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天津市電纜總廠*分廠通信電纜參數(shù)
點擊次數(shù)：1691 發(fā)布時間：2011-7-28
電纜參數(shù)可分為：導體有效電阻R、回路電感L、電容C和絕緣電導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關，他們是由電纜本身的結構尺寸，材料和電流的頻率等條件來決定的。
2.1.1 導體有效電阻R（Ω/km）
在介紹導體有效電阻前，先來介紹導體的直流電阻R0。導體直流電阻R0與導體的材料和導體直徑有關，其計算公式如下：
式中 R0——直流電阻（Ω/km）；
—— 扭絞系數(shù)；
——電阻系數(shù)（Ωmm2/m 200C）；
L——導線長度（m）；
S——導線截面積（mm2）；
d——導線直徑（mm）。
上述公式中，導體直流電阻都是在標準溫度200C時的數(shù)值，任意溫度下導體直流電阻應按下式進行換算：
式中 Rt——溫度t時電阻值（Ω/km）；
R20——溫度200C時的電阻值（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、集膚效應以及金屬損耗等因素會產(chǎn)生附加電阻，因此，電纜回路的有效電阻是由直流電阻R0和通過交流電流時的附加電阻所組成，計算公式如下：
注：當χ>10時
式中 R0——直流電阻（Ω/km）；
d——導體直徑（mm）；
——導體中心間距mm）；
f——頻率（Hz）；
P——線對組修正系數(shù)（實路對絞組為1.0）；
χ——不同頻率的系數(shù)；
F（χ）、G（χ） 、H（χ）——為系數(shù)χ在不同頻率時的特定函數(shù)。
2.1.2 回路電感L（H/km）
對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構的幾何尺寸，與頻率無關；內(nèi)電感的值與傳輸頻率程反比，頻率越高其集膚效應越顯著，內(nèi)電感越小。計算公式如下：
注：當χ>10時
式中 λ——電纜總絞入率；
d——導體直徑（mm）；
——導體中心間距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。計算公式如下：
式中 λ——電纜總絞入率；
d——導體直徑（mm）；
——導體中心間距mm）；
ε——組合絕緣介質(zhì)的等效介電常數(shù)；
d1——導體絕緣層直徑（mm）；
d2——絞對線的等效直徑（mm）。
2.1.4 絕緣電導G（S/km）
絕緣電導表示為一個回路的絕緣質(zhì)量，電纜的絕緣電導值越小，也就說明絕緣層的介質(zhì)損耗值越小。絕緣電導G是由絕緣不完整的直流絕緣電導G0 和介質(zhì)極化后的交流絕緣電導G～組成的。在通信電纜中，由于交流絕緣電導比直流絕緣電導所引起的損耗要大得多，因此可以忽略不計直流絕緣電導G0值，計算公式如下：
式中 ——交流絕緣電導（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)
對稱回路的傳輸質(zhì)量主要是根據(jù)回路的二次參數(shù)來估價的。
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重要參數(shù)，它由兩部分組成：由于導體本身損耗而產(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能量發(fā)生降低和損失大小的一個電氣指標，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體直徑、導體材料、絕緣材料、電纜結構等。因此要改善電纜的衰減性能，可以通過增加導體直徑、選擇更優(yōu)良的材料以及在生產(chǎn)制造過程中保持電纜幾何結構尺寸的穩(wěn)定來實現(xiàn)。計算公式如下：
式中 R——導體有效電阻（Ω/km）；
L——回路電感 （H/km）；
G——絕緣電導（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，在無終端失配影響的情況下所遇到的阻抗。計算公式如下：
式中 L——回路電感 （H/km）；
C——工作電容（F/km）。
對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，當頻率超過3000 Hz后，則特性阻抗Zc值就不再發(fā)生變化。此時輸入阻抗Zin受電纜結構因素的影響，入射信號的反射波圍繞特性阻抗Zc上下波動。從回路電感L和工作電容C的計算公式中可以分析出，影響阻抗的因素有：電纜總絞入率λ、導體直徑d、導體中心間距 以及組合絕緣介質(zhì)的等效介電常數(shù)ε，這些參數(shù)都是電纜的結構因素。換言之，能控制好以上四個結構因素的均勻性和穩(wěn)定性，那么電纜在每段上阻抗值的波動范圍就會控制到zui小。
2.2.3 串音
在對稱電纜中，各回路相互間的干擾是由于橫向電磁場的存在而引起的，此時電磁場在臨近的回路上會產(chǎn)生干擾電流。串音根據(jù)主被串回路位置的分類，在被串回路中，與主串回路的信號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。
遠端串音衰減A1是主串回路的發(fā)送功率串到被串回路遠端后的衰減值，計算公式如下：
式中 A1——遠端串音衰減 （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端的功率。
電纜中各線對的扭絞節(jié)距、相鄰線對間的節(jié)距搭配、線對兩導體間的距離、纜芯的穩(wěn)定程度等，都是引發(fā)線對間串音的重要因素。設計不同的各線對扭絞節(jié)距并經(jīng)過試驗和調(diào)整，是目前減小電纜串音較為有效的方法。線對扭絞節(jié)距的計算公式參考如下：
式中 H——線對扭絞節(jié)距（mm）；
h——所設計和考慮的平均扭絞節(jié)距（mm）；
k——各線對的扭絞系數(shù)（1.0-1.4-1.8-2.2 ┈┈）。