Re: [請益] 關於coaxial cable

看板comm_and_RF作者youwin0125 (急凍土司超人)時間14年前 (2009/09/25 15:00)推噓5(5推 0噓 3→)

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簡單的講在一個內徑a,外徑b的coaxial cable 當b/a=3.6時,會有最小的衰減值(阿發),此時的特性阻抗是77ohm 當b/a=2.718時,能承受最大的電壓,此時的特性組抗是60ohm 當b/a=1.65時,能傳輸最大的power,此時的特性組抗是30ohm 所以折衷就取了50ohm當作一個規格了如果其他的circuit不用50ohm的話,就會發生mismatch的問題詳細如下同軸電纜結構裡，主導性的參數有兩個 (1) 內外導體間介質的介電係數 Er介電係數上昇，C上昇，Z0下降；實務上高介電係數通常代表高損耗。最好的介質是空氣，但是結構難做，機械性差，價格高。其次是發泡PE (Foamed PE),就是因為發泡加入空氣的成份，因此就比一般的PE好。 (2) D/d 其中D是外導體的內徑，d是內導體的外徑。 D/d 上昇，C下降，L上昇，Z0上昇在同軸電纜的傳輸效能上，主導的因素也有兩個： (1) 如何傳送最高功率 (2) 如何能有最低的功率損失 (1) 有些應用關心的是高功率傳輸。例如雷達陣列、廣播電台。要傳送最高功率，方法不外提高電流或(及)提高電壓如果要提高電流，d就必須提高，結果內外徑變薄，耐電壓下降。而且d提高又帶來集膚效應，反而使電流無法進一步有效提昇。但是如果降低d，又會導致尖端放電，耐電壓也會下降。因此在這兩個極端之間可以找到一個最高功率傳輸點根據實測資料，這個最高功率傳輸點處的Z0約在30歐姆。因此這一類應用傾向於使用低特徵阻抗的系統。 (2) 有些應用最關心的是低損耗。例如第四台投落端到用戶之間動則數公里之遙，但訊號不過數dbmV 其電壓電流不足為道，前述的考量並不是重點。如果d太低，L會上昇，造成高頻訊號難以傳輸。如果d太高，C會上昇，造成高頻訊號短路一樣可以在兩個極端之間找到一個最低損耗的點。以空氣芯同軸來說，這個點是在93ohm 以發泡pe來說，這個點是在77ohm 以一般pe來說，這個點大約在60ohm 一般會選擇發泡pe，因為其價格結構效能各方面都比較均衡。因此這個數值約在77ohm，例如我家的陽明山電視台使用的是RG-6U 它就是75ohm的，而且使用發泡pe。另有一個重要因素：因為偶極天線在freespace中的特徵阻抗就是73ohm 傳送損耗因素銅質損失一、I2R 損失：傳輸線中導體內電阻值在電流流經時，即消耗部份功率：導體內阻值為 R，導體長度為 L，導體之截面積為 A，金屬電阻係數為ρ (唸成 Rho) ，銅≒ 1.7x10-6( 歐姆 / 公分 )，則： R = ρ˙ L/A → [ 公式 1 ] 二、集膚效應 (Skin Effect)：當傳輸線中導體的訊號頻率上升至百 MHz 的時候，導體內部電流分佈呈現不平均狀態，導體截面的外圈集中多數的電流，中心部份僅有少數電流流經，在 V/UHF 傳送大功率時，會使同軸線中心導體表面發黑氧化，使用一段時間後，必須更換。介質損失同軸線中間的絕緣材質，如泡綿、空氣等，介於導體和隔離網之間，在金屬平面間會產生電容效應，此絕緣性材料相等於電容的電介質，希望是漏電程度愈小愈好，最好的選擇是空氣同軸線。輻射損失傳送訊號波長愈短，愈容易從導體向外擴散幅射，同軸線隔離綱要抑制幅射造成損失，故高頻信號需利用緊密、雙層隔離編織網的同軸線。 (3) 為什麼會用50ohm？在一般的應用下，你很難定義什麼時候要用30ohm 什麼時候應該用77ohm；所以取兩者間的幾何平均數 √(77*30)=48ohm 大概也就是50ohm 這樣可以在兩種極端的應用中取得平衡。同軸電纜線特性中心導體供電，外部隔離網接地，兩者之間為電介質，常為泡棉、空氣隔離性良好的材質隔離效果較佳，受環境影響較小。傳輸效果較差，傳輸線損耗較大。傳輸特性阻抗常為 50-150Ω，業餘活動使用 50Ω，電視系統使用 75Ω。常用規格有美規 RG 系列編號，如： RG-58、RG-8 等。日規編號為 5D-2V、8D- FB、 10D-SFA 等，中間有 "D" 者為 5OΩ；若是 3C-2V、5C-FB 等 ※ 引述《zuda (組達)》之銘言： : 有個關於通訊的問題想請教， : 麻煩有了解的大大@@ : coaxial cable有分成兩類 : 50-ohm 和 75-ohm : 經由一些資料我得知 : 50-ohm現多用在digital signal tranmission (baseband coaxial cable) : 75-ohm則是在analog signal transmission (broadband coaxial cable) : 以上-->應該沒錯吧@@!? : 我想請問的是 50ohm多用在digital signal transmission的理由主要為?? : 基礎的問題麻煩了~ -- ◢███◣ ◤ ≡ ▌ ｜─⊙-⊙-▏ ｜皿 ▏ 濃稠的白色半透明液體是我對妳的思念。＼︶／收下他吧 ! -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 118.169.101.24 ※ 編輯: youwin0125 來自: 118.169.101.24 (09/25 15:03)

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gsx81

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