通信电缆结构设计PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1电气通信及其通信线路 1

1.2通信网的基本组成 2

1.3现代通信网分类 3

1.3.1电话网 4

1.3.2数据通信网 6

1.4通信电缆的发展过程 7

1.4.1世界通信电缆的发展 7

1.4.2我国通信线路的发展 10

1.5通信电缆的型号 10

1.5.1产品型号与结构的关系 10

1.5.2各部分代表符号的意义 11

第2章 通信电缆的电气特性 12

2.1均匀电缆传输线理论 12

2.1.1均匀电缆传输线的等效回路 12

2.1.2均匀电缆传输的基本方程 13

2.1.3终端负载阻抗匹配的均匀线路 15

2.2电缆线路的二次传输参数 16

2.2.1波阻抗及传播常数的物理意义 16

2.2.2波阻抗的计算公式 16

2.2.3传播常数的计算公式 18

2.2.4电磁波沿电缆线路的传播速度 20

2.3传输电平和通信距离 21

2.3.1传输电平 21

2.3.2通信距离 24

2.4均匀电缆线路的输入阻抗与工作衰减 25

2.4.1输入阻抗及其表达式 25

2.4.2不同负载情况下的输入阻抗值 25

2.4.3长线路的输入阻抗 26

2.5非均匀电缆线路的性质 27

2.5.1非均匀电缆线路 27

2.5.2反射系数 27

2.5.3线路终端为不同负载时的反射系数 28

2.6信号的失真 28

2.6.1振幅失真 29

2.6.2相位失真 29

2.6.3由于波阻抗Zc随其频率变化而引起的失真 30

2.6.4非线性失真 30

2.7耐电压强度 31

第3章 对称通信电缆 32

3.1对称通信电缆的结构元件 32

3.1.1对称电缆的导电线芯 32

3.1.2对称电缆的导电线芯的绝缘 32

3.1.3对称电缆的线组 34

3.1.4对称电缆的缆芯 35

3.1.5通信电缆的护层 36

3.2对称通信电缆的类型 38

3.2.1全塑市内通信电缆 38

3.2.2铁路数字信号电缆 48

3.2.3高速数据对绞电缆 49

3.3对称通信电缆传输参数的计算 52

3.3.1对称电缆的有效电阻 52

3.3.2对称电缆的电感 57

3.3.3对称电缆的电容 58

3.3.4对称电缆的绝缘电导 61

3.3.5对称电缆等效介电常数和等效介质损耗角正切值的计算 62

3.3.6对称电缆二次传输参数的计算 63

3.4对称通信电缆的设计 63

3.4.1对称电缆结构的选择 63

3.4.2对称电缆参数计算与最佳结构 65

第4章 射频同轴电缆 67

4.1同轴电缆的型号和用途 67

4.1.1同轴电缆的定义 67

4.1.2同轴电缆的型号 67

4.1.3同轴电缆的应用 68

4.2射频电缆的分类 70

4.3射频同轴电缆的结构元件 71

4.3.1内导体 72

4.3.2绝缘 73

4.3.3外导体 75

4.3.4护套 76

4.3.5铠装 76

4.4射频同轴电缆的结构与类型 77

4.4.1一般用途的射频电缆 77

4.4.2大功率射频电缆 77

4.4.3微小型射频电缆 78

4.4.4电视电缆 78

4.4.5低噪声电缆 79

4.5漏泄同轴电缆 79

4.5.1漏缆的工作原理 80

4.5.2漏缆的主要性能指标 80

4.5.3漏缆的种类 81

4.6同轴电缆的特点及电气过程 83

4.6.1理想同轴电缆的电磁场 83

4.6.2内、外导体中的电流分布 84

4.6.3透入深度 86

4.7射频同轴电缆的一次传输参数计算 86

4.7.1射频同轴电缆回路的有效电阻 86

4.7.2同轴电缆的电感 88

4.7.3同轴回路的电容 89

4.7.4同轴回路的绝缘电导 89

4.7.5一次参数与频率及结构尺寸的关系 90

4.8射频同轴电缆的二次传输参数计算 91

4.8.1波阻抗 91

4.8.2衰减 93

4.8.3相移 96

4.8.4工作电压 96

4.9同轴射频电缆的传输功率 97

4.9.1额定峰值功率 98

4.9.2额定平均功率 98

4.10同轴射频电缆的最高使用频率 103

4.10.1衰减指标对最高使用频率的限制 103

4.10.2同轴射频电缆的截止频率 103

4.10.3绝缘结构对最高使用频率的限制 104

4.11同轴射频电缆的最佳结构 104

4.11.1衰减最小时的最佳直径比 104

4.11.2额定电压最大时的最佳直径比 104

4.11.3额定峰值功率最大时的最佳直径比 105

4.11.4额定平均功率最大时的最佳直径比 105

4.11.5同轴射频电缆波阻抗的取值 105

4.12波阻抗不均匀性及驻波 106

4.12.1波阻抗不均匀性的概念 106

4.12.2波阻抗不均匀性的种类和原因 107

4.12.3不均匀性对传输质量的影响 107

4.12.4射频下波阻抗不均匀性的特点 108

4.12.5阻抗偏差、驻波系数和反射衰减 109

第5章 通信电缆回路间的串音 111

