銅包鋼內(nèi)導(dǎo)體射頻同軸電纜

1、. . . . 銅包鋼導(dǎo)體射頻同軸電纜射頻電纜是無線電頻率圍傳輸信號和能量的電纜總稱。射頻同軸電纜是一種射頻傳輸線。射頻傳輸線還包括有波導(dǎo)、微帶傳輸線等，它們是傳輸頻率從幾十兆赫到幾千兆赫的射頻信號的主要傳輸媒介。射頻傳輸線廣泛應(yīng)用于各類無線電通訊設(shè)備、高頻儀器儀表、微波通訊、通訊導(dǎo)航等設(shè)備中，作為傳輸信號和能量的主要信息通道。 銅包鋼導(dǎo)體射頻同軸電纜是采用銅包鋼線作電纜導(dǎo)體的電纜，它的結(jié)構(gòu)性能和制造加工，既具有一般同軸電纜的共性，也具有其特有的一些個性，為此作一專題介紹。一，銅包鋼導(dǎo)體射頻同軸電纜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)銅包鋼導(dǎo)體射頻同軸電纜結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是采用銅包鋼導(dǎo)體作為電纜的導(dǎo)體，而在其它方面則與一般

2、射頻同軸電纜無根本變化和區(qū)別。1，銅包鋼導(dǎo)體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)銅包鋼線是以鋼線為芯體，在其表面上覆一層銅的復(fù)合線材，如圖1所示結(jié)構(gòu)。銅包鋼線在性能上兼?zhèn)淞虽摰母邚?qiáng)度、耐高溫軟化的機(jī)械性能和銅導(dǎo)電率高、接觸電阻小的電性能，因而具有傳導(dǎo)效率高，材料成本低，抗拉斷力大，質(zhì)量輕，耐磨損的特點(diǎn)。它在電纜行業(yè)中可代替銅導(dǎo)體作為分配線或在通信業(yè)中用作用戶線、高頻傳輸電纜的導(dǎo)體。銅包鋼線將鋼的高強(qiáng)度與銅的高導(dǎo)電性和抗腐蝕性相結(jié)合，使它已成為通信、電力、電子行業(yè)中的理想導(dǎo)線。鋼表面所包覆的銅層越厚，直流導(dǎo)電率越高。圖1，銅包鋼線結(jié)構(gòu)視圖   銅包鋼線由鋼芯線和緊密包覆其外的銅層構(gòu)成。銅包鋼線按導(dǎo)電率可

3、分為：21%IACS、30%IACS和40%IACS（IACS國際退火銅標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)電率）三種。銅包鋼線按力學(xué)性能（退火狀態(tài)）可分為：軟態(tài)(A)、硬態(tài)(HS)和超硬態(tài)(EHS)。一般射頻電纜和CATV電纜采用30%或40%IACS的軟態(tài)銅包鋼作導(dǎo)體。2，銅包鋼線與純銅線相比的優(yōu)點(diǎn)：（1）銅包鋼線在高頻下衰減小于純銅線，在高頻下傳輸損耗小，傳輸效率高；電氣性能指標(biāo)完全滿足系統(tǒng)的需要，衰減、回波損耗、特性阻抗等性能指標(biāo)不低于純銅芯電纜；（2）在一樣截面與狀態(tài)下，銅包鋼線的機(jī)械強(qiáng)度是實(shí)心銅線的12倍，一般純銅線抗拉強(qiáng)度為215265 Mpa而銅包鋼線能達(dá)到350760 Mpa；銅包鋼線能承受大的沖擊與負(fù)荷

4、，在環(huán)境比較苛刻、移動比較頻繁的場所使用時，具有較高的可靠性和抗疲勞性能，使用壽命較長；（3）銅包鋼線可以制成具有不同導(dǎo)電率和抗拉強(qiáng)度的線材，其性能幾乎包含所有的銅合金（如Cu-Zn、Cu-Be、Cu-Be-Co、Cu-Cr等）的機(jī)械電氣性能；（4）銅包鋼線以鋼代銅，降低導(dǎo)線的成本，使銅的消耗量減少。在目前銅價大幅上漲的情況下，純銅電纜價格不斷攀升，使用銅包鋼線可降低成本，銅包鋼線電纜相比同結(jié)構(gòu)電纜重量輕，比純銅線輕1213%，在線徑、重量相等的情況下，其長度是純銅線的1.13倍；銅包鋼線的價格比純銅線的要低；采用銅包鋼線還可降低運(yùn)輸、安裝等費(fèi)用。在保持與純銅線相似的高品質(zhì)情況下大幅降低企業(yè)的

5、生產(chǎn)成本。（5），銅包鋼線其表面光亮、圓整、無任何超過允許誤差的毛剌等缺陷，外觀品質(zhì)與純銅線無異；銅包鋼線有利于細(xì)（?。┲睆綄?dǎo)體電纜提高強(qiáng)度、方便連接器的裝配，銅包鋼線導(dǎo)體易于插入連接器的插口。3，銅包鋼線性能（1）.銅包鋼線物理性能，如表1所示表1，銅包鋼線物理特性 導(dǎo)體種類規(guī)格銅層體積比(%)銅層質(zhì)量比(%)密度(g/cm3)最大直流電阻率(.mm2/m)最小相對導(dǎo)電率(%IACS)最小抗拉強(qiáng)度(Mpa)銅包鋼線21%IACS 13.615.27.990.0821021400(軟態(tài))825(硬態(tài))30%IACS 21.323.68.020.0574730380(軟態(tài))760(硬態(tài)

