气绝缘型：衰减很小但防潮防水差且不衰减很小但防潮防水差且不易制造。易制造。我国电缆的统一型号编制方法我国电缆的统一型号编制方法 4.1.1 同轴电缆的结构与类型同轴电缆的结构与类型4.1.1 同轴电缆的结构与类型同轴电缆的结构与类型例如，“SYV-75-5-1”的含义的含义：该电缆为同轴射频电缆、芯线绝缘材料为聚乙烯，护套材料为聚氯乙烯，电缆的

9、特性阻抗为75，芯线绝缘外径为5mm，结构序号为1。部分 表示代表1字母电缆的代号、芯线绝缘材料、护套材料和派生特性。2数字 电缆的特性阻抗()3数字 芯线绝缘的外径(mm)4数字 结构序号同轴电缆的统一命名同轴电缆的统一命名同轴电缆型号字母含义同轴电缆型号字母含义 种类：种类：耦芯电缆：耦芯电缆：性能较差，防潮差，较少使用。性能较差，防潮差，较少使用。高发泡电缆：高发泡电缆：性能较好，性能较好，成本较低。成本较低。金属管状电缆：性能非常好，成本太高。金属管状电缆：性能非常好，成本太高。结构：结构：内导体：单根实心导体，铜包钢，铜包铝，内导体：单根实心导体，铜包钢，铜包铝，空心铜管（集肤效应好

10、）空心铜管（集肤效应好）绝缘层：采用聚乙烯绝缘材料。绝缘层：采用聚乙烯绝缘材料。外导体：编织网与铝塑复合带纵包组合，外导体：编织网与铝塑复合带纵包组合，金属管状。金属管状。护套：护套：室外采用黑色聚乙烯。室外采用黑色聚乙烯。室内采用白色聚氯乙烯。室内采用白色聚氯乙烯。同轴电缆：同轴电缆：4.1.1 同轴电缆的结构与类型同轴电缆的结构与类型 SYV-75-5-1：绝缘外径绝缘外径5mm;实芯聚乙烯绝缘实芯聚乙烯绝缘;聚氯乙烯护套聚氯乙烯护套;射频同轴电缆射频同轴电缆;SYDYC-75-9：绝缘外径绝缘外径9mm;聚乙烯垫片绝缘聚乙烯垫片绝缘;聚乙烯护套聚乙烯护套;自承式射频同轴电缆自承式射频同轴

11、电缆;SYDLY-75-12：绝缘外径绝缘外径12mm;聚乙烯垫片绝缘聚乙烯垫片绝缘;铝管聚乙烯双护套铝管聚乙烯双护套;射频同轴电缆。射频同轴电缆。SIOV-75-5-A：绝缘外径绝缘外径5mm;聚乙烯藕芯绝缘聚乙烯藕芯绝缘;铝塑纵包铝塑纵包;聚乙烯护套聚乙烯护套;射频同轴电缆。射频同轴电缆。举例：举例：4.1.1 同轴电缆的结构与类型同轴电缆的结构与类型4.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标n(1)指标指标n 电器性能电器性能:特性阻抗特性阻抗 衰减常数衰减常数 相移常相移常数数 屏蔽性能；屏蔽性能；n 机械性能：最小弯曲半径最大拉力；机械性能：最小弯曲半径最大拉力；n 温度特

12、性：衰减常数随温度的变化率；温度特性：衰减常数随温度的变化率；n 防潮性能防潮性能n 成本及使用寿命成本及使用寿命 特性阻抗特性阻抗(2)主要特性主要特性0RJLZGJC2f式中：0138lg()rDZd（41）利用上述阻抗计算公式，可以设计制造出实利用上述阻抗计算公式，可以设计制造出实用的同轴电缆线用的同轴电缆线 4.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标特性阻抗的确定：特性阻抗的确定：最大传输功率最大传输功率 最小反射损耗最小反射损耗取决于电缆的特性阻抗取决于电缆的特性阻抗 与与系统中其它部件的匹配系统中其它部件的匹配当同轴电缆的特性阻抗为当同轴电缆的特性阻抗为77时，单位长度的