5.1对称电缆回路间的串音机理及串音参数 111

5.1.1等效电路及一次串音参数 111

5.1.2二次串音参数 112

5.2制造长度对称电缆回路的串音衰减和防卫度 114

5.2.1制造长度对称电缆串音衰减的确定 114

5.2.2串音防卫度 116

5.3对称电缆电磁耦合的分析与计算 117

5.3.1电容耦合κ 117

5.3.2介质耦合g 118

5.3.3电感耦合m 118

5.3.4导电耦合r 119

5.4电磁耦合系数及频率的关系 120

5.4.1 N、 F对串音衰减的影响 120

5.4.2耦合系数与频率的关系 122

5.5长对称电缆线路中的串音衰减 124

5.5.1近端串音衰减 125

5.5.2远端串音衰减 126

5.5.3远端串音防卫度 127

5.6对称电缆内任意回路间的电磁耦合 127

5.7回路间的间接干扰 129

5.8线路的交叉或绞合对防止和消除回路间干扰的作用 130

5.8.1线路交叉减少干扰的基本原理 130

5.8.2电缆绞合的基本情况 131

5.9同轴电缆回路间的相互干扰 136

5.9.1同轴回路中干扰的基本原理 136

5.9.2影响干扰的因素 136

5.9.3“透入深度”与涡流系数之间的关系 137

5.10同轴电缆的串音防卫度 138

5.10.1耦合阻抗Z12. 138

5.10.2无屏蔽同轴回路间的串音衰减及防卫度 139

5.10.3同轴对外导体上有屏蔽体时的串音衰减及防卫度 140

5.10.4串音衰减与传输频率和电缆长度的关系 141

第6章 通信电缆的屏蔽 143

6.1屏蔽的基本原理 143

6.2同轴对的屏蔽 146

6.2.1单层外导体的屏蔽作用 146

6.2.2多层屏蔽的效果 146

6.3对称电缆的屏蔽 147

6.3.1主串线对在中心的单层屏蔽体的屏蔽效果 147

6.3.2低频时防护作用系数（或屏蔽系数） 148

6.3.3主串线对偏心对屏蔽效果的影响 149

6.4电缆金属套的屏蔽作用 149

6.4.1固有屏蔽系数 149

6.4.2实际屏蔽系数 152

第7章 通信电缆的制造 153

7.1导体制造 153

7.1.1单线拉制 153

7.1.2线芯绞制 154

7.2绝缘挤制 157

7.2.1挤塑机的基本结构 157

7.2.2模具 160

7.2.3挤塑的一般工艺流程 162

7.2.4影响挤塑质量的几个主要因素 162

7.2.5常见质量问题 164

7.3对称电缆元件的星绞 165

7.3.1立式星绞机 165

7.3.2星绞工艺 166

7.4同轴对的制造 168

7.4.1垫片式2.6/9.4同轴对的制造工艺 168

7.4.2同轴对的准备 168

7.5射频同轴对的制造 171

7.5.1物理发泡绝缘工序 171

7.5.2焊接轧纹工序 177

7.5.3护套工序 178

7.6成缆工艺 178

7.6.1成缆机的分类 178

7.6.2层式绞合成缆机的构造 179

7.6.3层式绞合工艺 182

7.7干燥 183

7.8压铅 184

7.8.1立式压铅机的工作特点及结构 184

7.8.2压铅工艺 185

7.9压铝和轧纹 187

7.9.1压铝的工艺特点 187

7.9.2 2 × 1600t双筒压铝机的压铝工艺 188

7.9.3轧纹的目的和原理 188

7.10通信电缆的挤制外护套工序和铠装工序 189

第8章 通信电缆传输特性测试 190

8.1通信电缆一次和二次传输参数测试 190

8.1.1设备组成 190

8.1.2适用范围 191

8.1.3测试精度 191

8.1.4测试中的注意事项 191

8.1.5测试系统 192

8.1.6开短路法的基本原理 192

8.1.7谐振法基本原理 195

8.1.8试验要求 196

8.1.9测试结果及计算 196

8.2对称电缆工作电容测试 198

8.2.1比较法测试电缆的工作电容 198

8.2.2电桥法测试工作电容 199

8.2.3试验设备 199

8.2.4试验结果及计算 200

8.3电缆电容耦合和电容不平衡测试 200

8.3.1测试原理 200

8.3.2试验设备 202

8.3.3试验步骤 202

8.3.4测试结果及计算方法 203

8.4通信电缆的串音测试 203

8.4.1基本原理 203

8.4.2试验设备 204

8.4.3试验步骤 205

8.4.4试验结果及计算 205

8.5同轴电缆的衰减测试 207

8.5.1测试原理 207

8.5.2测试仪器 208

8.5.3测试步骤 210

8.5.4试验结果及计算 213

8.6同轴电缆均匀性测试 214

8.6.1测试原理 214

8.6.2试验设备 215

8.6.3试验步骤 217

8.6.4试验结果及计算 217

8.7通信电缆屏蔽系数的测试 220

8.7.1测试原理 220

8.7.2测试设备 220

8.7.3注意事项 222

8.7.4试验结果及计算 222

参考文献 224