6、)40%IACS 32.635.68.150.0431040350(軟態(tài))700(硬態(tài))純銅線100%100%8.890.017241100%250(軟態(tài))400(硬態(tài))（2）. 銅包鋼線的電性能銅包鋼線主要應(yīng)用于高頻傳輸?shù)拿襟w中（隨著技術(shù)進(jìn)步，也有應(yīng)用于電磁線、電力線等方面）。由于高頻電磁波信號在導(dǎo)體中傳輸存在“趨膚效應(yīng)”，也稱“集膚效應(yīng)”現(xiàn)象，高頻電磁波信號就集中在導(dǎo)體很薄的環(huán)表面?zhèn)鬏敚⑶译S著頻率增大，有效傳輸表面的厚度就越薄，在導(dǎo)體芯部傳輸?shù)碾娏鲙缀鯖]有，如圖2所示。圖2 射頻同軸電纜外導(dǎo)體電流密度分布電流聚集在導(dǎo)體表面的厚度用“透入深度”表示，對于銅導(dǎo)體，其透入深度一般用下式來計算：

7、67/1/2（mm）（1）式中：透入深度，mm；f為頻率（Hz）；銅包鋼線導(dǎo)體，只要銅包鋼線的銅層厚度，在電纜使用頻率圍，大于透入深度，就可以將銅包鋼線導(dǎo)體看作為純銅導(dǎo)體。銅包鋼線導(dǎo)體的電阻率計算公式：ccsRS/LRD2CCS/4/L（2）式中：ccs銅包鋼線導(dǎo)體的電阻率，mm2/m; R導(dǎo)體電阻，/km；S導(dǎo)體截面積，mm2 ；DCCS銅包鋼線直徑，mm；L導(dǎo)體長度，km；銅包鋼線的導(dǎo)電率百分?jǐn)?shù)計算公式：ccs標(biāo)/ccs（3）式中：ccs銅包鋼線的導(dǎo)電率百分?jǐn)?shù)；標(biāo)20時導(dǎo)電率100的退火銅線的電阻率，0.017241mm2/m；ccs銅包鋼線導(dǎo)體的電阻率，mm2/m；根據(jù)GB12269的規(guī)

8、定，銅包鋼線的銅鍍層厚度t有以下表示公式：t0.06237 DCCS (30% IACS)t0.0951 DCCS (40% IACS) （4）4，銅包鋼導(dǎo)體選用要求銅包鋼導(dǎo)體適合作為CATV電纜的導(dǎo)體和細(xì)小線徑射頻或通訊電纜的導(dǎo)體，以提高電纜的強(qiáng)度和使用壽命、降低電纜成本。銅包鋼線成型的基本過程是在鋼的表面包覆銅層，然后再通過拉拔或軋制到所需成品尺寸，其中最關(guān)鍵的是銅層的包覆過程與質(zhì)量。銅包鋼線有若干生產(chǎn)方法，如電鍍法、包覆焊接法、套管包覆法、熱浸涂法、銅帶壓接法等。國最常用的加工工藝是電鍍法和包覆焊接法。（1），銅包鋼線導(dǎo)體，選用包覆焊接法制造的質(zhì)量比電鍍法制造的好。包覆焊接法生產(chǎn)的銅包鋼

9、線，銅層與鋼芯線間實(shí)現(xiàn)治金原子結(jié)合，銅層沿圓周方向與縱向分布均勻，同心度好、質(zhì)量穩(wěn)定、均勻性好，銅層和鋼芯線之間形成牢固的冶金結(jié)合，其表面光亮、圓整、無任何缺陷。銅和鋼實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合，即使在嚴(yán)格的扭絞試驗中，也不會像電鍍制品那樣出現(xiàn)脫離、開裂或剝落等現(xiàn)象，表面十分光亮，同時也避免了電鍍法電鍍過程中酸、堿等清洗液，對人和環(huán)境的傷害，包覆焊接法制造銅包鋼線的工藝有利于環(huán)境保護(hù)。包覆焊接法生產(chǎn)銅包鋼線，是目前國際上較先進(jìn)的加工工藝。它是選用優(yōu)質(zhì)高純度的銅帶，在鋼線上同心地包覆銅層，經(jīng)氬弧焊接成銅包鋼桿坯料，氬弧焊焊接后的銅包鋼經(jīng)過多次特殊工藝?yán)疲缓笤贌崽幚沓筛鞣N規(guī)格的線材。但是，目前用這種方法生產(chǎn)

