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發布時間：2024.12.16 新聞來源：廣東金聯宇電纜 瀏覽次數：

礦用電纜金聯宇電線電纜的選擇和應用技術

礦用電纜因為運用在許多不同的環境，致使在外形上看起因由很大的差異。但不管任何的電纜類型，它們都是作為信號傳輸的一種導體。同軸電纜（Coaxial）是一種由兩個導體組成的合成物，同軸電纜的中心導線用于傳輸信號，金屬屏蔽網起了兩個作用：一是作為信號的公共地線為信號供給電流回路，二是作為信號的屏蔽網，按捺電磁噪音對信號的攪擾。

1.礦用電纜的類型

礦用電纜因為運用在許多不同的環境，致使在外形上看起因由很大的差異。但不管任何的電纜類型，它們都是作為信號傳輸的一種導體。這些不同類型的電纜，在傳輸不同信號的質量體現也有差異，除了部分特別的運用，現在運用于音視頻傳輸的電纜大致以單根導線、雙絞線、同軸線和光纖為主.1.1.單根導線

單根導線是礦用電纜最基本的一種類型（如電線），它由一條或一組在被塑料保護層圍住的導線組成，這種電纜遍及用于傳輸低頻的信號，比方電源、音頻、核算機的ID碼.

1.2.雙絞線

雙絞線是一個通用的稱號，導線的數量和絞合的類型并沒有約束，但在電纜的結構上只需兩種類型：帶屏蔽網的雙絞線（STP：ShieldedTwistedPair）和不帶屏蔽網的雙絞線（UTP：UunshieldedTwistedPair）。雙絞線遍及在電信、互聯網、專業音響中遍及運用，這種電纜由兩條或兩條以上獨立的、彼此絕緣的線纜接連絞合組成，被彼此絞合的其間兩條電纜稱為組，傳輸阻抗一般為100_，單根導線的直徑規范在20AWG（美國線纜規范：0.91mm）到24AWG（0.61mm）之間。雙絞線是一種比較廉價的電纜，每一組導線具有平等的抗攪擾才能，能夠有用按捺外界的電磁攪擾（EMI），也有用屏蔽了傳輸信號對外界的電磁攪擾。

UTP電纜最遍及運用在電信傳輸和核算機網絡環境，根據絞合的類型不同分為五類、超五類和六類電纜，一般能夠到達100Mbps（每秒100百萬位）的傳輸率。STP電纜在導線組的外圍增加了一層織造金屬網或錫箔，更有利于進步信號按捺外界無線電電波的沖擊。STP電纜的每個銜接頭的金屬外殼都有必要堅持與屏蔽網的杰出觸摸。

1.3.同軸電纜

同軸電纜（Coaxial）是一種由兩個導體組成的合成物，同軸電纜的中心導線用于傳輸信號，金屬屏蔽網起了兩個作用：一是作為信號的公共地線為信號供給電流回路，二是作為信號的屏蔽網，按捺電磁噪音對信號的攪擾。中心導線與屏蔽網介于半發泡的聚丙烯絕緣層之間，絕緣層決議了電纜的傳輸特性，并且有用保護了中心的導線。

同軸電纜被廣泛運用于音視頻或射頻的傳輸，傳輸阻抗一般為75_，已經成為視頻的規范阻抗（前期也會運用50_阻抗特性進行視頻傳輸）。優質規范的同軸電纜一般比雙絞線的價格更貴重，因為同軸電纜牢靠的物理特性，能夠供給優秀的音視頻體現。信號的頻率、分辨率以及電纜的有用傳輸間隔在音視頻體系中起了決議作用。

1.4.光纖

光纖電纜（OpticCable）信號長間隔傳輸的最好挑選，光纖傳輸是一種根據光電轉化替代電子傳輸的技能手段。光纖傳輸的簡易原理是：模仿電信號傳給光發射機，經信號緩沖電路和驅動電路，將輸入的電壓信號改動成電流信號，驅動發光管或許激光器。這樣，輸入的電信號轉化為光信號，通過準確光對準和引導，耦合進入光纖。

