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天津市電纜總廠*分廠通信電纜參數(shù)
點(diǎn)擊次數(shù)：1668 發(fā)布時(shí)間：2011-7-28
電纜參數(shù)可分為：導(dǎo)體有效電阻R、回路電感L、電容C和絕緣電導(dǎo)G稱為電纜的一次參數(shù)，這些參數(shù)與傳輸?shù)碾妷骸㈦娏鞯拇笮o(wú)關(guān)，他們是由電纜本身的結(jié)構(gòu)尺寸，材料和電流的頻率等條件來(lái)決定的。
2.1.1 導(dǎo)體有效電阻R（Ω/km）
在介紹導(dǎo)體有效電阻前，先來(lái)介紹導(dǎo)體的直流電阻R0。導(dǎo)體直流電阻R0與導(dǎo)體的材料和導(dǎo)體直徑有關(guān)，其計(jì)算公式如下：
式中 R0——直流電阻（Ω/km）；
—— 扭絞系數(shù)；
——電阻系數(shù)（Ωmm2/m 200C）；
L——導(dǎo)線長(zhǎng)度（m）；
S——導(dǎo)線截面積（mm2）；
d——導(dǎo)線直徑（mm）。
上述公式中，導(dǎo)體直流電阻都是在標(biāo)準(zhǔn)溫度200C時(shí)的數(shù)值，任意溫度下導(dǎo)體直流電阻應(yīng)按下式進(jìn)行換算：
式中 Rt——溫度t時(shí)電阻值（Ω/km）；
R20——溫度200C時(shí)的電阻值（Ω/km）；
——電阻溫度系數(shù)
有效電阻是指電纜電路在其工作狀態(tài)下的電阻，由于鄰近效應(yīng)、集膚效應(yīng)以及金屬損耗等因素會(huì)產(chǎn)生附加電阻，因此，電纜回路的有效電阻是由直流電阻R0和通過(guò)交流電流時(shí)的附加電阻所組成，計(jì)算公式如下：
注：當(dāng)χ>10時(shí)
式中 R0——直流電阻（Ω/km）；
d——導(dǎo)體直徑（mm）；
——導(dǎo)體中心間距mm）；
f——頻率（Hz）；
P——線對(duì)組修正系數(shù)（實(shí)路對(duì)絞組為1.0）；
χ——不同頻率的系數(shù)；
F（χ）、G（χ） 、H（χ）——為系數(shù)χ在不同頻率時(shí)的特定函數(shù)。
2.1.2 回路電感L（H/km）
對(duì)稱回路的電感由兩部分組成，及內(nèi)電感和外電感。外電感的大小取決于電纜結(jié)構(gòu)的幾何尺寸，與頻率無(wú)關(guān)；內(nèi)電感的值與傳輸頻率程反比，頻率越高其集膚效應(yīng)越顯著，內(nèi)電感越小。計(jì)算公式如下：
注：當(dāng)χ>10時(shí)
式中 λ——電纜總絞入率；
d——導(dǎo)體直徑（mm）；
——導(dǎo)體中心間距mm）；
f——頻率（Hz）；
χ——不同頻率的系數(shù)；
Q（χ）——為系數(shù)χ在不同頻率時(shí)的特定函數(shù)。
2.1.3 電容C （F/km）
電容分工作電容和部分電容兩種，工作電容為工作線對(duì)上總的電容；部分電容是電纜各芯線之間的電容，是工作電容的組成部分。計(jì)算公式如下：
式中 λ——電纜總絞入率；
d——導(dǎo)體直徑（mm）；
——導(dǎo)體中心間距mm）；
ε——組合絕緣介質(zhì)的等效介電常數(shù)；
d1——導(dǎo)體絕緣層直徑（mm）；
d2——絞對(duì)線的等效直徑（mm）。
2.1.4 絕緣電導(dǎo)G（S/km）
絕緣電導(dǎo)表示為一個(gè)回路的絕緣質(zhì)量，電纜的絕緣電導(dǎo)值越小，也就說(shuō)明絕緣層的介質(zhì)損耗值越小。絕緣電導(dǎo)G是由絕緣不完整的直流絕緣電導(dǎo)G0 和介質(zhì)極化后的交流絕緣電導(dǎo)G～組成的。在通信電纜中，由于交流絕緣電導(dǎo)比直流絕緣電導(dǎo)所引起的損耗要大得多，因此可以忽略不計(jì)直流絕緣電導(dǎo)G0值，計(jì)算公式如下：
式中 ——交流絕緣電導(dǎo)（S/km）；
——頻率（Hz）；
C——工作電容（F/km）；