10、的銅包鋼線價格要比電鍍法高；同時，生產(chǎn)細(xì)直徑銅包鋼線難度較大。目前，電鍍法生產(chǎn)的銅包鋼線，由于它加工工藝成熟、加工設(shè)備較簡單，投入較少、容易投產(chǎn)，因而電鍍法生產(chǎn)銅包鋼線還是主要的生產(chǎn)工藝，電鍍法生產(chǎn)的銅包鋼線仍占有較大的應(yīng)用市場。（2），銅包鋼線導(dǎo)體的導(dǎo)電率，可根據(jù)電纜的導(dǎo)體電阻要求選用。對于射頻同軸電纜，一般選用30%IACS和40%IACS（IACS國際退火銅標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)電率）兩種。銅包鋼線按力學(xué)性能（退火狀態(tài)）可分為軟態(tài)(A)、硬態(tài)(HS)和超硬態(tài)(EHS)。一般射頻同軸電纜和CATV電纜采用30%或40%的軟態(tài)銅包鋼作導(dǎo)體。硬態(tài)(HS)和超硬態(tài)(EHS)銅包鋼線，由于其延伸率?。?%），電纜

11、容易在生產(chǎn)、使用過程中，由于彎曲、拉伸、牽引等造成導(dǎo)體的斷裂或形成導(dǎo)體似斷非斷的現(xiàn)象，因而一般不采用硬態(tài)銅包鋼線作為同軸電纜導(dǎo)體。（3），銅包鋼線作為射頻同軸電纜導(dǎo)體，要求導(dǎo)體的公差要小（±1%導(dǎo)體直徑），這樣有利于提高電纜的阻抗均勻性，降低駐波系數(shù)，提高電纜的結(jié)構(gòu)回波損耗。（4）銅包鋼線表面應(yīng)無發(fā)黑和氧化現(xiàn)象、銅包鋼線表面應(yīng)光亮、平整，不得有超過允許誤差的毛剌等缺陷，外觀品質(zhì)與純銅線無異。成軸的銅包鋼線排線平整、均勻，中間不容許接頭。盛線軸要求園整、不偏心，使收放線均勻。特別提請注意：銅包鋼導(dǎo)體，不適宜作為傳輸數(shù)字視頻和高清晰度電視（HDTV）同軸電纜的導(dǎo)體，因為此時，數(shù)字信號傳輸

12、包括沿導(dǎo)體中心進(jìn)行的低頻傳輸（因為音頻信號已經(jīng)嵌入在數(shù)字視頻信號中。音頻信號的頻率圍：2020000Hz）和由于集膚效應(yīng)而沿導(dǎo)體外表面進(jìn)行的高頻傳輸，基于這個原因，純銅導(dǎo)體具有最佳傳輸性能，因此傳輸數(shù)字視頻和高清晰度電視（HDTV）同軸電纜不采用銅包鋼導(dǎo)體。二，銅包鋼導(dǎo)體射頻同軸電纜主要性能銅包鋼導(dǎo)體射頻同軸電纜的主要電性能有：特性阻抗、衰減（損耗）、電容、傳輸速度、結(jié)構(gòu)回波損耗、工作電壓、額定功率等。結(jié)合科寶公司目前要為TT電子、愛立信、斯堪的亞生產(chǎn)的同軸電纜，擇用戶關(guān)心的主要性能作簡要分析。1，特性阻抗特性阻抗是電纜設(shè)計和選用者首先要考慮的參數(shù)。同軸電纜應(yīng)盡可能選用三種標(biāo)準(zhǔn)阻抗值，其阻抗公

13、差和應(yīng)用圍： 50±2用于射頻與微波,測試儀表與同軸波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器； 75±3用于視頻與脈沖數(shù)據(jù)傳輸CATV電纜電視系統(tǒng)； 100±5用于低電容電纜以與其它特種電纜。特性阻抗定義為電纜處于匹配狀態(tài)，即線路上無反射波時沿線電壓和電流的比值，實(shí)際上它代表了無限長線路始端所呈現(xiàn)的阻抗。電纜的特性阻抗和系統(tǒng)設(shè)備、連接器的匹配，至關(guān)重要。任何的不匹配都都會造成信號反射和傳輸能量的損耗，使傳輸效率降低、使傳輸信號產(chǎn)生干擾和失真；反射會使電纜沿線存在駐波，有些地方會出現(xiàn)電壓和電流的過載，甚至?xí)斐呻娎|的電擊穿或熱擊穿，影響電纜的正常使用。特性阻抗,取決于電纜導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)（外導(dǎo)體）尺寸

14、和絕緣的等效介電常數(shù)。對于編織外導(dǎo)體柔軟射頻同軸的特性阻抗Zc計算式為：歐姆當(dāng)電纜外導(dǎo)體d、D和使用的絕緣材料確定時，電纜的特性阻抗就已確定。由上述公式可見：d、D和使用的絕緣材料的介電常數(shù)的變化，會使電纜的特性阻抗變化。實(shí)際上，d、D的尺寸必定是沿電纜長度的不同處是不一樣的，必然有公差，因而沿電纜長度各處的特性阻抗（局部特性阻抗）是變化的，不是一個固定值，這就是電纜阻抗的不均勻性。這種不均勻性的大小，決定于制造工藝的精度和電纜結(jié)構(gòu)尺寸均勻性的控制。按上述公式設(shè)計和核算的特性阻抗，一般與實(shí)際測試獲得的測試數(shù)值相差不大，應(yīng)該在設(shè)計計算圍。但是，由于電纜屏蔽結(jié)構(gòu)型式越來越多樣化，復(fù)合屏蔽（鋁箔或銅