13、损耗最低时，单位长度的损耗最低；当同轴电缆的特性阻抗为当同轴电缆的特性阻抗为30时，其承受的功率最大；时，其承受的功率最大；兼顾兼顾最小的损耗最小的损耗 取算术平均值：取算术平均值：77+30=53.5 最大的功率容量最大的功率容量 取几何平均值取几何平均值 =48.0650为通信领域为通信领域射频电缆特性阻抗射频电缆特性阻抗4.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标4.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标n广播电视中（有线电视及视频）不需要大的功率广播电视中（有线电视及视频）不需要大的功率容量，重点考虑的是单位长度的损耗最低，因此容量，重点考虑的是单位长度的损耗最低，因

14、此同轴电缆采用同轴电缆采用75特性阻抗。特性阻抗。n有线电视同轴电缆的特性阻抗一般认为是有线电视同轴电缆的特性阻抗一般认为是75.但但是在实际使用中，由于生产质量问题，同轴电缆是在实际使用中，由于生产质量问题，同轴电缆的阻抗是个不定值，它与标称阻抗的阻抗是个不定值，它与标称阻抗75有误差，有误差，而且误差大小也不是一个常数，这是因为同轴电而且误差大小也不是一个常数，这是因为同轴电缆是属于高频传输线。缆是属于高频传输线。n生产厂家为保证同轴电缆的特性阻抗不变，可改生产厂家为保证同轴电缆的特性阻抗不变，可改变同轴电缆的内外导体的直径或中间绝缘介质，变同轴电缆的内外导体的直径或中间绝缘介质，生产出各

15、种不同规格的同轴电缆。生产出各种不同规格的同轴电缆。例（例（1）：）：当当 D=5.4mm；d=1.0mm；=1.82时，时，)(92.74)0.14.5lg(82.1138Z例（例（2）：当当 D=6.8mm；d=1.5mm；=1.45时，时，)(23.75)5.18.6lg(45.1138Z 上述计算结果表明，生产厂家由于生产工艺及制作水上述计算结果表明，生产厂家由于生产工艺及制作水平不同，均会出现结构上的不均匀性，同时，电缆在包装平不同，均会出现结构上的不均匀性，同时，电缆在包装运输中或在安装架设中，也会使电缆弯曲，使电缆的芯线运输中或在安装架设中，也会使电缆弯曲，使电缆的芯线可能偏离几

16、何中心，这些因素必然会使同轴电缆的特性阻可能偏离几何中心，这些因素必然会使同轴电缆的特性阻抗与标称阻抗抗与标称阻抗75发生偏差，偏差值一般有发生偏差，偏差值一般有2。4.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标4.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标n思考题：思考题：n为甚麽射频同轴电缆无论粗细，其特性阻抗均为为甚麽射频同轴电缆无论粗细，其特性阻抗均为75?n阻抗偏差的大小用反射损耗来衡量，反射损耗越阻抗偏差的大小用反射损耗来衡量，反射损耗越大，即反射系数越小，也是驻波系数越小，表明大，即反射系数越小，也是驻波系数越小，表明同轴电缆的内部结构均匀性越好。同轴电缆的内部结构均

17、匀性越好。4.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标n式中：式中：nf为工作频率（为工作频率（MHz);nZ0为特性阻抗（为特性阻抗（）;nD为外导体内径（为外导体内径（cm）;nd为内导体外径（为内导体外径（cm）;nK1、K2是由内、外导体的材料和形状决定的常数是由内、外导体的材料和形状决定的常数;n为绝缘介质的相对介电常数为绝缘介质的相对介电常数;ntg 为绝缘介质损耗角的正切值为绝缘介质损耗角的正切值;n聚乙烯聚乙烯tg5102;发泡后发泡后 tg2104;n 衰减系数衰减系数1203.56()9.13(/)fKKftgdB kmZDd4.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆

