同軸電纜信號損耗的原因是什么

同軸電纜在傳輸數(shù)據(jù)信號過程中，會(huì)對信號不斷耗損，進(jìn)而導(dǎo)致信號抵達(dá)終點(diǎn)后幅度減少，有時(shí)候?qū)?huì)達(dá)不上正常值工作要求。影響信號損耗的因素主要有電纜的電阻損耗、介質(zhì)損耗、失配損耗。同時(shí)泄露損耗在低質(zhì)電纜工作于高頻時(shí)，也是1個(gè)不能忽視的問題。小天下面各自對這些損耗進(jìn)行剖析。

一、介質(zhì)損耗

介質(zhì)損耗是同軸電纜中心導(dǎo)體與外導(dǎo)體間的電介質(zhì)（絕緣體）對信號的損耗。度量電介質(zhì)的一個(gè)重要參數(shù)是介電常數(shù)。它是指在同一電容器中用某一物質(zhì)作為電介質(zhì)時(shí)的電容與其中為真空時(shí)電容的比值稱為該物質(zhì)的“介電常數(shù)”。介電常數(shù)通常隨溫度和介質(zhì)中傳播的電磁波的頻率而發(fā)生變化。

同軸電纜的內(nèi)外導(dǎo)體相等于電容的兩極。因?yàn)閷?shí)用中的電纜電介質(zhì)有電阻存在，介電常數(shù)通常超過1。因而，傳輸中對信號的損耗是必定的。介電常數(shù)的大小與材料和加工工藝（如發(fā)泡）有關(guān)。介電常數(shù)越大，對信號的損耗也越大。溫度越高，頻率越高，介電損耗越大。

二、電阻損耗

電阻損耗是電纜所具備的直流電阻和導(dǎo)體高頻感應(yīng)所造成的渦流對信號能量的消耗。電阻值的大小與電纜采用的原材料和生產(chǎn)工藝相關(guān)。同時(shí)它會(huì)隨傳輸頻率的改變而發(fā)生變化，緣故是導(dǎo)體在傳輸交流信號中，具備趨膚效應(yīng)。隨之頻率的增加，有效電阻會(huì)不斷加大。? ? ??

當(dāng)交流電流通過導(dǎo)體時(shí)，會(huì)在導(dǎo)體周邊產(chǎn)生交變磁場。該磁場又會(huì)使導(dǎo)體內(nèi)部生成新的感應(yīng)電流（渦流），該電流的方向。它與導(dǎo)體中心的信號電流方向相反。與導(dǎo)體表面的信號電流方向相同。那樣，導(dǎo)體內(nèi)部的信號電流被反向渦流抵消，電流減??；導(dǎo)體表面的信號電流與同向渦流一樣，電流增大。這就是交流通過導(dǎo)體的趨膚現(xiàn)象。

隨之信號頻率的增高，感應(yīng)電流擴(kuò)大，這類狀況就越加顯著。它使電流只集中在表層很小的截面流動(dòng)，導(dǎo)致導(dǎo)體的有效電阻明顯增加。信號的趨膚深度與頻率和材料相關(guān)，頻率越低，趨膚深度越深；頻率越高，趨膚深度越淺。鐵比銅的趨膚深度小很多。

三、失配損耗

失配損耗主要與同軸電纜的物理結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。如果同軸電纜在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中造成電纜脫離標(biāo)稱阻抗或是電纜阻抗不勻稱，均會(huì)導(dǎo)致信號的失配損耗。在施工中導(dǎo)致電纜的過度彎曲、變形、損傷和接頭進(jìn)水，也會(huì)造成失配損耗。

同軸電纜的特性阻抗（不是直流電阻）與電纜長度不相干，這是由電纜中的等效電容和電感決定的。而這種等效電容和電感又是由內(nèi)外導(dǎo)體直徑和介質(zhì)的介電常數(shù)決定的。

電纜阻抗不均勻或與信號源及負(fù)載不匹配均會(huì)造成電纜在傳輸信號時(shí)，一部分信號能量向傳輸方向相反的方向返回，即反射。它將使原來信號遭受影響。導(dǎo)致傳輸效率降低。嚴(yán)重時(shí)直接危害系統(tǒng)的正常工作。信號在傳輸中反射的程度通常可用駐波比或反射損耗（回波損耗）來表達(dá)。

四、泄露損耗

泄漏損耗是信號根據(jù)電纜屏蔽的編織間隙輻射出去的信號。它一樣導(dǎo)致信號在傳輸過程中的能量損失。它是高頻傳輸中不可忽略的問題。因此，電纜的編織覆蓋率不可以過低。

綜上，同軸電纜對信號的傳輸損耗具備各種要素。它的最后損耗是根據(jù)上述各種損耗的總數(shù)，這類綜合損耗可用網(wǎng)絡(luò)分析儀測試。電纜的直流電阻只有在低頻時(shí)才對信號衰減起主要作用；在高頻時(shí)，信號的衰減主要由趨膚效應(yīng)和介質(zhì)損耗決定。同軸電纜隨之傳輸信號頻率的提升，信號衰減成倍增長。因而，電纜的傳輸損耗重要是考慮高頻損耗。電纜除了在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)加工外，使用中施工不當(dāng)，同樣會(huì)對電纜正常使用產(chǎn)生重大影響。

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