15、箔銅線編織）和多重屏蔽等型式的出現(xiàn)，使屏蔽結(jié)構(gòu)型式對電纜特性阻抗的影響系數(shù)值確定有所變化，需要通過按上式計算和實(shí)際測試所獲得的數(shù)值，積累比較分析，來確定屏蔽結(jié)構(gòu)型式對電纜特性阻抗影響的系數(shù)數(shù)值。 2，衰減電纜的衰減表示電纜在行波狀態(tài)下工作時，傳輸功率或電壓的損耗程度,它反映了電信號沿電纜傳輸?shù)男省ｋ娎|的衰減越大,則電信號損耗越嚴(yán)重,電纜的傳輸效率也越差，當(dāng)電纜總衰減為3dB時,則表明信號沿電纜傳輸后電流或電壓的幅度約下降30%,信號功率下降50%。同軸電纜的衰減計算式可表示為：=R +G=Rd +RD +Gtgtg式中符號：d-電纜導(dǎo)體直徑(mm)；D-電纜絕緣直徑(mm)；f-頻率(Hz)

16、；r-絕緣等效介電常數(shù)，實(shí)芯聚乙稀為:2.3；tgr絕緣等效介質(zhì)損耗角正切, 聚乙稀為；1×10-4;k1-導(dǎo)體直徑有效系數(shù),單芯導(dǎo)體為：1；dw-外導(dǎo)體編織線的單根直徑(mm)；k2-導(dǎo)體因絞線引起的衰減增加的系數(shù)，單芯導(dǎo)體為1：kb-外導(dǎo)體因絞線引起的衰減增加的編織系數(shù)，需查圖表獲得，對絕緣外徑3.0mm電纜，kb值可取2.0左右；kt1,kt2-外導(dǎo)體材料與標(biāo)準(zhǔn)軟銅不同時使衰減增加的系數(shù)，對純銅材料，此系數(shù)值為1（當(dāng)銅包鋼導(dǎo)體銅層厚度，在電纜使用頻率圍，大于透入深度，就可以將銅包鋼線導(dǎo)體看作為純銅導(dǎo)體）；由衰減計算式可見：電纜的衰減由導(dǎo)體衰減（導(dǎo)體衰減Rd和外導(dǎo)體衰減RD）和絕

17、緣介質(zhì)衰減G兩大部分組成；導(dǎo)體衰減是隨著f 增加，而介質(zhì)衰減隨著頻率f是線性增加，隨著頻率愈來愈高介質(zhì)衰減在整個衰減中的比重也越來越大；在較低頻段，導(dǎo)體中的衰減，導(dǎo)體的衰減又占據(jù)較大分額，因為一般1/dkb/D，因此，若為了降低電纜的衰減（損耗），通過增大導(dǎo)體的直徑來降低電纜的導(dǎo)體衰減，更為有效。由上述衰減公式計算所得數(shù)值是理想的理論計算值，不能作為電纜衰減性能的考核指標(biāo)。電纜衰減性能的考核指標(biāo)數(shù)值，必須考慮制造工藝所造成的電纜阻抗不均勻性，使電纜衰減增加的因素；測試電纜所用連接器的衰減（損耗）以與連接器連接所形成的失配（不均勻性）所增加的損耗；測試儀器的測試誤差等因素。因此電纜衰減的實(shí)際指標(biāo)

18、確定，一般至少是理論計算值的（1.11.15）倍。3，結(jié)構(gòu)回波損耗結(jié)構(gòu)回波損耗SRL（Structure Return Loss）主要用來反映和考察電纜結(jié)構(gòu)均勻性（阻抗均勻性），SRL主要用于對電纜結(jié)構(gòu)的評價它是反映電纜制造工藝水平和電纜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的指標(biāo)。SRL=-20lg電纜的阻抗不均勻性,也可采用有效特性阻抗Ze與額定特性阻抗Zc的偏差來表示,偏差越大,反映電纜部不均勻性越厲害。電纜部不均勻性,也可用電纜駐波比S（VSWR）來表示。S=(1+)/(1-)式中:代表輸入端反射系數(shù)； S電纜駐波比VSWR；結(jié)構(gòu)回波損耗SRL越大,表明反射系數(shù)越小,即電纜的輸入駐波比S越小,電纜部的均勻性越好（

19、匹配性好），回波損耗值就大。例如，結(jié)構(gòu)回波損耗為26.44dB時的相應(yīng)反射系數(shù)為0.0470、駐波比S為1.1;而當(dāng)結(jié)構(gòu)回波損耗降低為24.280時的相應(yīng)反射系數(shù)增大為0.0610、駐波比S增大為1.13。由此可見，要提高電纜的結(jié)構(gòu)回波損耗，就必須降低電纜的駐波比，也就是提高電纜的阻抗均勻性（電纜的結(jié)構(gòu)均勻性）。電纜的部阻抗不均勻性的大小,實(shí)則反映電纜結(jié)構(gòu)的不均勻程度,也就是電纜的制造工藝水平。在實(shí)際電纜制造時,導(dǎo)體直徑絕緣外徑總是或多或少存在著變化,絕緣的介電常數(shù)也會沿長度而所變化,加之可能存在的偏心等影響,使得電纜上每一處的阻抗都不一樣,即電纜任意截面處的特性阻抗(局部特性阻抗)不相等,從