18、的特性和指标定义定义：=10（1/L）lg（P2/P1）dB/100m 规律规律：衰减由内外导体的损耗与绝缘材料的介质损耗之和构：衰减由内外导体的损耗与绝缘材料的介质损耗之和构成。在低频段主要是导体的衰减，频率越高，介质引起成。在低频段主要是导体的衰减，频率越高，介质引起的衰减就越大。的衰减就越大。衰减的频率特性曲线衰减的频率特性曲线：评价电缆衰减指标最有效的依据，基：评价电缆衰减指标最有效的依据，基本要求主要是：本要求主要是：1.曲线上各频率点的衰减值要达到技术指标，且越低越曲线上各频率点的衰减值要达到技术指标，且越低越好。好。2.曲线越光滑越平坦越好，不得有吸收点。曲线越光滑越平坦越好，不

19、得有吸收点。电缆衰减规律：电缆衰减规律：和频率的平方根成正比。和频率的平方根成正比。2 dB/100m=1 dB/100m（f2/f1）1/2 衰减常数衰减常数 这个公式在工程计算时经常用到。这个公式在工程计算时经常用到。由于电缆的衰减存在着斜率，因此，通常所说的电缆由于电缆的衰减存在着斜率，因此，通常所说的电缆衰减值是指电缆在系统最高工作频率下的衰减值。衰减值是指电缆在系统最高工作频率下的衰减值。1122/ff理想情况下，衰减斜率符合下式规律：理想情况下，衰减斜率符合下式规律：（43）4.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标 4.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标电

20、缆电缆型号型号5MHz15MHz30MHz50MHz65 MHz100MHz750MHz75-51.82.63.64.75.36.71975-71.31.82.33.03.44.31375-90.91.31.82.32.63.31075-120.60.91.31.71.92.47.4电缆一般选用电缆一般选用：75-5用于入户，75-7用于楼层上下之间，75-9用于支干线，75-12用于干线。电缆的衰减系数电缆的衰减系数dB/100m4.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标4.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标n 反射损耗反射损耗n我们这里所说的反射，不是指由于电缆特性

21、阻抗我们这里所说的反射，不是指由于电缆特性阻抗与负载或信号源不匹配所产生的反射，而是电缆与负载或信号源不匹配所产生的反射，而是电缆本身的原因所引起的内部反射，主要分以下两种本身的原因所引起的内部反射，主要分以下两种情况：情况：同轴电缆的必要特性之一是在长度方向上的均一同轴电缆的必要特性之一是在长度方向上的均一性。当断面尺寸或介质的性质在长度方向上有变性。当断面尺寸或介质的性质在长度方向上有变化时，会造成特性阻抗的不均匀而使信号电波在化时，会造成特性阻抗的不均匀而使信号电波在电缆内部产生复杂的反射。电缆内部产生复杂的反射。当施工引起电缆变形或电缆老化引起材质变化时，当施工引起电缆变形或电缆老化引

22、起材质变化时，也会因特性阻抗的不均匀而造成内部反射。也会因特性阻抗的不均匀而造成内部反射。同轴电缆的两种特性曲线图同轴电缆的两种特性曲线图图（图（1）电缆的衰减特性曲线；）电缆的衰减特性曲线；4.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标图（图（2）电缆的反射损耗曲线）电缆的反射损耗曲线4.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标同轴电缆的两种特性曲线同轴电缆的两种特性曲线图图取曲线上的取曲线上的8个测试点，所测数据如下表：个测试点，所测数据如下表：测试点测试点12345678频率（频率（MHz）50100200300400500550860衰减量（衰减量（dB）7.610.28

23、14.4118.0421.3524.4125.8634.52反射损耗（反射损耗（dB）25.1439.5939.5736.7429.6438.3230.3523.894.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标4.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标n上表数据表明：上表数据表明：n（1）电缆的衰减量随着频率的升高而增大；）电缆的衰减量随着频率的升高而增大；n（2）电缆的反射损耗是个变量，无明显规律可循；）电缆的反射损耗是个变量，无明显规律可循；n反射损耗是衡量同轴电缆好坏的一项十分重要的指标。反射损耗是衡量同轴电缆好坏的一项十分重要的指标。反射损耗不好的电缆，不但会引起重影

