同轴电缆SPD的阻抗匹配
同轴电缆 技术要求
同轴电缆 技术要求
同轴电缆是一种常见的传输线，用于传输高频信号，如射频信号、视频信号等。
以下是同轴电缆的技术要求：
1. 阻抗匹配：同轴电缆的阻抗应该与连接器、放大器等设备的输入/输出阻抗匹配，以避免信号反射和失真。
2. 衰减：同轴电缆的衰减应该尽可能小，以保证信号的传输质量。
3. 屏蔽：同轴电缆应该有良好的屏蔽性能，以避免外部干扰对信号的影响。
4. 绝缘：同轴电缆的绝缘层应该具有足够的绝缘性能，以避免信号泄漏。
5. 弯曲半径：同轴电缆的弯曲半径应该尽可能大，以避免信号损失和电缆损坏。
6. 温度范围：同轴电缆的工作温度应该在一定的范围内，以保证其工作稳定性。
7. 阻燃性：同轴电缆应该具有一定的阻燃性，以避免火灾危险。
不同类型的同轴电缆可能有不同的技术要求，具体的技术要求可以参考相关的行业标准或企业标准。
最全的阻抗匹配方案
阻抗匹配（Impedance matching）是微波电子学里的一部分，主要用于传输线上，来达至所有高频的微波信号皆能传至负载点的目的，不会有信号反射回来源点，从而提升能源效益。
大体上，阻抗匹配有两种，一种是透过改变阻抗力（lumped-circuit matching），另一种则是调整传输线的波长（transmission line matching）。
要匹配一组线路，首先把负载点的阻抗值，除以传输线的特性阻抗值来归一化，然后把数值划在史密夫图表上。
改变阻抗力把电容或电感与负载串联起来，即可增加或减少负载的阻抗值，在图表上的点会沿著代表实数电阻的圆圈走动。
如果把电容或电感接地，首先图表上的点会以图中心旋转180度，然后才沿电阻圈走动，再沿中心旋转180度。
重覆以上方法直至电阻值变成1，即可直接把阻抗力变为零完成匹配。
调整传输线由负载点至来源点加长传输线，在图表上的圆点会沿著图中心以逆时针方向走动，直至走到电阻值为1的圆圈上，即可加电容或电感把阻抗力调整为零，完成匹配。
阻抗匹配则传输功率大，对于一个电源来讲，单它的内阻等于负载时，输出功率最大，此时阻抗匹配。
最大功率传输定理，如果是高频的话，就是无反射波。
对于普通的宽频放大器，输出阻抗50Ω，功率传输电路中需要考虑阻抗匹配，可是如果信号波长远远大于电缆长度，即缆长可以忽略的话，就无须考虑阻抗匹配了。
阻抗匹配是指在能量传输时,要求负载阻抗要和传输线的特征阻抗相等,此时的传输不会产生反射,这表明所有能量都被负载吸收了.反之则在传输中有能量损失。
高速PCB布线时，为了防止信号的反射，要求是线路的阻抗为50欧姆。
这是个大约的数字,一般规定同轴电缆基带50欧姆,频带75欧姆,对绞线则为100欧姆,只是取个整而已,为了匹配方便。
阻抗从字面上看就与电阻不一样，其中只有一个阻字是相同的，而另一个抗字呢？简单地说，阻抗就是电阻加电抗，所以才叫阻抗；周延一点地说，阻抗就是电阻、电容抗及电感抗在向量上的和。
同轴电缆阻抗
同轴电缆阻抗：连接网络的关键同轴电缆在数字通信领域有着广泛的应用，其性能优异，传输速率高。
而同轴电缆的阻抗则是影响其性能的一个重要因素。
同轴电缆的阻抗是指在同轴电缆中电信号传输时的阻力大小。
通俗来讲，这就相当于电信号传输时的水管大小，如果管子太小，水流就会受阻，这样就会降低传输的速度，反之，如果水管太大，就会浪费水资源。
同样的道理，当同轴电缆的阻抗与接收器或发送器的阻抗不匹配时，就会出现反射，导致信号损失、抖动、干扰等问题。
因此，匹配同轴电缆阻抗至关重要。
一般来讲，同轴电缆的阻抗为50或75欧姆，而大多数接收器和发送器也都设计为50或75欧姆，这样才能保证信号传输的质量。
除了同轴电缆阻抗的匹配，同轴电缆使用的场所以及电缆本身的质量同样会影响其性能。
通常情况下，同轴电缆应在地下或受人为损坏小的场所使用，避免被机械损坏；同时，电缆的绝缘材料应具有良好的绝缘性、阻燃性和抗老化性，这些都是保障同轴电缆传输质量的重要因素。
综上所述，同轴电缆阻抗是影响其性能的一个重要因素，合理选择同轴电缆及相关设备，匹配好阻抗，可以保证信号传输的质量。
同轴射频电缆阻抗计算
同轴射频电缆阻抗计算射频同轴电缆是一种广泛应用于通信、雷达、导航等领域的传输线。