20、而沿電纜存在阻抗不均勻性。電纜的阻抗不均勻性，將會引起信號或能量的反射，反射造成信號的畸變、失真和衰減增大，影響傳輸信號的傳輸質(zhì)量。值得指出，VSWR是隨著頻率的變化而變化，頻率越來越高VSWR數(shù)值呈現(xiàn)增大的趨勢。當(dāng)某一頻率的波長達(dá)到和電纜部的不均勻性，特別是周期性的不均勻性可相比擬數(shù)值時，VSWR會急劇增加。為此，在電纜加工生產(chǎn)過程中，我們首先要避免由于收放線的周期性不均勻，如線軸偏心、收放線力等造成的周期性結(jié)構(gòu)不均勻；同時要控制好導(dǎo)體、絕緣和編織屏蔽的結(jié)構(gòu)公差和均勻性。4，插入損耗IL(Insertion Loss)插入損耗IL(Insertion Loss)定義為：由于插入一個組件或器件

21、（在信號源和預(yù)期的接受負(fù)載之間），由于插入引起的功率減小或損耗。傳輸信號輸出（E0）與接收信號輸入間（E1）的差就是一個組件或器件的插入損耗。用數(shù)學(xué)公式可表示為：IL20lgE0/E1 dB（分貝）插入損耗是一個器件或組件插入一個通信信道前后，其輸出功率或電壓相對輸入功率或電壓的比例的分貝數(shù)。插入損耗，要求越小越好。電纜組件的插入損耗是指電纜加上連接器后，插入線路的損耗。因此，一個電纜組件的插入損耗包括有：電纜的損耗（衰減）、連接器的損耗和安裝連接器工藝好壞的附加損耗以與失配損耗。要降低電纜組件的插入損耗，就要降低電纜的損耗（衰減）、連接器的損耗和改進(jìn)提高連接器安裝工藝，減小失配損耗。同樣道理

22、，電纜組件的駐波比S也是隨著頻率變化而變化，駐波比S值的增大，會使插入損耗增大。5，屏蔽效率電纜屏蔽的有效性（效率）是電纜的又一重要特性。它既表明電纜對外部電磁場影響，同時也反映外部電磁場對電纜部信號傳輸?shù)挠绊?。電纜一方面對周圍輻射能量，引起電纜的附加損耗；另一方面外部電磁場的干擾造成和引起傳輸信號的噪聲。電纜的屏蔽效率表示了電纜的電磁兼容性能EMC。電磁兼容EMC（Eelectromagnetic Compatibility），它是指電子與電氣設(shè)備在共同的電磁環(huán)境中能執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài)，即要求在同一電磁環(huán)境中的上述各種設(shè)備都能正常工作又互不干擾，達(dá)到“兼容”狀態(tài)。電纜的屏蔽性能好壞屏蔽的

23、有效性（效率），可以用屏蔽系數(shù)S、屏蔽衰減BS和轉(zhuǎn)移阻抗ZT 等指標(biāo)衡量。5.1，屏蔽系數(shù)S電纜中屏蔽的效果，通?？梢岳闷帘误w的屏蔽系數(shù)來表示屏蔽作用的大小或屏蔽的有效性。屏蔽系數(shù)S值是屏蔽層設(shè)置前后同一點(diǎn)上的場強(qiáng)之比。SEB/ E = HB/ H式中：EB設(shè)置屏蔽層后空間同一點(diǎn)的電場強(qiáng)度；E未設(shè)置屏蔽層前空間某一點(diǎn)的電場強(qiáng)度；HB設(shè)置屏蔽層后空間同一點(diǎn)的磁場強(qiáng)度；H未設(shè)置屏蔽層前空間某一點(diǎn)的磁場強(qiáng)度；屏蔽系數(shù)是一個復(fù)數(shù)值，它的絕對值在10之間。S=1代表無屏蔽作用,S=0代表屏蔽最佳。屏蔽系數(shù)值越小，說明設(shè)置屏蔽層后，屏蔽空間某一點(diǎn)的電場強(qiáng)度或磁場強(qiáng)度的值，得到了較大的降低和減小，從而對外

24、界的騷擾、干擾得到了有效的遏制。因此屏蔽系數(shù)值越小，表明屏蔽效果越好，屏蔽層所起作用越大，屏蔽體傳輸信號對外界的電磁騷擾的能力和影響越小，反過來說，外部的電磁騷擾對電纜部所傳輸信號干擾影響也就越小。5.2，轉(zhuǎn)移阻抗ZT轉(zhuǎn)移阻抗ZT是衡量屏蔽性能好壞的又一個指標(biāo)，它又可稱為耦合阻抗。轉(zhuǎn)移阻抗的大小是由屏蔽層一個表面上流通的電流I（同軸電纜外導(dǎo)體的表面上）與該電流流經(jīng)的同一層另一表面上（同軸電纜外導(dǎo)體的外表面上）引起的電壓VT，ZT值為：ZTVT / I轉(zhuǎn)移阻抗值越小，表明流通的電流I所引起的電壓VT越小，電纜對外界的騷擾越小，電纜屏蔽層的屏蔽性能越好。應(yīng)用轉(zhuǎn)移阻抗VT值的大小，可以衡量屏蔽層的屏