光信號經光纖傳輸后，在接納端光信號被一個波長般配的光電二極管轉化成本來的電子源，經低噪聲線性擴大器擴大后再輸出。

光纖信號傳輸避免了傳統電纜傳輸的許多缺陷，具有許多電纜傳輸無法比擬的長處；優異的抗電磁攪擾：長間隔電纜傳輸中，電纜本身便是一根巨大的天線，會拾取周圍空間存在的電磁波信號，特別是在顯現體系更為杰出，這類攪擾信號在圖畫顯現中體現出無法消除的顆粒噪音，光纖電纜的中心是玻璃，并且傳輸的是光信號，不簡略受外界電磁波的攪擾。很小的體積：大大都的光纖與人體的頭發一般粗細。

很低的衰減：因為光纖傳輸是依托玻璃導管完結，不存在信號因為電纜電阻、容抗引起的大起伏衰減，光纖極大的進步了傳輸的帶寬才能和傳輸間隔。光纖的高度安全：光纖傳輸的信號內容不簡略被偷聽。

盡管光纖好像是信號傳輸的終極辦法，但也有一些晦氣點;

較高的價格：光纜、發射器、接納器價格貴重

較高的人工：在光纜的布管布線進程，需求許多的人力資源和特別東西。盡管光信號在光纖中傳輸損耗很低，但是在發射端和接納端進行的電光、光電轉化對信號的衰減卻很兇猛。所以要確保無插損傳輸，就有必要在傳輸中參加高增益多級擴大器，還要確保電路能安穩作業.

2.電纜的結構

大都的視頻電纜只是在兩個相鄰設備之間銜接，這么短的間隔，好像沒有許多需求考慮的問題。但是在一個完善的視頻體系中，這些視頻設備乃至遍及于修建的每一個旮旯，傳輸線纜徹底成了至關重要的要素。傳輸線纜的那些要素會最直接影響視頻信號的終究作用？咱們以同軸電纜的單一傳輸為例進行闡明。

2.1.導線的結構類型

導線指電纜中心用于傳輸電子的導體，最遍及運用的資料是銅。銅線是最經濟有用的傳輸方法之一，其他的資料包含鋁、銀和黃金.

同軸電纜根據線徑的不同，外形的巨細有差異。導線的結構分為兩種：單根電纜和多根電纜組合。單根電纜的結構簡略成型，但保護外皮和絕緣層比較堅固，所以顯得沒有什么柔性。多根電纜由許多小線徑的電纜絞合成型，增加了線纜的柔性。一般以為單根電纜的傳輸質量要優于多根組合的方式.

2.2.導線直徑的計量

原則上，平等的條件越粗的電纜越能進行更長間隔的傳輸，因為相同的長度，粗電纜比細電纜具有更低的直流阻抗.

2.3.電介體

電介體也便是電纜的絕緣體，在同軸電纜中擔任了兩層的人物：一是電介體介于導線與屏蔽網之間，構成了保護導線的重要安排；另一個更重要的人物是它確認了電纜的物理特性。比方電纜的阻抗和容抗。阻抗為75_電纜的電介體一般是半發泡的聚乙烯.

2.4.屏蔽網

屏蔽網在電纜中把導線和電介體緊密的圍住起來，起了兩個作用：一是作為信號的公共地線為信號供給電流回路，二是作為信號的屏蔽網，按捺電磁噪音對信號的攪擾。屏蔽網的結構以金屬織造網和錫箔最常見。金屬織造網比錫箔具有更低的直流阻抗，但對電磁攪擾的屏蔽率只需90%，錫箔對電磁攪擾的屏蔽率高達100%。所以許多專業的線纜會采納金屬織造網與錫箔兩層屏蔽結構，能夠更有用的進步信號的信噪比.