24、，还会影响系反射损耗不好的电缆，不但会引起重影，还会影响系统的不平坦度，使有的信号强，有的信号弱。统的不平坦度，使有的信号强，有的信号弱。n因此，在使用电缆时，一定要重视反射损耗这一参数。因此，在使用电缆时，一定要重视反射损耗这一参数。4.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标n 屏蔽特性屏蔽特性n屏蔽特性是衡量同轴电缆抗干扰能力的一屏蔽特性是衡量同轴电缆抗干扰能力的一个参数。如果电缆屏蔽不好，传输信号不个参数。如果电缆屏蔽不好，传输信号不仅会受到外来杂波的串扰，而且也会泄漏仅会受到外来杂波的串扰，而且也会泄漏出去干扰其它信号。出去干扰其它信号。n屏蔽特性的好坏可以用屏蔽系数、屏蔽衰

25、屏蔽特性的好坏可以用屏蔽系数、屏蔽衰减、表面转移阻抗减、表面转移阻抗（耦合阻抗）（耦合阻抗）等指标来等指标来反映。反映。4.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标n电缆的屏蔽性能电缆的屏蔽性能n（1）电缆屏蔽不好：外界电磁波信号会进入电）电缆屏蔽不好：外界电磁波信号会进入电缆传输系统干扰传输的有用信号，使图像受到干缆传输系统干扰传输的有用信号，使图像受到干扰，造成数据误码。扰，造成数据误码。n（2）电缆屏蔽不好：也会将有线电视信号辐射）电缆屏蔽不好：也会将有线电视信号辐射到空中，对外产生干扰，也不利于信号保密。到空中，对外产生干扰，也不利于信号保密。n有线电视干线电缆采用铝管做外导体

26、，如加工工有线电视干线电缆采用铝管做外导体，如加工工艺正确，屏蔽性能一般都能满足标准要求。艺正确，屏蔽性能一般都能满足标准要求。n但有些电缆铝管接缝不好，或在接头处连接不好，但有些电缆铝管接缝不好，或在接头处连接不好，则会产生较严重的屏蔽问题。则会产生较严重的屏蔽问题。4.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标n 温度特性温度特性n同轴电缆的衰减量随着温度的变化而变化，优质同轴电缆的衰减量随着温度的变化而变化，优质电缆衰减值的温度变化量大约为电缆衰减值的温度变化量大约为0.2（dB）C，即温度每变化，即温度每变化1 C衰减值变化衰减值变化0.2（dB）。）。n同轴电缆的衰减量随频率的

27、不同是存在斜率的，同轴电缆的衰减量随频率的不同是存在斜率的，温度变化不仅会引起衰减量的变化，而且会引起温度变化不仅会引起衰减量的变化，而且会引起斜率的变化斜率的变化。n电缆的温度特性正是干线放大器中装有电缆的温度特性正是干线放大器中装有AGC与与ASC控制的原因。控制的原因。4.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标n电缆的衰减与温度有关原因：导体材料的电阻和电缆的衰减与温度有关原因：导体材料的电阻和介质的损耗随温度变化而不同；介质的损耗随温度变化而不同；n定义：定义：温度系数，温度每升高：温度系数，温度每升高：电缆对信号衰减增加的百分数；电缆对信号衰减增加的百分数；n一般情况下，电

28、缆的温度系数：一般情况下，电缆的温度系数：1oC0.15 0.2%/oC:（）4.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标n例如例如：nSYWLY-75-12电缆电缆:750MHz时，损耗时，损耗7dB/100m；n放大器增益：放大器增益：30dB;放大器级间距离放大器级间距离400米左右；米左右；n信号传输信号传输1000m；需四级放大器级联，总损耗；需四级放大器级联，总损耗90dB；n假设冬夏温差假设冬夏温差:n则电缆衰减变化则电缆衰减变化10dB左右；导致输出电平有左右；导致输出电平有10dB的变化，的变化，这一数值已超过系统对干线的要求。这一数值已超过系统对干线的要求。n因此，