25、蔽性能（效率）好壞。ZT越小,表示一定的電流在外導(dǎo)體外表面上產(chǎn)生的電壓越小,電纜的的屏蔽性能越好。但是，由于轉(zhuǎn)移阻抗僅僅包含電阻和電感不含電容，它的測量方法采用三同軸法，測試不方便并且測試頻率只能到300MHz，有一定的局限性。轉(zhuǎn)移阻抗測試標(biāo)準(zhǔn)為GB9023-88射頻同軸電纜屏蔽效率測量方法（轉(zhuǎn)移阻抗法）。5.3，屏蔽衰減BS屏蔽衰減BS定義為：外部干擾場對經(jīng)過傳輸距離產(chǎn)生耦合噪聲值的對數(shù)比，單位為dB。屏蔽衰減BS 是表示電纜屏蔽效率的一個參數(shù)，屏蔽衰減值越大，電纜的屏蔽性能越好。屏蔽衰減BS 是屏蔽系數(shù)S倒數(shù)的對數(shù)值，它表示為： BS 1/S 20 1/S dB屏蔽衰減越大，電纜的屏蔽性能

26、越好。用屏蔽衰減來表示電纜的屏蔽性能，是一個來得更為直接、直觀的參數(shù)。如上所述，屏蔽系數(shù)S數(shù)值越小，表示屏蔽效果越好。屏蔽系數(shù)S值越小，則屏蔽衰減BS就越大，電纜的屏蔽性能就越好。影響屏蔽衰減的因素有：屏蔽的結(jié)構(gòu)形式和所采用的材料；電纜絕緣介質(zhì)直徑和機(jī)械應(yīng)力（如彎曲等），絕緣直徑增大,屏蔽衰減增加；屏蔽衰減和頻率、長度有關(guān)。屏蔽衰減的測試標(biāo)準(zhǔn)是以一米為測試長度。一般編織屏蔽的柔軟射頻同軸電纜的屏蔽衰減在4060dB。國際電工委員會IEC 46A提出的同軸電纜的轉(zhuǎn)移阻抗與屏蔽衰減之間的轉(zhuǎn)換公式為：BS20 log ZT×C /（Z1 Z2）1/2×2f（12）式中：ZT電纜的

27、轉(zhuǎn)移阻抗，ohm/m；C自由空間的光速，3×108m/s；Z1一次系統(tǒng)的特性阻抗，ohm（電纜的標(biāo)稱額定阻抗）；Z2二次系統(tǒng)的特性阻抗，ohm：F測量頻率，Hz；1一次系統(tǒng)的介電常數(shù)（電纜絕緣的等效介電常數(shù)）；2二次系統(tǒng)的介電常數(shù)，（由于電纜和周圍環(huán)境間充滿空氣，空氣的21）。二次系統(tǒng)的特性阻抗：Z2（60 0/d）7.2 ohm式中：d電纜屏蔽層的外徑，單位為：M；0為自由空間的波長，M 。三，銅包鋼導(dǎo)體射頻同軸電纜的制造工藝要求1，銅包鋼導(dǎo)體銅包鋼導(dǎo)體的線徑公差要?。?#177;1DCCS ）、結(jié)構(gòu)尺寸均勻性要好。銅包鋼導(dǎo)體放線力要均勻、適當(dāng)，避免過緊或過松；特別要避免放線力周期

28、性的緊或松的現(xiàn)象，防止放線出現(xiàn)周期性的不均勻性。這種放線的周期性不均勻會使電纜形成阻抗的周期性不均勻，當(dāng)該周期性不均勻性長度和某個頻率的波長長度相當(dāng)或一致時，則會造成信號的嚴(yán)重的反射，電纜的駐波比急劇增大，電纜衰減增大，這是不希望出現(xiàn)的情況，應(yīng)該絕對避免。銅包鋼導(dǎo)體應(yīng)該進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為100120左右。預(yù)熱的目的是提高導(dǎo)體與絕緣的附著力，避免涼導(dǎo)體與熱塑料之間產(chǎn)生應(yīng)力和絕緣與導(dǎo)體間產(chǎn)生氣隙，導(dǎo)體和絕緣間的氣隙會降低電纜的電暈電壓和工作電壓。銅包鋼導(dǎo)體預(yù)熱，還可除去導(dǎo)體表面的潮氣、油污，使得絕緣擠出時減少或避免潮氣、油污遇到高溫絕緣時揮發(fā)形成氣泡。銅包鋼導(dǎo)體由于比銅導(dǎo)體要硬，如果銅包鋼有彎曲

