同轴电缆基础知识

同轴电缆是用来传输射频信号（高频交流信号）的主要媒质，它是由芯线和屏蔽网筒构成的两根导体，因为这两根导体的轴心是重合的，故称同轴电缆或同轴线。

同轴电缆的结构
射频同轴电缆由内导体、绝缘介质、外导体（屏蔽层）和护套4部分组成。
内导体
　　内导体通常由一根实心导体构成，利用高频信号的集肤效应，可采用空铜管，也可用镀铜铝棒，对不需供电的用户网采用铜包钢线，对于需要供电的分配网或主干线建议采用铜包铝线，这样既能保证电缆的传输性能，又可以满足供电及机械性能的要求，减轻了电缆的重量，也降低了电缆的造价。

绝缘层
　　绝缘层也叫绝缘介质可以采用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯（PVC）和氟塑料等，常用的绝缘介质是损耗小、工艺性能好的聚乙烯。
外导体（也叫屏蔽层，编织层）

同轴电缆的外导体有双重作用，它既作为传输回路的一根导线，又具有屏蔽作用。结构图如下

在信号通过电缆时，所建立的电磁场是封闭的，在电缆的横切面周围没有电磁场。因此，内部信号对外界基本没有影响。电缆内部电场建立在中心导体和外导体之间，方向呈放射状。而磁场则是以中心导体为圆心，呈多个同心圆。这些场的方向和强弱随信号的方向和大小变化。

护套

主要是一些聚氯乙烯材料制作的保护套，一般功能为阻燃防水等。有时候，在护套的外层还会增加一层铠甲。

同轴电缆对传输信号的损耗

同轴电缆在传输信号过程中，会对信号不断地损耗，从而造成信号到达终点后幅度减小，有时可能达不到正常工作要求。影响信号损耗的因素主要有电缆的电阻损耗、介质损耗、失配损耗。同时泄漏损耗在低质电缆工作于高频时，也是一个不可忽略的问题。我们下面分别对这些损耗进行分析。

介质损耗

介质损耗是同轴电缆中心导体与外导体间的电介质（绝缘体）对信号的损耗。量度电介质的一个重要参数是介电常数。它是指在同一电容器中用某一物质作为电介质时的电容与其中为真空时电容的比值称为该物质的“介电常数”。介电常数通常随温度和介质中传播的电磁波的频率而变化。

同轴电缆的内外导体相当于电容的两极。由于实用中的电缆电介质有电阻存在，介电常数通常大于1。因此，传输中对信号的损耗是必然的。介电常数的大小与材料和加工工艺（如发泡）有关。介电常数越大，对信号的损耗也越大。温度越高，频率越高，介电损耗越大。

泄漏损耗

泄漏损耗是信号通过电缆屏蔽的编织间隙辐射出去的信号。它同样造成信号在传输过程中的能量损失。这是高频传输中不可忽略的问题。为此，电缆的编织覆盖率不能过低。

综上所述，同轴电缆对信号的传输损耗具有多种因素。它的最终损耗是上述各种损耗的总和，这种综合损耗可用网络分析仪测试。电缆的直流电阻只有在低频时才对信号衰减起主要作用；在高频时，信号的衰减主要由趋肤效应和介质损耗决定。同轴电缆随着传输信号频率的增加，信号衰减成倍增长。因此，电缆的传输损耗重要是考虑高频损耗。

屏蔽指标

同轴电缆屏蔽性能的好坏常用屏蔽系数、屏蔽衰减、转移阻抗等指标来反映。屏蔽系数定义为有屏蔽护套的纵向感应场强和没有屏蔽护套的纵向感应场强之比，屏蔽系数越小越好；屏蔽衰减定义为电缆内部信号功率强度与辐射到电缆外部的最大功率强度之比的对数值，用分贝（db）表示。这个比值越大，说明屏蔽性能越好；转移阻抗定义为在单位长度的电缆中，从被干扰系统中沿屏蔽层测得电压U与干扰系统中流过的电流I之比，用Ω/m表示。如果干扰系统中流过的电流不变，在电缆屏蔽表面测得的电压越小，即转移阻抗越低，则屏蔽质量越好，屏蔽效率越高。