29、必须采用温度补偿或自动增益控制或自动斜率控制因此，必须采用温度补偿或自动增益控制或自动斜率控制的放大器，通过改变放大器的增益，补偿电缆损耗的变化。的放大器，通过改变放大器的增益，补偿电缆损耗的变化。0060(2040)oCCC:4.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标n电缆的时效（老化性能）：电缆的时效（老化性能）：n（1）电缆的防潮性能：如果电缆护套等密闭不）电缆的防潮性能：如果电缆护套等密闭不严，水汽进入电缆内外导体之间，发生氧化，电严，水汽进入电缆内外导体之间，发生氧化，电缆的传输特性将会发生非常明显的变化。缆的传输特性将会发生非常明显的变化。n（2）电缆内部介质和外护套随时

30、间的老化，内）电缆内部介质和外护套随时间的老化，内部塑料填充材料老化，也会导致电缆损耗增加。部塑料填充材料老化，也会导致电缆损耗增加。外护套老化破裂，则会引起电缆进水，电缆损耗外护套老化破裂，则会引起电缆进水，电缆损耗急剧加大，以致报废。急剧加大，以致报废。n好的电缆可以工作几年甚至十几年，差的电缆好的电缆可以工作几年甚至十几年，差的电缆3-5年就必须更换。年就必须更换。4.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标n电缆的老化判决界线（限）：电缆的老化判决界线（限）：n在在VHF波段，电缆的损耗变大波段，电缆的损耗变大10%；n在在UHF波段，电缆的损耗变大波段，电缆的损耗变大15%；

31、n就认为此电缆已经老化，需要更换；就认为此电缆已经老化，需要更换；n在设计系统时，要留出在设计系统时，要留出10%15%的裕量，的裕量，供电缆老化报废前的维护调整用。供电缆老化报废前的维护调整用。传输速度与波长缩短率传输速度与波长缩短率00/ggrrVfVf（44）什么是波长缩短率？什么是波长缩短率？波长缩短率由什么因素决定？波长缩短率由什么因素决定？它对有线电视信号的传输有什么影响？它对有线电视信号的传输有什么影响？电缆电缆4.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标4.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标01gr称为波长缩短率。什么是波长缩短率？什么是波长缩短率？电波在

32、电缆中的传播速度比在自由空间电波在电缆中的传播速度比在自由空间中的传播速度要慢中的传播速度要慢.这是因为，自由空间的传输介质是空气，这是因为，自由空间的传输介质是空气，而在电缆中的传输速度主要是由其绝缘体而在电缆中的传输速度主要是由其绝缘体（聚乙烯等）非空气介质的特性所决定，（聚乙烯等）非空气介质的特性所决定，其表达式为：其表达式为：083 10/grr自由空间电缆4.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标gg电缆中的传播速度电缆中的传播速度 发生变化，发生变化，相应的波长相应的波长 也随之改变：也随之改变：0011ggrrff00fgo1r即即:比自由空间的比自由空间的 有所缩短，

33、有所缩短，为波长缩短率；为波长缩短率；4.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标 :r绝缘体的相对介电常数，随材料的种类和密度而异。2.3,r聚乙烯10.6 6r1.2 1.5发泡聚乙烯根据气泡含量及分布情况而定，在至左右。1r空气4.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标01rg当时，4.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标显然，波长的缩短势必引起时间的显然，波长的缩短势必引起时间的延迟。当有线电视接收机中串入自由延迟。当有线电视接收机中串入自由空间的电视信号时，必然超前于同轴空间的电视信号时，必然超前于同轴电缆内传输的信号，引起串入前重影电缆内传输的信号，引