29、或波紋，擠出模并不能將其調(diào)直，這樣會導(dǎo)致導(dǎo)體偏心，影響電纜的阻抗、阻抗均勻性和電纜衰減。因此，銅包鋼導(dǎo)體預(yù)熱后應(yīng)經(jīng)過調(diào)直導(dǎo)輪再進(jìn)入擠出模具，保證電纜導(dǎo)體的同心度和穩(wěn)定性。2，低密度（高壓）聚乙稀絕緣擠出低密度聚乙烯（LDPE）是實(shí)芯絕緣射頻同軸電纜最常用的絕緣介質(zhì)材料。低密度聚乙稀材料，它具有損耗低、耐電強(qiáng)度優(yōu)秀、良好的使用壽命等一系列優(yōu)點(diǎn),因而得到最廣泛的應(yīng)用。在國的射頻電纜生產(chǎn)中，日本宇部的UBE180低密度聚乙稀，因為具有較好的擠出加工性能和良好的電氣絕緣性能，從而獲得廣泛應(yīng)用。實(shí)芯絕緣結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn): 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、電氣強(qiáng)度高、熱阻小、絕緣不易受潮氣影響、它適于經(jīng)常承受彎曲的場合使用。實(shí)芯絕緣

30、結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn): 材料消耗多、介電常數(shù)大,電纜衰減較大。聚乙?。≒E）是一種結(jié)晶性高聚物。聚乙稀絕緣擠出后，不能采用驟然冷卻絕緣的方法，這是與聚氯乙?。≒VC）絕緣擠出不同的。驟然冷卻聚乙稀絕緣，會在擠包絕緣層組織部產(chǎn)生應(yīng)力，殘留的應(yīng)力會導(dǎo)致電纜使用過程中產(chǎn)生龜裂和絕緣的收縮。結(jié)晶性聚乙?。≒E）高聚物，擠出后必須采用緩冷式的逐步冷卻，逐步冷卻可減少聚乙稀絕緣應(yīng)力產(chǎn)生和避免、減少應(yīng)力。聚乙稀絕緣擠出的冷卻水槽，應(yīng)分段放置不同溫度的水，使絕緣逐漸降溫定型。對聚乙稀的擠出采用緩冷，即經(jīng)過熱水、溫水、冷水三段冷卻，逐步定形。冷卻水槽溫度，一般設(shè)定為709050703050室溫（空氣自然冷卻），具體的溫度

31、設(shè)定要根據(jù)電纜絕緣線徑的大小、絕緣層的厚度、擠出速度等因素調(diào)整。直觀鑒定，絕緣應(yīng)力殘留程度，可以采用剪斷擠出絕緣的線芯，看導(dǎo)體伸出絕緣截面的長度。要求導(dǎo)體不伸出絕緣截面或伸出部分越短越好。作為電纜成品，采用尺寸穩(wěn)定性試驗來考核柔軟射頻實(shí)芯電纜受熱后，絕緣對導(dǎo)體沿軸向的位移量，以便得到電纜和連接器配合使用適用性的能力或指標(biāo)。3，絕緣線芯收線和成軸擠出后的絕緣線芯的收線和成軸，應(yīng)該注意以下方面：避免收線力周期性的緊或松的現(xiàn)象，防止收線出現(xiàn)周期性的不均勻性。這種收線的周期性不均勻會使電纜形成阻抗的周期性不均勻，其后果和影響如同導(dǎo)體放線周期性不均勻的結(jié)果是一樣的，必須避免和出現(xiàn)。擠出后的絕緣線芯，經(jīng)過

32、緩慢冷卻后并未完全定型，還會有一定的收縮，因而在絕緣外徑的控制上應(yīng)稍稍大于標(biāo)準(zhǔn)所要求的值，具體數(shù)值應(yīng)視電纜的外徑大小和絕緣厚度、周圍的環(huán)境溫度等因素而定。由于絕緣還存在收縮，因此絕緣線芯成軸時，在適當(dāng)長度區(qū)段墊上紙板，防止絕緣線芯穩(wěn)定冷卻后的收縮，使線芯造成松亂。成軸后的絕緣線芯，應(yīng)該保持表面清潔、干凈，避免任何影響絕緣質(zhì)量的不當(dāng)行為。4，外導(dǎo)體（屏蔽）射頻同軸電纜的外導(dǎo)體既是導(dǎo)體也是屏蔽層。作為通訊應(yīng)用的電纜屏蔽層結(jié)構(gòu)型式有：斜包（Spiral）、編織（Braid）、箔（Foil）、組合（Combination）屏蔽（箔編織）等。斜包（Spiral）屏蔽結(jié)構(gòu)具有較好的柔軟性和彎曲壽命、它便于

33、端接、屏蔽覆蓋率能夠達(dá)到97。但是，由于經(jīng)由斜包線的電感形成線圈作用，它只能應(yīng)用于音頻頻率圍的電纜作屏蔽，如麥克風(fēng)電纜、音頻電纜和彈簧繩（線）等電線的屏蔽層，射頻電纜一般不采用斜包屏蔽結(jié)構(gòu)型式。編織（Braid）屏蔽是射頻電纜最常見和最多采用的屏蔽結(jié)構(gòu)型式。編織屏蔽，可以是單層、雙層與多層屏蔽。單層編織屏蔽的轉(zhuǎn)移阻抗ZT隨頻率升高而增大，屏蔽效果變差，這是因為編織導(dǎo)體兩個相反螺旋路徑產(chǎn)生正切耦合作用，電磁場透過編織空隙泄漏。單層編織屏蔽，編織密度在8095時，能對低阻抗騷擾源提供防護(hù)。單層編織屏蔽的屏蔽性能和編織線直徑、編織角等因素有關(guān)。一般單層編織屏蔽電纜的轉(zhuǎn)移阻抗ZT，在30MHz頻率下約