它由内导体、绝缘层、外导体和护套组成，具有低损耗、高带宽、抗干扰能力强等优点。
在射频系统中，阻抗匹配是非常重要的一个环节，因为它直接影响到信号的传输质量和系统的性能。
因此，对射频同轴电缆的阻抗计算具有重要意义。
一、射频同轴电缆的基本参数1. 内导体：射频同轴电缆的内导体通常采用铜或铝制成，其截面积和长度会影响电缆的阻抗。
2. 绝缘层：绝缘层的主要作用是防止内外导体之间的短路，同时保证射频信号的传输。
绝缘层的材料和厚度也会影响电缆的阻抗。
3. 外导体：外导体通常采用铜管或铝管制成，其直径和长度会影响电缆的阻抗。
4. 护套：护套的主要作用是保护电缆，防止外部环境对电缆的影响。
护套的材料和厚度也会影响电缆的阻抗。
二、射频同轴电缆的阻抗计算公式射频同轴电缆的阻抗计算公式为：Z = R + jX，其中Z表示阻抗，R表示电阻，X表示电抗，j表示虚数单位。
1. 电阻R的计算：电阻R主要由内导体的电阻决定，其计算公式为：R = ρL/A，其中ρ表示导体材料的电阻率，L表示内导体的长度，A表示内导体的截面积。
2. 电抗X的计算：电抗X主要由绝缘层的电容和外导体的电感决定，其计算公式为：X = 2πfL/D，其中f表示射频信号的频率，L表示外导体的长度，D表示外导体的直径。
三、射频同轴电缆阻抗计算实例假设我们要设计一根射频同轴电缆，要求其工作频率为10GHz，内导体采用铜制，截面积为1mm²，长度为1m；绝缘层采用聚乙烯材料，厚度为0.05mm；外导体采用铜管，直径为0.5mm，长度为1m；护套采用聚氨酯材料。
根据上述参数，我们可以计算出射频同轴电缆的阻抗。
1. 计算内导体的电阻：首先我们需要知道铜的电阻率ρ约为1.68×10^-8Ω·m。
代入公式R = ρL/A，得到R = 1.68×10^-8 ×1000/1 = 1.68×10^-7Ω。
阻抗匹配计算公式zhihu
阻抗匹配计算公式zhihu阻抗匹配是一种常用的电路设计技术，能够提高电路的效能和传输功率。
阻抗匹配是指在电路设计中，将信号源、传输线、负载等电路的阻抗调整到相互匹配的状态，以实现最大功率传输和信号传输的最佳效果。
在实际应用中，阻抗匹配可以通过改变电阻、电容、电感等元件的数值来实现。
阻抗匹配的目的是为了使信源和负载之间达到最大功率传输的状态，即阻抗匹配的目标是使信源和负载之间的阻抗相等。
在电路中，阻抗可以用复数来表示，即阻抗的实部和虚部，分别对应于电阻和电抗。
阻抗匹配的计算公式主要有以下几种：1.串联匹配公式：当信源阻抗为Zs，负载阻抗为Zl，需要串联一个电感L和一个电容C进行阻抗匹配时，串联匹配公式为：Zin = Zs + jωL = Zl + 1/(jωC)其中，ω为角频率，j为单位虚数。
这个公式可以通过将实部和虚部分别相等的方式求解。
首先将两个复数等于，得到：Zs=Zl+1/(jωC)接着，将上式的复数形式展开，得到：Rs+jωL=Rl+1/(jωC)将实部和虚部分开，并进行整理，得到：Rs=Rl+1/(ω^2CL)ωL=1/ωC根据这两个等式，可以求解出所需的电感L和电容C的数值。
2.并联匹配公式：当信源阻抗为Zs，负载阻抗为Zl，需要并联一个电阻R和一个电感L进行阻抗匹配时，并联匹配公式为：Zin = (Zs + R) ，(Zl + jωL)其中，"，"表示并联。
这个公式同样也可以通过将实部和虚部分别相等的方式求解。
首先将两个复数等于，得到：Zs+R=Zl+jωL接着，将上式的复数形式展开，并进行整理，得到：Rs+R+jωL=Rl将实部和虚部分开，并进行整理，得到：Rs+R=RlωL=-R根据这两个等式，可以求解出所需的电阻R和电感L的数值。
3.逆变器匹配公式：逆变器匹配是一种较为复杂的匹配方式，其中包含多个元件。
逆变器匹配公式可以根据具体的电路结构来确定，常用的逆变器匹配方法有L型匹配法、π型匹配法等。
射频同轴电缆选择指南
射频同轴电缆选择指南
1.频率范围
2.阻抗匹配
阻抗匹配是指信号源和负载之间的阻抗匹配。
在选择射频同轴电缆时，需要确保其阻抗与信号源和负载的阻抗匹配。
常见的阻抗值有50欧姆和
75欧姆，选择时需要根据实际应用的设备和系统来确定阻抗匹配。
3.传输损耗
传输损耗是指信号在传输过程中由于电缆的衰减而丢失的能量。