2.5.保護層

保護層是對電纜內部一切成份進行全面保護的一層外皮，很簡略受氣溫、化學藥品、液體和日光的影響。電纜的保護層有必要習慣任何條件的裝置環境。這些規范被NEC（NationalElectricCode）辦理并且有UL（美國保險商實驗所）認證：阻燃認證：電纜保護層的常用質料是絕緣杰出且廉價的PVC（聚氯乙烯），阻燃認證要求電纜不光有特別的防火保護層，并且要運用特別的絕緣資料，能夠避免電纜露出發生的焰火事情。通過阻燃認證的電纜能夠在戶外空間運用，室內運用能夠不需求管道防護.

無鹵素認證：大部分電纜的PVC保護層在制作進程都會廣泛運用鹵素（Halogen）作為混合物，鹵

素具有極高的阻燃和絕緣化學特性，但在高溫下會發生有毒的煙霧（首要成分是瓦斯）。無鹵素的電纜保護層在高溫時不會發生煙霧和有毒的氣體，這是歐洲的安全規范（編號：IEC33203、IEC61034和IEC754-1）

3.電纜的功能和規范

3.1.長度

信號的衰減與電纜的長度成正比，電纜越長，衰減越大，這是電纜的物理規律。電纜的長度一般用英尺或公尺來標示，音視頻信號通過長間隔的電纜會構成信號的衰減，對終究作用的影響體現在信噪比下降、亮度下降、圖畫含糊和同步不良，這些顯著的差異也成了比照電纜質量的根據（單位長度的電纜對傳輸平等信號的不同衰減量）。

3.2.頻率

電纜的容抗和導線資料決議了傳輸信號頻率的規模，在適宜的傳輸間隔內，假如呈現圖畫含糊，大都是電纜沒有到達高頻傳輸的要求，構成信號的高頻段丟失。

3.3.攪擾電纜一起也是一條巨大的天線，會吸收空間存在的電磁波。假如電纜沒有屏蔽或屏蔽作用不良，任何類型的電磁攪擾都會直接作用于有用的信號，下降信號的信噪比

3.4.溫度

好像一切的電子電路相同，電纜的物理特性也會受環境溫度的影響，電纜的物理參數在不同的溫度規模有不同的體現。在工程運用時，電纜典型在墻面、天花板和儀器架上覆設，因為這些當地的通風條件不會很抱負，簡略發生較高的溫度。因而，挑選電纜的答應運用溫度規模應該適用于這些環境.

3.5.斜率

斜率是描繪雙絞線不同長度對信號傳輸發生的時刻差，取決于雙絞線的絞合工藝和絞合類型，當發生較大的時延差錯時，需求對電纜進行斜率補償.

3.6.阻抗

阻抗是描繪電纜技能規范的重要參數之一，它為信號的正確流程建立了基線。這個信號的流程保護了整個體系的動力轉化。

幻想水流轉過一條大口徑的水管，只需水管直徑堅持一向，水流的結構和流程不會有改動。當這個水流被引進到一條小口經的水管時，狀況發生了改動：因為瓶頸的存在，水流的結構被打亂，一切的水流不能一起通過瓶頸，引起部分水流發生反方向活動，并且最終仍是被干流再次導入水的流程.

電纜傳輸阻抗的失配也會構成相似上述的現象：電子信號被再次導入對開始的信號影響稱為反射，傳送波與反射波彼此攪擾的成果使電壓起伏構成駐波，用VSWR（電壓駐波比）標明.在視頻體系中，阻抗匹配是體系規劃中需求嚴厲看待的問題。前期在同軸電纜BNC類型的銜接頭一起存在50_和75_兩種規范，現在視頻阻抗一致75_，50_阻抗的電纜和銜接頭現在只會在射頻信號中運用。短間隔的阻抗失配會影響圖畫的高頻細節，引起畫面呈現“鬼影現象".

