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为何同轴电缆一般用50及75欧。 [复制链接]

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离线net2000
 
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4525
只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2012-03-02
关于同轴电缆为何一般用50及75欧,一直没有明确的说法,总以最开始就是这样用的后来约定俗成这种模糊说法以概之。所以今天把这个知识普及一下。

同轴电缆被发明出来后,有关同轴电缆的基础性实验工作就开始进行。早在1929年,贝尔实验室发现同一外径、不同特性阻抗的同轴电缆中(特性阻抗不是电阻,它由电缆的结构如芯的粗细、间距等决定),30欧的能处理最大功率,60欧的能抗最大击穿电压、77欧的衰减最小(见图)。

30欧的电缆虽能处理最大功率,但由于内径太粗、重量大、成本高、不易弯曲、芯与屏蔽层距离近导致不易制造还易击穿,所以没有采用。

有线电视系统是最早大量应用同轴电缆的,有线电视对传送更大功率和击穿电压的要求不高,而要求衰减小,所以自然就选择衰减最小的77欧的电缆。更进一步,由于有线电视总接收信号端及电视接收天线使用折合偶极子八木,其特性阻抗是300欧,选用75欧电缆的话,用1:4的巴伦正好和其相配,而双极天线的特性阻抗是73欧,综合上述因素,电视系统就选用75欧的电缆。

但是无线电系统为什么要用50欧的电缆呢?与30、60、77三不挨啊。那是因为无线电系统要收、发,既要衰减小又要能输送够大的功率,还要在驻波大时电缆耐压值足够,需要综合考虑。

30和77的算术平均数是53.5,几何平均数是48,再根据测试曲线,把功率、击穿电压、衰减都考虑到,那个年代没有计算机,选个整数计算也方便不少,所以选择50欧这个中庸阻抗就是自然而然了,50欧不是三不挨,是挨上了三个。

另外,还有93欧的rg-62同轴电缆,这是70、80年代ibm大型计算机主机与工作站通信网络所用的电缆,为何ibm要选用这个阻值?因这这种电缆每单位长度电容最小(芯与屏蔽层中间夹介质构成电容)。计算机通信用的是方波数字化通信,对于方波信号传输来说,电缆的电容影响其传输性能。如果电缆长度很长,总电容就大了,你送一个方波出去,被电缆的芯与屏蔽层构成的“电容水塘”吸收不见影了,这是限制传输距离的一个因素。

为啥更大阻抗的同轴电缆不常见呢?因为相同外径下,阻抗越高的同轴电缆芯要越细,就越不能传输更大功率。那把电缆做粗点不就能传更大功能而且衰减更小不就行了吗?那要最终用户负担得起啊,架设也不方便,有现成的价格低、性能差不多的解决方案为何不用呢。所以阻抗再高点就用平行馈线代替了。


[ 此帖被net2000在2014-07-16 10:52重新编辑 ]
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离线bd4jp
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2921
只看该作者 1楼 发表于: 2012-03-02
楼主好人 !
在线zsh
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1368
只看该作者 2楼 发表于: 2012-03-02
按这个理论接收机接收天线用75欧电缆更好吗???
离线net2000
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4525
只看该作者 3楼 发表于: 2012-03-02
'
按这个理论接收机接收天线用75欧电缆更好吗???
'

你的意思是说线路损耗小吧。

对于电视接收机是的。

但对于业余无线电接收机,还要看接天线输入阻抗是多少,50欧、600欧的都有,商品电台一般是输入输出都是50欧的。

衰减更小的是平行馈线,但布置不易。
离线BG7FBI
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2652
只看该作者 4楼 发表于: 2012-03-02
毒德大学
离线BH4TXN
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15098
只看该作者 5楼 发表于: 2012-03-02
嗯嗯~认真学习了~
在线zly
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10067
只看该作者 6楼 发表于: 2012-03-02
'
关于同轴电缆为何一般用50及75欧,一直没有明确的说法,一直以最开始就是这样用的这种模糊说法以概之。所以今天把这个知识普及一下。
同轴电缆被发明出来后,有关同轴电缆的基础性实验工作就开始时行。1929年,贝尔实验室发现不同特性阻抗的同轴电缆中(特性阻抗由电缆的结构如芯的粗细等决定,而不是电阻),30欧的能处理最大功率,60欧的能抗最大击穿电压、77欧的衰减最小(见图)。
30欧的电缆虽能处理最大功率,但由于内径太粗、重量大、成本高、不易弯曲、芯与屏蔽层距离近导致不易制造还易击穿,所以没有采用。
同轴电缆如果选个好绝缘介质,一般能耐较高的击穿电压,够用了,所以能抗最大击穿电压的60欧的电缆也未采用。
有线电视系统是最早大量应用同轴电缆的,由于对功率处理和击穿电压的要求不高,而要求衰减小,所以自然就选择特性阻抗为77欧的电缆。更进一步,由于有线电视总接收信号端及电视接收天线使用折合偶极子八木,其特性阻抗是300欧,用1:4的巴伦正好和其相配,对于双极天线的特性阻抗是73欧,考虑上述因素,就选用75欧的电缆。
但是为什么要用50欧的电缆呢?三不挨啊。
因为30和77的算术平均数是53.5,几何平均数是48,所以50欧把功率、击穿电压、衰减都考虑到了。所以选择50欧这个中庸阻抗就是自然而然了,50欧不是三不挨。
另外,还有93欧的rg-62同轴电缆,这是70、80年代ibm大型计算机主机与工作站通信网络所用的电缆,为何ibm要选用这个阻值?因这这种电缆每单位长度电容最小(芯与屏蔽层中间夹介质构成电容)。计算机通信用的是方波数字化通信,对于方波信号传输来说,电缆的电容影响其传输性能。
为啥更大阻抗的同轴电缆不常见呢?因为阻抗越高的同轴电缆芯越细,就越不能处理更大功率。再高就用平行馈线代替了。
'

胡树豪的《实用射频技术》上有介绍。另外查到一篇英文文档,也说了。
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离线weed
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8743
只看该作者 7楼 发表于: 2012-03-02
好資料,學習了!
离线BG9AU
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76
只看该作者 8楼 发表于: 2012-03-02
学习了。。。。
离线bg4iww
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8688
只看该作者 9楼 发表于: 2012-03-03
科普帖一定要顶!这么多年没搞明白的问题今天终于搞明白了
离线BG9ADQ
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1425
只看该作者 10楼 发表于: 2012-03-03
dp为73~=75Ω。
离线BA5RW
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48263
只看该作者 11楼 发表于: 2012-03-03
离线kingdog
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579
只看该作者 12楼 发表于: 2012-03-03
这个必须要学习的。
离线ba2ba
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965
只看该作者 13楼 发表于: 2012-03-04
不错的帖子,也复习了知识。
离线BG2ARJ
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348
只看该作者 14楼 发表于: 2012-03-09
必须顶一下好。
离线zgj
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3883
只看该作者 15楼 发表于: 2012-03-09
必须顶一下,学习了
离线bg7nfm
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1520
只看该作者 16楼 发表于: 2012-03-09
这个好要多普及必须要学习
离线BG7RMD
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1557
只看该作者 17楼 发表于: 2012-03-10
非常好的资料,收藏了,解答了不少迷惑!!
离线BG6QCB
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5262
只看该作者 18楼 发表于: 2012-03-11
这个必须要学习的。
离线BG4NFK
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165
只看该作者 19楼 发表于: 2012-03-14
学习了。