Определение параметров коаксиального кабеля

Описание характеристик коаксиальных кабелей.

Погонная емкость:

Емкость кабеля - это значение, которое указывает на свойства диэлектрика по удержанию электрических зарядов между центральным проводником и экраном.
Емкость выражается в пФ (пикоФарада, 1 пФ = 1x10^-12 Ф). Чем выше емкость кабеля, тем больше высокие частоты ослабляются при движении волны вдоль кабеля. Таким образом, лучший кабель - тот, который имеет самую низкую емкость (при том же импедансе). 

Импеданс (волновое сопротивление):

Волновое сопротивление линии передачи — величина, определяемая отношением электрического напряжения бегущей волны в линии передачи к силе тока этой волны в любой точке коаксиального кабеля.

Затухание:

Затухание количественно оценивает потерю сигнала и выражается в дБ (децибелы). При приеме и передаче (мощности) затухание определяется как 10xlg (Pвх/Pвых). Сигнал уменьшается вдвое каждые 3 дБ.

SRL – возвратные потери:

SRL измеряет интенсивность отраженных волн (по направлению к источнику) внутри кабеля. На SRL сильно влияют несовершенства импеданса в одной или нескольких точках вдоль линии передачи.

Эффективность экранирования:

Обычно это указывает на способность экрана заглушать электромагнитные помехи, которые могут «загрязнять» сигнал по кабелю, и наоборот, возможность сигнала излучаться из кабеля. На частотах> 30 МГц это определяется как «Затухание экранирования» (SA), а единица измерения - децибел. На частотах <30 МГц это называется передаточным сопротивлением (Zt) и выражается в мОм/м. Чем ниже значение в миллиомах, тем лучше производительность кабеля.
В кабелях RG серии максимальная эффективность экранирования составляет 80 дБ, а в кабелях M&P > 105 дБ (A ++ CLASS). Zt в кабелях RG серии не опускается ниже 13 мОм/м (RG 214) по сравнению с 0,9 мОм/м в кабелях M&P.

Фактор скорости:

Это скорость, с которой сигнал проходит по кабелю, и выражается в процентах от скорости света. В кабелях с обычным полиэтиленом наилучшее достигнутое значение составляет 66%, против 85% в кабелях с пенополиэтиленовым диэлектриком.

Основные формулы для расчета коаксиальных кабелей

Импеданс:

Z=(138,059/√ɛ)*lg10 (D/d);

Частота отсечки (ГГц):

fco=7,52/√ɛ*(D+d)

Фактор скорости (%):

Vp=100/√ɛ;

Потери во внешнем проводнике (дБ):

Ac=(2,745*10-4 /Z) *√pf(K0l/D)

Потери во внутреннем проводнике (дБ):

Ac=(2,745*10-4 /Z) *√pf(Kil/D)

Потери в диэлектрике (дБ):

Ad=(23,15*10-10)* √ɛ*f*tanδ*l

Возвратные потери (дБ):

Ar=10lg[(КСВН+1)2/4(КСВН)]

Временная задержка (нсек/фт):

TD=1,016*√ɛ

Погонная емкость (нФ/фт):

C=(1,016*√ɛ)/Z

Обозначения:

D - Внутренний диаметр внешнего проводника (дюймы)

d - Внешний диаметр внутреннего проводника (дюймы)

ε - Диэлектрическая постоянная

ρ - Удельное сопротивление Ом/см

f - Частота

l - Длина в дюймах

Ko - Коэффициент скручивания внешнего проводника

Ki - Коэффициент скручивания внутреннего проводника

tan δ - Тангенс потерь диэлектрика