34、起串入前重影或同频干扰。或同频干扰。4.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标4.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标n 直流回路电阻直流回路电阻n回路电阻回路电阻：单位长度内导体与外导体形成的回路单位长度内导体与外导体形成的回路的电阻值，单位是的电阻值，单位是:/km。n由于在由于在50Hz供电测得的回路电阻与直流回路电阻供电测得的回路电阻与直流回路电阻差别很小，电缆的回路电阻一般用直流回路电阻差别很小，电缆的回路电阻一般用直流回路电阻表示。表示。n在集中供电的电缆网络中，回路电阻会引起压降。在集中供电的电缆网络中，回路电阻会引起压降。一般电缆直径越大，回路电阻越小。一

35、般电缆直径越大，回路电阻越小。n要求要求：通常回路电阻应小于通常回路电阻应小于6/km。4.1.2 同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标n 最小弯曲半径最小弯曲半径n电缆在使用中还要注意弯曲半径的限制电缆在使用中还要注意弯曲半径的限制（一般应为电缆直径的（一般应为电缆直径的610倍）和电缆老倍）和电缆老化可能对系统带来的影响。化可能对系统带来的影响。n有关电缆的各种参数可参见有关电缆的各种参数可参见GY/T 135-1998 有线电视系统物理发泡聚乙烯绝缘同轴有线电视系统物理发泡聚乙烯绝缘同轴电缆入网技术条件和测量方法电缆入网技术条件和测量方法。4.1.3 有线电视传输系统中常用的几有线电

36、视传输系统中常用的几种同轴电缆种同轴电缆n第一阶段：第一阶段：实芯聚乙烯绝缘同轴射频电缆实芯聚乙烯绝缘同轴射频电缆;即即:SYV系列）系列）n第二阶段：第二阶段：化学发泡聚乙烯同轴射频电缆化学发泡聚乙烯同轴射频电缆;n第三阶段：第三阶段：半空气聚乙烯绝缘同轴射频电缆半空气聚乙烯绝缘同轴射频电缆;（藕状芯纵孔式、竹节式和螺旋式（藕状芯纵孔式、竹节式和螺旋式）n第四阶段：第四阶段：物理（即气体）发泡聚乙烯绝缘材料物理（即气体）发泡聚乙烯绝缘材料的同轴电缆的同轴电缆 和竹节式半空气绝缘的和竹节式半空气绝缘的MC2同轴射频同轴射频电缆电缆;4.1.3 有线电视传输系统中常用的几种同轴电缆有线电视传输系

37、统中常用的几种同轴电缆n内导体内导体n重要性：重要性：电缆总损耗主要由内导体电阻引起。电缆总损耗主要由内导体电阻引起。n要要 求：求：有较好的电气特性和一定的机械强度。有较好的电气特性和一定的机械强度。n（1）纯铜内导体（）纯铜内导体（BC）：导电性好，耐腐蚀性强，比重）：导电性好，耐腐蚀性强，比重大，资源有限，与铝管外导体及接插件热胀冷缩系数不一大，资源有限，与铝管外导体及接插件热胀冷缩系数不一致。致。n（2）铜包铝内导体（）铜包铝内导体（CCA）：高频电气性能等同于纯铜，）：高频电气性能等同于纯铜，比重轻，容易与高发泡绝缘介质粘合，资源丰富，热膨账比重轻，容易与高发泡绝缘介质粘合，资源丰富

38、，热膨账系数等同于铝，回弹性好，降低制造和架设成本。系数等同于铝，回弹性好，降低制造和架设成本。n（3）铜包钢导体（）铜包钢导体（CCS）：高频电气性能等同于纯铜，）：高频电气性能等同于纯铜，强度好强度好,为铜导体的三倍，一般用在用户线中为铜导体的三倍，一般用在用户线中。4.1.3 有线电视传输系统中常用的几种同轴电缆有线电视传输系统中常用的几种同轴电缆n绝缘体绝缘体n作用作用：保证电缆具有足够的机械强度以保持内、外导体处保证电缆具有足够的机械强度以保持内、外导体处于同轴位置，并在导体与介质之间加入粘接剂，使之不易于同轴位置，并在导体与介质之间加入粘接剂，使之不易松动。松动。绝缘体主要四种形式

