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    數(shù)據(jù)電纜中特性阻抗的解析

    一、概述
         在現(xiàn)在各類型號的數(shù)據(jù)電纜生產(chǎn)中,zui重要也是zui基本的四個參數(shù):特性阻抗(IMPEDANCE)、衰減(ATTENUATION)、近端串音(NEAR-END CROSSTALK)、結(jié)構(gòu)回波損耗(SRL)。相比之下,這四個參數(shù)中zui難控制應(yīng)是特性阻抗,尤及對于特殊的多工序控制的數(shù)據(jù)纜,如阻水五類纜(UTP-ZS)、屏蔽五類纜(FTP)等。怎樣使其與衰減達(dá)到平衡,怎樣使其波動范圍控制在100+15Ω之內(nèi)。本文主要是從理論和實(shí)際操作中的經(jīng)驗(yàn)所得來對特性阻抗的控制進(jìn)行分析。(由于數(shù)據(jù)電纜屬典型的對稱通信電纜,所以以下所有的計(jì)算都基于理想的對稱回路)
         二、計(jì)算
         (一)、特性阻抗數(shù)值(ZC)的理論計(jì)算:
         ZC=(R2+ω2L2/ G2+ω2C2)1/4其中的R、G、L、C為線路的一次傳輸參數(shù)(單個回路的電阻、電導(dǎo)、電感、電容)。由于數(shù)據(jù)纜的應(yīng)用環(huán)境為100MHz,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于30KHz,屬高頻范圍,所以有ωL》R,ωC》G,故有ZC=(R2+ω2L2/ G2+ω2C2)1/4≈(ω2L2/ω2C2)1/4=(L/C)1/2,由以上式中可以看出要想算出ZC,只要知道L、C就可以了。
         (二)、孤立回路電感(L)的理論計(jì)算:
         當(dāng)回路通以交流電后,則在回路的導(dǎo)電線芯中和回路周圍產(chǎn)生磁通Ф,導(dǎo)電線芯內(nèi)的叫內(nèi)磁通,導(dǎo)電線芯外的叫外磁通。電感為磁通Ф與引起磁通的電流I之比,所以相應(yīng)的內(nèi)外磁通亦有內(nèi)外電感(L內(nèi)和L外),總電感為L=L內(nèi)+L外。
         L內(nèi)為導(dǎo)線內(nèi)部的磁通與流過導(dǎo)線的電流之比所決定的。它的計(jì)算公式可在求二孤立導(dǎo)線有效電阻時,其復(fù)數(shù)功率的虛部來求得。其計(jì)算公式如:L內(nèi)=Q(x)*10-4(亨/公里)

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