34、為100 m ohm/m以上。多層編織屏蔽可大大改善屏蔽性能，如果各編織層間相互絕緣時（如三同軸電纜），屏蔽性能將得到進(jìn)一步的改進(jìn)和提高。雙層編織屏蔽具有較好的高頻屏蔽性能，能提供對來自更高頻率的騷擾或泄漏進(jìn)行防護(hù)（如計算機(jī)、局域網(wǎng)等），雙層編織屏蔽的轉(zhuǎn)移阻抗ZT約為36 m ohm/m。編織屏蔽結(jié)構(gòu)提供了優(yōu)良的結(jié)構(gòu)完整性，同時保持好的彎曲性能和彎曲壽命。編織屏蔽，較比箔（Foil）屏蔽有較低的直流（DC）電阻和最小的低頻干擾，適合音頻和射頻（RF）圍應(yīng)用。編織屏蔽可作為計算機(jī)部電纜、儀表和控制電纜的屏蔽。箔（Foil）屏蔽結(jié)構(gòu)保證了100的電纜覆蓋屏蔽。箔層屏蔽重量輕、體積小，比編織屏蔽成本

35、低。箔層屏蔽通常用來作為多對數(shù)據(jù)電纜的單對電線的屏蔽層，以減小串音。箔（Foil）屏蔽在射頻圍比編織屏蔽更有效，比編織屏蔽更易彎曲，但是它的彎曲壽命比編織和斜包要短。組合（Combination）屏蔽（箔編織）是近年來發(fā)展的一種屏蔽結(jié)構(gòu)型式，它具有較好的屏蔽性能，在CATV電纜和數(shù)字通信電纜上獲得廣泛應(yīng)用，國有標(biāo)準(zhǔn)將這種屏蔽稱為標(biāo)準(zhǔn)屏蔽。組合屏蔽，使得箔100的電纜覆蓋屏蔽和編織屏蔽的較低的直流（DC）電阻和最小的低頻干擾兩者結(jié)合起來，從而在寬廣的頻譜圍提供最大的屏蔽效率。雙層編織屏蔽對模擬信號傳輸?shù)钠帘问欠浅Ｓ行У?，但是對于?shù)字視頻信號的傳輸屏蔽，并不是最佳的結(jié)構(gòu)選擇。因為數(shù)字信號傳輸包含兩

36、個頻率信號：低頻傳輸?shù)囊纛l信號和高頻傳輸?shù)囊曨l信號，采用組合屏蔽（箔編織）結(jié)構(gòu)型式是較為有效的屏蔽設(shè)計。組合屏蔽的屏蔽性能屏蔽衰減BS受到以下因素的影響：（1）復(fù)合箔層縱包搭接寬度，縱包工藝的質(zhì)量，縱包的平整度；（2）復(fù)合箔層的基帶厚度與其質(zhì)量；（3）外導(dǎo)體編織密度和編織質(zhì)量；（4）電纜輔設(shè)、施工質(zhì)量等。組合屏蔽結(jié)構(gòu)在外導(dǎo)體（屏蔽）加工中，對復(fù)合箔層縱包搭接寬度，縱包工藝的質(zhì)量，縱包的平整度必須嚴(yán)格要求，保證有良好的搭接寬度，以防止信號從過小的搭接縫隙處泄漏；搭接復(fù)合箔層的基帶厚度應(yīng)均勻、平整和有一定厚度，使箔層起到100屏蔽覆蓋的目的；編織層使屏蔽結(jié)構(gòu)更完整，可充分發(fā)揮組合屏蔽的作用，因此編

37、織屏蔽層要求平整完好，達(dá)到提供優(yōu)良的結(jié)構(gòu)完整性和有較低的直流（DC）電阻和最小的低頻干擾的常處。，5，護(hù)套（層）護(hù)套又稱為護(hù)層，它是電纜的保護(hù)層，起到保護(hù)電纜免受外界各種環(huán)境因素影響（如防止水氣、有害氣體等侵入），使電纜正常工作的結(jié)構(gòu)層。因此，護(hù)套材料必須根據(jù)電纜的使用環(huán)境、使用條件和用戶提出的要求選擇。護(hù)套的外徑尺寸，應(yīng)該嚴(yán)格控制在工藝規(guī)定的結(jié)構(gòu)尺寸圍，超過工藝規(guī)定的尺寸，將會影響電纜的裝配。電纜尺寸過大，會使電纜無法裝入連接器插口；過小則會造成插口過松。護(hù)套的擠出，較多采用半擠壓式。因為擠壓式護(hù)套，不僅增加擠出護(hù)套用料（過大的擠出壓力，使護(hù)套料滲入編織縫隙），如果擠出壓力過大，使電纜護(hù)套的剝皮困難，不利于加工；護(hù)套采用擠管式，如果擠出壓力過小，護(hù)套包覆不