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同軸線有更均勻的特性阻抗和更低的損耗

發(fā)布時間:2014/4/8 21:51:41 訪問次數(shù):1707

   同軸線有更均勻的特性阻抗和更低的損耗。從直流2SC3714到VHF頻段都可應用,在某些應用中能擴展到UHF頻段。超過1GHz時,同軸線的損耗將會變大。而波導通常成為更實用的傳輸線。

   一端接地的同軸電纜具有良好的抗容性(電場)耦合的作用。但如果噪聲電流流入屏蔽層,就會產(chǎn)生噪聲電壓,如2.8節(jié)討論的,它的幅度等于屏蔽層電流乘以屏蔽層阻抗。因為在同軸電纜中,屏蔽層也是信號通路的一部分,這個電壓表現(xiàn)為與輸入信號串聯(lián)的噪聲。雙層屏蔽電纜或三同軸電纜在兩層屏蔽之間有絕緣層能夠消除因屏蔽層阻抗產(chǎn)生的電壓噪聲。噪聲電流流過外屏蔽層,而信號返回電流流過內(nèi)屏蔽層。因此這兩個電流(信號和噪聲)沒有流經(jīng)共同的阻抗。

   不幸的是,三同軸電纜價格昂貴,不便使用。然而,在高頻下因為趨膚效應同軸電纜可以作為三同軸電纜。對于一個典型的同軸電纜,在1MHz以上,趨膚效應是重要的。噪聲電流流過屏蔽層的外表面,而信號電流流過內(nèi)表面。由于這個原因,同軸電纜在高頻時的性能更好。

   屏蔽雙絞線有和三同軸線相似的特點,并且價格低廉、方便使用。信號電流流人兩個內(nèi)導體,而任何感應的噪聲電流流入屏蔽層,因此消除了公共阻抗耦合。此外,出現(xiàn)的任何屏蔽電流通過豆感等量地耦合到兩個內(nèi)導體(理想情況下),而兩個相等的噪聲電壓抵消。

   未屏蔽的雙絞線,除非它的終端是平衡的(見4.1節(jié)),幾乎不能防護電容(電場)耦合,但能很好地防護磁場耦合。增加單位長度的絞合數(shù)可以增加絞合的有效性。當雙絞線終止時,兩條線分得越開,噪聲抑制越差。因此,在雙絞線終止時,無論是屏蔽的或是非屏蔽的,除非有必要,不要拆開導線。

   雙絞線,即使沒有屏蔽,對于減小磁場耦合也是非常有效的。但這有兩個必要條件:第一,信號必須大小相等方向相反地流人兩個導體;第二,在關注的頻率絞合的間距必須小于波長的二十分之一。(在大約500MHz以上,每英寸絞合一次將是有效的)無論終端是否平衡,以上條件都是正確的。此外,如果終端平衡,雙絞線也能有效地減小電場耦合(見4.1節(jié))。不要混淆雙絞線和平衡線,因為它們是兩個完全不同的概念,盡管經(jīng)常被一起使用。

   同軸線有更均勻的特性阻抗和更低的損耗。從直流2SC3714到VHF頻段都可應用,在某些應用中能擴展到UHF頻段。超過1GHz時,同軸線的損耗將會變大。而波導通常成為更實用的傳輸線。

   一端接地的同軸電纜具有良好的抗容性(電場)耦合的作用。但如果噪聲電流流入屏蔽層,就會產(chǎn)生噪聲電壓,如2.8節(jié)討論的,它的幅度等于屏蔽層電流乘以屏蔽層阻抗。因為在同軸電纜中,屏蔽層也是信號通路的一部分,這個電壓表現(xiàn)為與輸入信號串聯(lián)的噪聲。雙層屏蔽電纜或三同軸電纜在兩層屏蔽之間有絕緣層能夠消除因屏蔽層阻抗產(chǎn)生的電壓噪聲。噪聲電流流過外屏蔽層,而信號返回電流流過內(nèi)屏蔽層。因此這兩個電流(信號和噪聲)沒有流經(jīng)共同的阻抗。

   不幸的是,三同軸電纜價格昂貴,不便使用。然而,在高頻下因為趨膚效應同軸電纜可以作為三同軸電纜。對于一個典型的同軸電纜,在1MHz以上,趨膚效應是重要的。噪聲電流流過屏蔽層的外表面,而信號電流流過內(nèi)表面。由于這個原因,同軸電纜在高頻時的性能更好。

   屏蔽雙絞線有和三同軸線相似的特點,并且價格低廉、方便使用。信號電流流人兩個內(nèi)導體,而任何感應的噪聲電流流入屏蔽層,因此消除了公共阻抗耦合。此外,出現(xiàn)的任何屏蔽電流通過豆感等量地耦合到兩個內(nèi)導體(理想情況下),而兩個相等的噪聲電壓抵消。

   未屏蔽的雙絞線,除非它的終端是平衡的(見4.1節(jié)),幾乎不能防護電容(電場)耦合,但能很好地防護磁場耦合。增加單位長度的絞合數(shù)可以增加絞合的有效性。當雙絞線終止時,兩條線分得越開,噪聲抑制越差。因此,在雙絞線終止時,無論是屏蔽的或是非屏蔽的,除非有必要,不要拆開導線。

   雙絞線,即使沒有屏蔽,對于減小磁場耦合也是非常有效的。但這有兩個必要條件:第一,信號必須大小相等方向相反地流人兩個導體;第二,在關注的頻率絞合的間距必須小于波長的二十分之一。(在大約500MHz以上,每英寸絞合一次將是有效的)無論終端是否平衡,以上條件都是正確的。此外,如果終端平衡,雙絞線也能有效地減小電場耦合(見4.1節(jié))。不要混淆雙絞線和平衡線,因為它們是兩個完全不同的概念,盡管經(jīng)常被一起使用。

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