當(dāng)前位置:首頁 > 工業(yè)控制 > 電子設(shè)計(jì)自動化
[導(dǎo)讀]電纜阻抗是如何定義的? 電纜的特性阻抗是電纜中傳送波的電場強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度之比。(伏特/米)/(安培/米)=歐姆 歐姆定律表明,如果在一對端子上施加電壓(E),此電路中測量到電流(I),則可以用下列等式確定阻抗

電纜阻抗是如何定義的? 電纜的特性阻抗是電纜中傳送波的電場強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度之比。(伏特/米)/(安培/米)=歐姆 歐姆定律表明,如果在一對端子上施加電壓(E),此電路中測量到電流(I),則可以用下列等式確定阻抗的大小,這個(gè)公式總是成立: Z = E / I 無論是直流或者是交流的情況下,這個(gè)關(guān)系都保持成立。 特性阻抗一般寫作Z0(Z零)。如果電纜承載的是射頻信號,并非正弦波,Z0還是等于電纜上的電壓和導(dǎo)線中的電流比。所以特性阻抗由下面的公式定義: Z0 = E / I 電壓和電流是有電纜中的感抗和容抗共同決定的。所以特性阻抗公式可以被寫成后面這個(gè)形式: 其中 R=該導(dǎo)體材質(zhì)(在直流情況下)一個(gè)單位長度的電阻率,歐姆 G=單位長度的旁路電導(dǎo)系數(shù)(絕緣層的導(dǎo)電系數(shù)),歐姆 j=只是個(gè)符號,指明本項(xiàng)有一個(gè)+90''的相位角(虛數(shù)) π=3.1416 L=單位長度電纜的電感量 c=單位長度電纜的電容量 注:線圈的感抗等于XL=2πfL,電容的容抗等于XC=1/2πfL。從公式看出,特性阻抗正比于電纜的感抗和容抗的平方根。 對于電纜一般所使用的絕緣材料來說,和2πfc相比,G微不足道可以忽略。在低頻情況,和R相比2πfL微不足道可以忽略,所以在低頻時(shí),可以使用下面的等式: 注:原文這里是Zo = sqrt ( R / (j * 2 * pi * f * L)) 應(yīng)該是有個(gè)筆誤。阻抗不應(yīng)該是反比于感抗.實(shí)際上低頻時(shí)應(yīng)該是電阻和容抗占主導(dǎo)地位。 如果電容不跟隨頻率變化,則Z0和頻率的平方根成反比關(guān)系,在接近直流的狀態(tài)下有一個(gè)-45''的相位角,當(dāng)頻率增加相位角逐漸減少到0''。當(dāng)頻率上升時(shí),聚氯乙烯和橡膠材料會稍微降低電容,但聚乙烯,聚丙烯,特氟綸(聚四氟乙烯)的變化不大。 當(dāng)頻率提高到一定程度(f足夠大),公式中包含f的兩項(xiàng)變的很大,這時(shí)候R和G可能可以被忽略。等式成為 簡化成 高頻下的電纜性質(zhì) 在高頻下您不能把電纜視作一條簡單的電纜。在此時(shí)它是波導(dǎo)。特性阻抗是為電磁波而設(shè)立的電阻系數(shù)。故此阻抗負(fù)責(zé)描述高頻下電纜的狀態(tài)。高頻通常用100kHz以上的頻率傳輸(當(dāng)然能否高頻傳輸取決于電纜)。 如果您在電纜一端輸入合適頻率的正弦交流信號,信號以電波的形式傳播過電纜。 如果電纜的長度和該交流信號頻率的波長相比是個(gè)很大的數(shù)字的話(注:即電纜長度是波長的很多倍),在傳送過程中可以測量AC的電壓和電流比,這個(gè)比值叫做這條電纜的特性阻抗。 實(shí)際上電纜的特性阻抗由電纜的幾何形狀和絕緣部分決定的。電纜的長度不影響電纜的特性阻抗。 注:就是說使用多數(shù)絕緣材料電容不會起變化。而電感量L的定義公式為 L = μ(N^2/I)S μ = 介質(zhì)磁導(dǎo)率 N = 線圈匝數(shù) I = 線圈長度 S = 線圈橫截面積 可以看出,電感量只和材質(zhì)及幾何形狀有關(guān),和頻率無關(guān)。所以在f足夠高的情況下,特性阻抗和頻率沒有關(guān)系了。頻率再高,特性阻抗都等于電感量除以電容量的平方根。(實(shí)際上特性阻抗等于感抗容抗乘積的平方根,由于在乘積中約除了有關(guān)頻率部分,所以有些資料中說特性阻抗和頻率無關(guān),實(shí)際上應(yīng)該是在足夠高頻的情況下,特性阻抗和頻率無關(guān)) 同軸電纜的模型是怎么樣的? 同軸電纜可以表示為分布的串聯(lián)電感和分布的并聯(lián)電容,一種不對稱的過濾裝置排列起來,特定的電纜有唯一的值。如果給定某個(gè)頻率,而且這個(gè)頻率合適,這套過濾裝置可以最大化地傳遞信號;如果頻率再提高的話,這套裝置會削弱信號。 注:這段信息很有意思,考慮一下,特性阻抗沒有變化,而信號卻減弱了!為什么會這樣?唯一的合理解釋,就是在電纜的接收端電壓和電流都減弱了,而且是按照相同的比例減弱的。下面畫出一張傳輸線分布參數(shù)的草圖,這個(gè)理論是無線電工業(yè)的工程工具之一,在這個(gè)理論中線長可以變動,可以使用復(fù)數(shù)源,和復(fù)數(shù)的終端阻抗。實(shí)際上阻抗這個(gè)詞代表有實(shí)部和虛部。

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點(diǎn),本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實(shí)性等。需要轉(zhuǎn)載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請及時(shí)聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關(guān)鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時(shí)1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行,同時(shí)企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險(xiǎn),如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報(bào)道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點(diǎn): 有效應(yīng)對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實(shí)提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競爭力 堅(jiān)持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競爭優(yōu)勢...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運(yùn)營商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術(shù)學(xué)會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