電纜對信號的衰減也稱為刺進損耗，單位是分貝（dB），正規的電纜會供給一張丟失表，描繪電纜在單位長度對不同頻率的衰減值。比方某電纜的衰減值標明為-2.2dB/30m@100MHz是指這條電纜在30米長度時，傳輸100MHz帶寬信號時會發生-2.2dB的刺進損耗。電纜的刺進損耗是累積的，并且對不同頻率的信號衰減值也不相同。相同帶寬的信號，電纜長度增加一倍，刺進損耗也是增加一倍，比方上述的電纜在60米長度時，傳輸100MHz帶寬信號時會發生-4.4dB的刺進損耗。

盡管規劃好電纜的刺進損耗是必要的，但許多時分因為沒有預先的核算，電纜刺進損耗對體系的高頻丟失層出不窮。在這種狀況下，前端電子補償或許是僅有的解決辦法。所以大部分的接口和線路驅動器都包含了能夠調整的補償電路，一般都具有電平（或增益）和峰值調整。運用30米的

ExtronBNC5-Mini電纜傳輸150MHz帶寬信號，在信號不通過任何均衡和擴大時，在150MHz頻段呈現了挨近-12dB的刺進損耗，并且0~150MHz頻段的傳輸曲線十分峻峭；運用電子器件（比方接口、均衡器、擴大器）對信號進行恰當的電平緩峰值調整后，不光將電纜的刺進損耗削減到-3dB以內，并且使0~150MHz頻段的傳輸曲線得到了十分滑潤的呼應.

4.1.電平操控

電平操控是為了補償電纜刺進對整個信號起伏的衰減，因為電纜的刺進很簡略對信號起伏構成5%或更多的衰減，比方一個模仿0.7V的信號，5%的電纜刺進損耗能夠到達35mV的信號衰減。一般電平操控被設定用于補償低頻部分的衰減，并康復信號在正常的振幅電平（比方0.7V)

4.2.峰值操控峰值操控是為了補償電纜刺進對信號高頻部分的衰減，高頻段信號的衰減首要影響圖畫的細節。峰值操控能夠戰勝高頻信號在電纜傳輸發生的衰減曲線，但不會過渡提高信號的高頻信息，高頻信號的丟失或許會別的發生噪音。在測驗體系規范的時分，電平操控和峰值操控能夠一起運用。在測驗設備和顯現器件的一些數據標明，依托經歷去核算電纜傳輸間隔是構成體系失利的實在原因，盡管大部分規劃師都已經意識到電纜是任何體系規劃的最弱環節，但仍是被安排在最終考慮的一項內容.

4.3.直流電阻

電阻的一種界說是“物質以熱的方式阻礙電子流轉的一種物理特性”，電阻是一種減慢電子的活動的導體的特性，單位是_（歐姆），用于簡略標明導體對電流的衰減。電纜的直流電阻一般用_/千米標明，由電纜的資料、線徑、尺度和溫度決議。直流電阻影響信號的電壓（振幅），長間隔的電纜傳輸或高阻值電纜都會使圖畫顯得暗淡。舉例來說，一個0.7Vp-p的視頻信號經由60米長的電纜（電纜直流阻值41_）傳輸進行顯現，顯現端得到的實在可用的信號電平大約只需0.63Vp-p（信號電平丟失大約10%）。杰出的復合視頻線纜一般每千米的直流電阻應該在35_以下。

4.4.電容容量

電容的界說是“在兩個導體之間的電介領會貯存電荷的一種特性”，能夠解說電纜也是一個電容器，具有充電、放電的才能，在礦用電纜中電容的單位用pF/m（輕輕法/每米)。礦用同軸電纜存在的電容會影響視頻信號的銳度和細節，這是因為視頻信號或許存在一些黑色-白色的改動，電纜的電容特性會影響這個信號改動中上升和跌落的時刻，也便是影響了視頻信號在銳度和細節方面的改動。杰出的復合視頻線纜一般每米的電容散布應該在60pF以下。

 

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