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。
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