同轴电缆的结构、特性及参数分析

1.同轴电缆的结构

同轴电缆由内导体、外导体、绝缘介质和防护套四部分组成，如图4-4所示。

图4-4 同轴电缆结构图

内导体的任务是传输高频电流。由于高频电流在导体中流过时存在趋肤效应，即只沿导体表面流过，在导体内部没有电流。因而内导体可做成空心金属管或采用铜包铝、铜包钢材料制成，一般内导体由实心铜导线制成。

外导体除了传输高频电流外，还承担着屏蔽外界电磁干扰，防止电视信号外泄的作用。外导体除了电阻要小以外，还应有较好的密封性能。外导体可以采用密编铜网，也可采用铝塑复合膜加疏编铜网，铜网要用镀锡铜丝编织，还有采用合金铝线编织的。较粗的电缆一般采用无缝铝管或氩弧焊接铝管作外导体。

绝缘介质的作用是阻止沿径向的漏电电流，同时也要对内外导体起支撑作用，使整个电缆构成稳定的整体。绝缘介质的介电常数越小，电缆的衰减量和温度系数（温度升高1℃时电缆衰减量增加的百分数）也越小。目前常用的电缆有藕心电缆和物理发泡电缆。

防护套用塑料做成，用以增强电缆的抗磨损、抗机械损伤、抗化学腐蚀的能力，对电缆起保护作用。用于室外的干线和支线电缆，一般采用抗紫外线的塑料护套；用于室内的电缆则采用阻燃的塑料作护套。按照护套的不同，可将电缆分为标准电缆、无护套电缆、埋地电缆、吊线电缆、铠装电缆。铠装电缆是在标准护套外缠绕一层钢带后再加一层护套，以增强电缆的防化学腐蚀、机械损伤和动物啃咬的性能。

今后在有线电视网中开展多功能业务，这对同轴电缆的质量提出了新的要求，即电缆的传输带宽从常规电缆的50～800MHz带宽下延至5MHz，上延至大于1000MHz；电缆的屏蔽能力从传统的60dB以上，提高到90dB以上；反射损耗要达到26dB或30dB以上；特性阻抗从（75±3）Ω提高到（75±2）Ω；还有衰减的稳定性和电容的稳定性。因为同轴电缆的屏蔽性能不好，将使外部噪声侵入，同轴电缆特性阻抗不好，将产生多径反射，使传输信号形成驻波。反射将引起数据信号抖动，严重时数据的误码率急剧增加，系统将出现混乱。因此，在有线电视网络中进行高速数据传输应选用高屏蔽的四屏蔽同轴电缆，其他无源器件的隔离度在20dB以上，输入、输出都是75Ω的双向传输产品。

四屏蔽同轴电缆的屏蔽材料由内向外分别采用自粘单面铝箔＋编织网＋非自粘双面铝箔＋编织网，四屏蔽比双屏蔽同轴电缆多了两层屏蔽。其结构如图4-5所示。

图4-5 四屏蔽同轴电缆的结构(www.xing528.com)

2.同轴电缆主要特性

同轴电缆主要特性包括特性阻抗、衰减特性和温度特性。同轴电缆的特性阻抗取决于内外导体的直径和内外导体间绝缘材料介电常数，有线电视系统中都采用损耗最小的特性阻抗力75Ω电缆。衰减特性是指电缆在传输信号过程中会对其产生衰减作用。衰减是由导体损耗和介质损耗两部分组成，由于导体损耗的增加与频率的平方根成正比，介质损耗的增加与频率成正比，所以随着频率的升高，总损耗将增大。在有线电视所传输的频率范围内，介质损耗约小于10％。表4-2是常用同轴电缆的部分参数。

表4-2 常用同轴电缆的部分参数

注：表内数据由生产厂商介绍产品时提供，后4种产品为四屏蔽电缆，50MHz的衰减量应为55MHz的衰减量。

同轴电缆的损耗不但与工作频率有关，而且还随着使用环境温度的不同而变化。温度升高时，损耗增加，一般电缆的温度系数为0.2％/℃，即当温度变化1℃时，电缆的衰减量一般有0.2％的变化。如炎热夏天白天最高气温为＋40℃，寒冷冬天夜间最低气温为－10℃，这样同一根电缆夏天与冬天的温度差为50℃，则电缆的衰减量变化为50℃×0.2％/℃＝10％。如果一根同轴电缆干线全程衰减量为180dB，则夏天的衰减量比冬天的衰减量多18dB。

3.有线电视同轴电缆质量好坏的鉴别

有线电视同轴电缆最核心技术其实是包裹铜芯的白色物理发泡层，它承担着屏蔽杂波信号的主要任务，一般采用注氮发泡聚乙烯（PE），发泡率要高且均匀。最直观的辨别方法：一是用手捏、掐，发泡优良的坚硬光滑，差的一捏就扁；二是看颜色，白色纯净的为优质聚乙烯，差的颜色发暗，有细小的孔。

其二要看内导体铜芯的质量与粗细。74－5型同轴电缆的内导体线径应为1mm，并看铜的颜色，铜纯度越高，铜色越亮。

其三要看屏蔽网的结构。如果在没有外界强烈干扰源的情况下，一般家用双屏蔽线就足够了，编织网要紧密，覆盖完全，而差的有线同轴电缆剥开外护套可以看到结构松散，完全达不到所标称的96编或128编。

最后看外护套。好的有线同轴电缆采用优质聚氯乙烯制造，用手是撕不动的，差的有线同轴电缆往往用回收塑料等材料制造，用手可轻易撕开。