39、：绝缘体主要四种形式：n1、藕型：、藕型：易受潮、易腐蚀、寿命低，传输衰减大，建议不采用。易受潮、易腐蚀、寿命低，传输衰减大，建议不采用。n2、竹节状：、竹节状：传输速率大、衰减小，结构不合理，非均匀传输线，在传输速率大、衰减小，结构不合理，非均匀传输线，在563MHz处出现波峰，不易安装施工。处出现波峰，不易安装施工。n3、化学发泡：、化学发泡：发泡不均匀，开放式气孔，有毛细现象，极易吸潮，影发泡不均匀，开放式气孔，有毛细现象，极易吸潮，影响传输性能，残留活性基团受紫外线照射易被激化，老化严重，寿命响传输性能，残留活性基团受紫外线照射易被激化，老化严重，寿命短；大部分制造商已摒弃的工艺。短；

40、大部分制造商已摒弃的工艺。n4、物理发泡：、物理发泡：衰减小，寿命长，工作环境好，充入高压氮气发泡，能衰减小，寿命长，工作环境好，充入高压氮气发泡，能源消耗低，无残留物质，发泡孔细小、数量多、分布均匀一致、彼此源消耗低，无残留物质，发泡孔细小、数量多、分布均匀一致、彼此间不联通、表面光滑平整，防潮性好，结构反射损耗间不联通、表面光滑平整，防潮性好，结构反射损耗2 0dB以上，是当以上，是当今低损耗射频电缆最先进的绝缘介质。今低损耗射频电缆最先进的绝缘介质。4.1.3 有线电视传输系统中常用的几种同轴电缆有线电视传输系统中常用的几种同轴电缆n3、外导体、外导体n作作 用用：导体和屏蔽导体和屏蔽n

41、重要性重要性：n机械、物理性能以及密封性能对于电缆成机械、物理性能以及密封性能对于电缆成品的质量有很大影响，因此外导体的结构品的质量有很大影响，因此外导体的结构形式以及制造工艺的控制都十分重要。形式以及制造工艺的控制都十分重要。4.1.3 有线电视传输系统中常用的几种同轴电缆有线电视传输系统中常用的几种同轴电缆n外导体四种主要形式外导体四种主要形式n1.铝箔铝箔+金属编织网金属编织网：弯曲半径小，便于安装施工，有双弯曲半径小，便于安装施工，有双重、三重、四重屏蔽可供选择，如添加浸渍剂，抗腐蚀性重、三重、四重屏蔽可供选择，如添加浸渍剂，抗腐蚀性能和寿命可提高能和寿命可提高3-4倍，一般用在用户线

42、中。倍，一般用在用户线中。n2.铝箔纵包铝箔纵包：易弯曲，屏蔽性能、机械性能一般，生产成易弯曲，屏蔽性能、机械性能一般，生产成本较低。本较低。n3.焊接铝管焊接铝管：采用氩弧焊方式，铝管壁较薄，易弯曲，屏采用氩弧焊方式，铝管壁较薄，易弯曲，屏蔽性能、机械性能较好，回路电阻较大，与连接器连接不蔽性能、机械性能较好，回路电阻较大，与连接器连接不太稳定。太稳定。n4.无缝铝管无缝铝管：无缝拉伸工艺无缝拉伸工艺,保证纵向完整性，壁厚保证纵向完整性，壁厚0.6-0.7mm，机械性能好，不易受损，性能好，屏蔽衰减最，机械性能好，不易受损，性能好，屏蔽衰减最好达好达120dB以上，回路电阻小，功率损耗低，特

