同軸電纜的有效電阻與導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)尺寸及頻率
發(fā)布時(shí)間:2021-10-06 10:17瀏覽次數(shù):
a——兩導(dǎo)線中心間的距離,單位:毫米;
和d——分別為導(dǎo)線的半徑和直徑,單位,毫來,
P——考慮到扭絞型式的系數(shù),對于星線四線組P值
的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為:P=5。
k= 一渦流系數(shù);
0——電流角頻率。
——導(dǎo)電率 姆·米/毫米2。
μ——導(dǎo)磁率 亨/米。
k=0.021 f; kr=0.0105d f。
對銅:
在鄰近的四線組,鉛皮和鎧裝等金屬中引起的渦流損耗的附加電阻,情況相當(dāng)復(fù)雜,通常按下列經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算:R金=15%(2R。+R集+R鄰) 式3.5
函數(shù)F(kr)、H(kr)和G(kr)可根據(jù)k和r的乘積查表3.1得到。
4. 有效電阻與導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)尺寸及頻率的關(guān)系
(1)有效電阻與兩導(dǎo)線間距離及導(dǎo)線直徑的關(guān)系
由式3.4可知,Ro、R集和R金與兩導(dǎo)線間的距離a是無關(guān)的。但是當(dāng)導(dǎo)線直徑d為一定時(shí),隨著a的增大鄰近效應(yīng)減弱,R鄰將減小,從而總的有效電阻有所下降。
隨著導(dǎo)線直徑的加大,直流電阻R。減小,因?yàn)镽。是與d'成反比的。但是,隨著線徑的加大,集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)也就增大,因而使交流電阻加大。這樣,一個在作減小的變化,另一個卻在作增加的變化,當(dāng)兩個數(shù)值相等時(shí),回路的有效電阻將出現(xiàn)最小值。所以,對高頻對稱電纜來說,單純地增加線徑,并不是最有利的。正是由于這個原因,目前高頻電纜的導(dǎo)線直徑都選擇在1.2~1.4毫來范圍內(nèi)。圖3.4是頻率f=60千赫時(shí),
導(dǎo)線直徑由1.0毫米增至1.6毫
米時(shí),有效電阻所發(fā)生的變 R(歐公量)
化。(2)有效電阻與傳輸頻率 50 60 k=Ro+R
f的關(guān)系 40
除直流電阻與頻率無關(guān) 30 Rr
外,交流附加電阻都是隨著頻 20
率f的增加而增大,因此,回 10 d
路的有效電阻也將隨著頻率的 8 1.0 12 1.4(毫米)
升高而增加,如圖3,5。一般對稱電纜所以不適宜用作更高頻率的通信,這也是原因之一。
二、電感 當(dāng)電流通過回路時(shí),則在回
的導(dǎo)體中和回路所圍成的空間產(chǎn)
交變的磁通,因此導(dǎo)體的電感可
分為內(nèi)電感和外電感兩部分。內(nèi)
感內(nèi)是由導(dǎo)線本身內(nèi)磁通和回
圖 3.5有效電阻和頻率的關(guān)系
中的電流之比來確定的,外電感上外則是由回路圍成的空間通(外磁通)和回路中的電流之比來確定。
對稱電纜回路的電感,可用下列公式來計(jì)算:
1.電感的計(jì)算
L=5A+Lx=[0(6r)+41a 20-]×10-+亨/公里
式3.6
式中:Q(kr)——由渦流系數(shù)k和導(dǎo)線半徑r所決定的函數(shù),Q(kr)之值列于表3.1中。
由上式可看出;內(nèi)電感與導(dǎo)體材料和結(jié)構(gòu)有關(guān),而且與頻率密切相關(guān)。外電感則決定于導(dǎo)體的直徑和心線間的距離。而與頻率無關(guān)。
2. 回路電感與導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)尺寸和頻率的關(guān)系
(1)電感與導(dǎo)線直徑、線間距離的關(guān)系
隨著導(dǎo)線直徑d的增加,集膚效應(yīng)增強(qiáng),導(dǎo)線中心的磁通減少,因而內(nèi)電感域小。同時(shí),由于外磁通所穿過的面積減小,外電感也就下降,因此回路總的電感減小
,隨著線問距離口的增大,磁場穿過的面積S=口載增大,因面外能悉(6=BS=Bla)也相應(yīng)地增加,于是電感就加大。
,隨著線問距離口的增大,磁場穿過的面積S=口載增大,因面外能悉(6=BS=Bla)也相應(yīng)地增加,于是電感就加大。
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