GB T 11322.1-1997 射频电缆 第0部分;详细规范设计指南 第一篇 同轴电缆.pdf

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1、前言本标准等同采用 射频电缆第部分 详细规范设计指南第一篇同轴电缆 对 进行第一次修订在 中 的单位为 但表 中所列数值是单位为 时的数值 因此 本标准中将各种材料的 值缩小 倍 在 中衰减 的单位用 但 公式中的系数是以单位为 为基础计算出来的 考虑到同轴射频电缆衰减多用 表示因此本标准中后加注说明 本条中 值单位为本标准由中华人民共和国电子工业部提出本标准由全国电子设备用高频电缆及连接器标准化技术委员会归口本标准起草单位上海传输线研究所本标准主要起草人赵士华汪祥兴高文浩 吴正平前言国际电工委员会 在技术问题上的正式决议或协议是由对这些问题特别关切的国家委员会参加的技术委员会制定的对所涉及的

2、问题尽可能地代表了国际上的一致意见这些决议或协议以推荐标准的形式供国际上使用并在此意义上为各国家委员会所认可为了促进国际上的统一 希望各国家委员会在本国条件许可的情况下 采用 标准的文本作为其国家标准 标准与相应国家标准之间的差异应尽可能在国家标准中指明序言本标准由国际电工委员会第 技术委员会 通信和信号用电缆电线 波导射频连接器及附件的第 分技术委员会 同轴电缆制定本标准为第二版并代替 第一版本标准现包括第一篇 第二篇在考虑中将作为 出版本标准文本以下列文件为依据六个月法 表决报告表决批准本标准的详细资料可在上表列出的表决报告中查阅本标准中引用了下列 标准环境试验 第 部分试验中华人民共和国

3、国家标准射频电缆第 部分 详细规范设计指南第一篇同轴电缆 代替国家技术监督局 批准 实施范围本标准给出了标称特性阻抗和介质外径等设计参数的推荐值并为具有编织金属带或管状外导体的同轴射频电缆的设计提供指导使用符号符 号意义 单位单位长度的总衰减单位长度的总衰减组成部分 引起的衰减组成部分 的编织角 度组成部分 的材料的密度组成部分 的材料的损耗角组成部分 的材料的相对介电常数组成部分 的材料的电导率组成部分 的材料的热阻率有关组成部分 的编织密度在自由空间中的传播速度组成部分 单位长度的电容组成部分 的单线直径组成部分 的外径组成部分 的电气有效直径组成部分 的平均直径介质允许的最大电压梯度 峰

4、值频率有关组成部分 的覆盖层厚度按表 和 确定的计算系数有关组成部分 的编织节距符 号意义 单位单位长度电缆的总质量组成部分 的质量绞合内导体的单线根数有关编织 的每个锭子的导线根数有关组成部分 的编织中的锭子数允许的最大输入功率环境温度允许的最大输入功率环境温度单位长度允许的最大耗散功率有关组成部分 的编织的填充系数导电组成部分 的单位长度直流电阻绝缘组成部分 的绝缘电阻组成部分 的标称厚度组成部分 的最小厚度组成部分 的温度环境温度试验电压 圆整后的有效值试验电压 计算的有效值放电试验电压 有效值允许的最大工作电压 圆整后的有效值允许的最大工作电压 计算的有效值速比特性阻抗标称值有关结构组

5、成部分编号内导体介质外导体护套外导体和屏蔽层间的中间层屏蔽层第一屏蔽层和第二屏蔽层间的中间层第二屏蔽层等等表 系数的应用实例符 号意义 单位由内导体决定的介质电压梯度系数护套表面在空气中的散热系数表 系数的应用实例系数有关结构组成部分覆盖层系数绞合或编织系数对于衰减对于直流电阻和质量总外径与单线直径之比特性阻抗的有效直径系数材料常数介质和护套的材料常数以及不同材料的数值表表符 号意义 单位各种材料 数值实芯 泡沫介质的介电常数介质的损耗系数介质允许的最大电压梯度介质或护套的密度介质或护套的热阻率允许的最高工作温度聚乙烯聚四氟乙烯全氟 乙烯丙烯共聚物乙烯四氟乙烯共聚物全氟烷氧基聚氯乙烯典型值频率

6、高密度材料其他密度材料正在考虑中频率仅对内外导体镀银情况导体材料常数表表 电导率在 时 和密度材料 符号 单位数值 符号 单位数值铜铝锡银铜包钢线铜包钢线只适用于计算直流电阻表 覆盖层系数导 体符号数值裸铜线镀银铜线镀锡铜线 和 见表铜包钢线见覆盖层系数是覆盖层导线的射频电阻与裸铜线的射频电阻之比 它取决于频率及覆盖层厚度表 镀锡铜线的覆盖层系数或 或 或 或 或 或表 铜包钢线的覆盖层系数假定钢的电导率 相对磁导率结构常数内导体的结构常数表表符 号意义不同绞线根数时的数值直流电阻和质量的绞合系数衰减的绞合系数有效直径系数总外径与单线直径之比电压梯度系数编织外导体和屏蔽层的结构常数表表编织角定