——組合絕緣介質(zhì)的等效介質(zhì)損耗角正切值。
2.2 電纜的二次參數(shù)
對(duì)稱回路的傳輸質(zhì)量主要是根據(jù)回路的二次參數(shù)來(lái)估價(jià)的。
2.2.1 衰減常數(shù) （Np/km, 1 Np=8.686dB）
衰減常數(shù) 是影響電纜傳輸距離的一個(gè)重要參數(shù)，它由兩部分組成：由于導(dǎo)體本身?yè)p耗而產(chǎn)生的衰減；由于絕緣介質(zhì)損耗而產(chǎn)生的衰減；衰減是用以衡量信號(hào)能量發(fā)生降低和損失大小的一個(gè)電氣指標(biāo)，并隨著傳輸頻率的增加而增大，影響衰減的主要因素包括導(dǎo)體直徑、導(dǎo)體材料、絕緣材料、電纜結(jié)構(gòu)等。因此要改善電纜的衰減性能，可以通過(guò)增加導(dǎo)體直徑、選擇更優(yōu)良的材料以及在生產(chǎn)制造過(guò)程中保持電纜幾何結(jié)構(gòu)尺寸的穩(wěn)定來(lái)實(shí)現(xiàn)。計(jì)算公式如下：
式中 R——導(dǎo)體有效電阻（Ω/km）；
L——回路電感 （H/km）；
G——絕緣電導(dǎo)（S/km）；
C——工作電容（F/km）。
2.2.2 特性阻抗Zc（Ω）
特性阻抗Zc是電磁波沿均勻線路傳播時(shí)，在無(wú)終端失配影響的情況下所遇到的阻抗。計(jì)算公式如下：
式中 L——回路電感 （H/km）；
C——工作電容（F/km）。
對(duì)稱電纜的阻抗分為特性阻抗Zc和輸入阻抗Zin，特性阻抗Zc隨著頻率的增加而減少，當(dāng)頻率超過(guò)3000 Hz后，則特性阻抗Zc值就不再發(fā)生變化。此時(shí)輸入阻抗Zin受電纜結(jié)構(gòu)因素的影響，入射信號(hào)的反射波圍繞特性阻抗Zc上下波動(dòng)。從回路電感L和工作電容C的計(jì)算公式中可以分析出，影響阻抗的因素有：電纜總絞入率λ、導(dǎo)體直徑d、導(dǎo)體中心間距 以及組合絕緣介質(zhì)的等效介電常數(shù)ε，這些參數(shù)都是電纜的結(jié)構(gòu)因素。換言之，能控制好以上四個(gè)結(jié)構(gòu)因素的均勻性和穩(wěn)定性，那么電纜在每段上阻抗值的波動(dòng)范圍就會(huì)控制到zui小。
2.2.3 串音
在對(duì)稱電纜中，各回路相互間的干擾是由于橫向電磁場(chǎng)的存在而引起的，此時(shí)電磁場(chǎng)在臨近的回路上會(huì)產(chǎn)生干擾電流。串音根據(jù)主被串回路位置的分類(lèi)，在被串回路中，與主串回路的信號(hào)源同一端受到的串音稱為近端串音，而在另一端受到的串音稱為遠(yuǎn)端串音。
近端串音衰減AO是主串回路的發(fā)送功率串到被串回路近端后的衰減值，計(jì)算公式如下：
式中 AO——近端串音衰減 （Np, 1 Np=8.686dB）；
——主串回路的發(fā)送功率；
——主串回路的發(fā)送功率串到被串回路近端的功率。
遠(yuǎn)端串音衰減A1是主串回路的發(fā)送功率串到被串回路遠(yuǎn)端后的衰減值，計(jì)算公式如下：
式中 A1——遠(yuǎn)端串音衰減 （Np, 1 Np=8.686dB）；
——主串回路的發(fā)送功率；
——主串回路的發(fā)送功率串到被串回路遠(yuǎn)端的功率。
電纜中各線對(duì)的扭絞節(jié)距、相鄰線對(duì)間的節(jié)距搭配、線對(duì)兩導(dǎo)體間的距離、纜芯的穩(wěn)定程度等，都是引發(fā)線對(duì)間串音的重要因素。設(shè)計(jì)不同的各線對(duì)扭絞節(jié)距并經(jīng)過(guò)試驗(yàn)和調(diào)整，是目前減小電纜串音較為有效的方法。線對(duì)扭絞節(jié)距的計(jì)算公式參考如下：
式中 H——線對(duì)扭絞節(jié)距（mm）；
h——所設(shè)計(jì)和考慮的平均扭絞節(jié)距（mm）；
k——各線對(duì)的扭絞系數(shù)（1.0-1.4-1.8-2.2 ┈┈）。