43、别适合馈以上，回路电阻小，功率损耗低，特别适合馈电传输，连接器连接稳定。电传输，连接器连接稳定。4.1.3 有线电视传输系统中常用的几种同轴电缆有线电视传输系统中常用的几种同轴电缆n4、护护 套套n射频电缆的护套应柔软、坚固、能抵抗环境污染、射频电缆的护套应柔软、坚固、能抵抗环境污染、化学试剂、辐照、高低温、腐蚀以及霉菌等作用，化学试剂、辐照、高低温、腐蚀以及霉菌等作用，表面光滑圆整、不透潮气，并印有公司、型号及表面光滑圆整、不透潮气，并印有公司、型号及长度标记。长度标记。n常用护套材料：常用护套材料：聚氯乙烯护套聚氯乙烯护套（多为用户线采用）；（多为用户线采用）；耐环境应力聚乙烯护套耐环境应

44、力聚乙烯护套（主干线优先采用）；（主干线优先采用）；4.1.3 有线电视传输系统中常用的几种同轴电缆有线电视传输系统中常用的几种同轴电缆n护套特点护套特点n聚氯乙烯护套聚氯乙烯护套 1.柔软，耐磨性好柔软，耐磨性好 2.耐油、酸、碱、菌、潮气及日光照射耐油、酸、碱、菌、潮气及日光照射 3.有一定的阻燃性有一定的阻燃性 4.工作温度：工作温度：-2570 n耐环境应力聚乙烯护套耐环境应力聚乙烯护套 1.不含增塑剂，不沾污电缆介质不含增塑剂，不沾污电缆介质 2.吸湿率极低，防潮性能特别优异吸湿率极低，防潮性能特别优异 3.耐磨、酸、碱耐磨、酸、碱 4.耐低温性能好，工作温度耐低温性能好，工作温度-

45、4070 小结小结n电缆的三大特性电缆的三大特性n1、电缆的传输特性、电缆的传输特性n 传输的信号频率越高，衰减就越大。传输的信号频率越高，衰减就越大。n 衰减量与电缆的长度成正比。衰减量与电缆的长度成正比。n2、电缆的温度特性、电缆的温度特性n一般电缆的温度系数是一般电缆的温度系数是0.2%/摄氏度。摄氏度。n3、电缆的阻抗特性、电缆的阻抗特性n 标称特性阻抗均为标称特性阻抗均为75；n 当电缆因受长期的自身重量、风压负荷等作用使其机械特性变差当电缆因受长期的自身重量、风压负荷等作用使其机械特性变差时，电缆的特性阻抗将会发生变化；时，电缆的特性阻抗将会发生变化；n 在铺设施工中，对电缆的弯曲

46、程度和绑扎工艺都有一定的要求，在铺设施工中，对电缆的弯曲程度和绑扎工艺都有一定的要求，目的就是防止因为施工不当造成电缆的机械性能变差，使电缆的特性目的就是防止因为施工不当造成电缆的机械性能变差，使电缆的特性阻抗变值，从而使网络的反射损耗指标变差；阻抗变值，从而使网络的反射损耗指标变差；n 要求阻抗匹配、均匀，偏差越小越好。要求阻抗匹配、均匀，偏差越小越好。小结小结n电缆传输特性相关概念电缆传输特性相关概念n衰减系数衰减系数：n单位长度（一般取单位长度（一般取100米）电缆信号功率衰减的米）电缆信号功率衰减的分贝值分贝值 dB/100m。n电缆的斜率特性：电缆的斜率特性：n 电缆的损耗大小随频率变化的这种特性，理想的电缆的损耗大小随频率变化的这种特性，理想的电缆的传输衰减量与传送信号频率的平方根成正电缆的传输衰减量与传送信号频率的平方根成正比。由于电缆存在这种斜率特性，为此在比。由于电缆存在这种斜率特性，为此在CATV系统中，要进行系统中，要进行斜率补偿斜率补偿或叫或叫均衡处理均衡处理。n电缆的电长度电缆的电长度：n电缆在最高工作频率下的损耗总分贝数。电缆在最高工作频率下的损耗总分贝数。