7、义编织单线尺寸外导体和屏蔽层的编织单线尺寸表表标称介质外径编织单线的标称直径单层编织 双层编织和和和衰减系数表 计算衰减用的系数符号意义 结构特征 数值内导体引起的衰减实芯导线绞合导线镀锡铜线铜包钢线见表见表外导体引起的衰减管状外导体编织外导体镀锡铜线编织 见表粗略的近似值 尚无可靠的理论允许的最大输入功率图 允许的最大输入功率计算用曲线特性阻抗和介质外径的标准值同轴电缆的标称特性阻抗在本条款中规定的所有阻抗都是在频率为 以及基准温度为 时定义的标称特性阻抗的标准值是同轴电缆的标称介质外径介质外径 标称值及其公差应符合下表表标称值公差电缆结构细节概述首先要确定标称特性阻抗 按介质外径 按介质的

8、介电常数 按表计算外导体的有效直径表 外导体的设计特征外导 直径管状外导体编织外导体 见内导体内导体的电气有效直径 按下式计算确定是从 圆整而成表内导体的设计特征实芯内导体直径 按计算值绞合内导体 直径 见绞合内导体直径 由电气有效直径 计算确定单线直径 由 计算确定和 按表编织外导体表有效直径外径平均直径可由介质外径 和编织线直径 计算确定按表编织的填充系数和 如上所述按表外导体的编织密度和编织角按下式计算确定外导体和屏蔽层间的中间层表中间层的外径编织屏蔽层表外径 和平均直径 由中间层外径 和编织单线直径 计算确定按表编织的填充系数为和 如上所述按表屏蔽层的编织密度和编织角按下式计算确定护套

9、表材料 屏蔽层的外径 标称厚度 最小厚度对于无屏蔽层的电缆 用外导体外径 代替质量计算电缆的近似总质量按下式计算各部分质量按下表所示公式计算表实芯内导体绞合内导体按表按表介质 按表按管状外导体 按表编织外导体 按表外导体和屏蔽层之间的中间层 取决于所用材料按表编织屏蔽层 按表按表护套 按表对于无屏蔽层的电缆 用外导体外径 代替电气性能计算导体和屏蔽层单位长度的直流电阻直流电阻值应按下表所示公式计算表实芯内导体绞合内导体管状外导体编织外导体编织屏蔽层按表按表和 按表和 按表衰减单位长度的总衰减应按下式计算式中 内导体引起的衰减分量介质引起的衰减分量外导体引起的衰减分量此衰减为电缆温度 时的值 当

10、温度 不等于 时 衰减 应按下式计算注 对于某些介质材料 可能与温度有关频率 时 和 计算公式于下表中 频率低于 时的计算公式正在考虑中表和 和 按表 和和 按表和 按表和 按 和表 或注 本条和 中 的单位为标称特性阻抗 和单位长度的电容是从 圆整而成 是从 圆整而成按表按表 或按额定功率的计算额定功率由衰减和环境温度为 时允许的最大耗散功率计算确定单位长度允许的最大耗散功率 取决于内导体允许的最高温度 而后者由介质允许的最高温度确定见表内导体对于静止的周围空气的温升为和 按表按图 选取对于无屏蔽层的电缆 用外导体外径 代替上式中的第一项是内导体对护套表面的温升 第二项是护套对周围空气的温升

11、建议用图解法解此方程求出 之后允许的最大输入功率按下式计算上式中 按最大衰减可能要比标称值大 由于外导体温度是未知的 计算时假定外导体温度和内导体温度相同 这样引起的误差可以忽略当环境温度 不等于 时额定功率可由 用经验公式计算确定允许电压介质的试验电压最大电压梯度应在内导体表面求得它受介质允许的最大电压梯度 的限制因此试验电压有效值按下式计算按表按表按按按表 或然后应对 值进行圆整当电压值低于 时应将此值圆整到最接近 的整数倍 当电压值为 及以上时应将此值圆整到最接近 的整数倍圆整后的试验电压用 表示圆整后的试验电压应施加 其频率为介质的放电试验电压放电试验电压 有效值 按下式计算但对于聚四

12、氟乙烯介质 而最小值为允许的最大工作电压允许的最大工作电压 有效值由试验电压 求出但输入功率应不超过允许的最大输入功率 在所有情况下必须满足条件然后应对 值进行圆整 当电压值低于 时应将此值圆整到最接近 的整数倍 当电压值为 及以上时应将此值圆整到最接近 的整数倍圆整后允许的最大工作电压用 表示护套的试验电压对聚氯乙烯护套表护套的标称厚度试验电压有效值浸水试验 火花试验不试验 不试验绝缘电阻气候和机械耐久性试验表项 目 详细规范中应包括的细节电容稳定性 高温和低温允许的最大电容量变化衰减稳定性热稳定性高温和低温试验频率允许的最大衰减增量 当适用时 在频率为 时的优选值为 和尺寸稳定性条件试验温度对于实芯聚乙烯对于其他材料应指出内导体端面和介质端面之间允许的位移流动性试验 仅适用于实芯聚乙烯介质的电缆施加力的最小值用经验公式计算计算值应圆整到最接近 的整数倍耐紫外线稳定性 正在考虑中温度应优先采用 标准试验试验按 注 的规定使用数据表项 目 要 求最小弯曲半径 对于一次室内敷设对于一次室外敷设最小卷绕直径允许的最低敷设温度对于 介质 类 护套对于 介质 类 护套对于 或 介质和护套谨慎敷设建议在敷设时避免受到冲击