传输
损耗会降低系统的信号质量和传输距离。
在选择射频同轴电缆时，需要考
虑其传输损耗的大小。
一般来说，传输损耗越小，电缆的传输性能越好。
4.电缆长度
电缆长度也是一个重要的考虑因素。
一般来说，射频同轴电缆的传输
性能受到电缆长度的限制，传输损耗随着长度的增加而增加。
因此，在选
择电缆时，需要根据实际的传输距离来确定合适的电缆长度。
5.屏蔽性能
6.环境适应性
射频同轴电缆通常被安装在室内或者室外环境中，对于不同的环境，
电缆的要求也不同。
室外电缆需要具有良好的耐候性和防水性能，室内电
缆则需要具有良好的抗干扰能力。
选择电缆时，需要根据实际安装环境来
确定合适的电缆。
综上所述，射频同轴电缆选择时需要考虑频率范围、阻抗匹配、传输损耗、电缆长度、屏蔽性能和环境适应性等因素。
根据实际应用场景和需求，选择合适的射频同轴电缆可以确保系统的传输质量和性能。
同轴线的阻抗为什么一般为50或75欧(详解)
什么是典型的电缆阻抗？同轴电缆使用的最典型阻抗值为50欧姆和75欧姆。
50欧姆同轴电缆大概是使用中最常见的，一般使用在无线电发射接收器，实验室设备，以太等环境下。
另一种常用的电缆类型是75欧姆的同轴电缆，一般用在视频传输，有限电视网络，天线馈线，长途电讯应用等场合。
电报和电话使用的裸露平行导线也是典型的阻抗为600欧姆。
一对线径标准22的双绞线，使用合适的绝缘体，因为机械加工的限制，平均阻抗大约在120欧姆左右，这是另一种具有自己特有特性阻抗的传输线。
某些天线系统中使用300欧姆的双引线，以匹配折合半波阵子在自由空间阻抗。
（但当折合阵子处于八木天线中的时候，阻抗通常会下降很多，一般在100-200欧姆左右）（注：加反射板也会改变阵子的阻抗值，一般会降低，而且反射板越近则阻抗降低越多。
）为什么是50欧姆的同轴电缆？在美国，用作射频功率传输的标准同轴电缆的阻抗几乎无一例外地都是50欧姆。
为什么选用这个数值，在伯德电子公司出示的一篇论文中有解释。
不的的参数都对应一个最佳的阻抗值。
内外导体直径比为1.65时导线有最大功率传输能力，对应阻抗为30欧姆（注：lg1.65*138=30欧姆，要使用空气为绝缘介质，因为这个时候介电常数最小，如果使用介电常数为2.3的固体聚乙烯，则阻抗只有不到20欧姆）。
最合适电压渗透的直径比为2.7，对应阻抗大约是6 0欧姆。
（顺带一提，这个是很多欧洲国家使用的标准阻抗）当发生击穿时，对功率传输能力的考量是忽略了渗透电流的，而在阻抗很低，3 0欧姆时，渗透电流会很高。
衰减只源自导体的损失，此时的衰减大约比最小衰减阻抗（直径比3.5911）77欧姆的时候上升了50%，而在这个比率下（D/d=3. 5911），最大功率的上限为30欧姆电缆最大功率的一半。
以前，很少使用微波功率，电缆也无法应付大容量传输。
因此减少衰减是最重要的因素，导致了选择77（75欧姆）为标准。
同时也确立了硬件的规格。
50-22射频同轴电缆技术指标要求
50-22射频同轴电缆技术指标要求50-22射频同轴电缆是一种广泛应用于通信网络、电视信号传输、无线电频率传输等领域的电缆。
其技术指标要求主要包括以下几个方面：1.增益稳定性：射频同轴电缆的增益稳定性是指在频率范围内，电缆传输信号经损耗后，能够保持相对稳定的信号增益。
对于50-22射频同轴电缆而言，增益稳定性要求高，可以确保信号传输的质量和可靠性。
2.阻抗匹配：阻抗匹配是指射频同轴电缆输入和输出端口之间的电气特性阻抗相匹配。
50-22射频同轴电缆要求输入和输出的阻抗匹配度高，以减小信号反射和传输损耗，提高传输效率。
3.传输损耗：传输损耗是指在信号传输过程中由于电缆中的电阻、电感、电容等元件引起的能量损失。
50-22射频同轴电缆要求在频率范围内传输损耗低，以确保信号的强度和质量。
4.平衡度：平衡度是指射频同轴电缆在传输过程中两个导线之间的电信号平衡性。
高平衡度可以减少噪声和干扰，提高信号传输的可靠性。
50-22射频同轴电缆要求具有良好的平衡度。
5.带宽：带宽是指射频同轴电缆能够传输的频率范围。
50-22射频同轴电缆要求具有较宽的带宽，可以传输更多的频率信号，满足不同应用领域的需求。
6.温度范围：温度范围是指射频同轴电缆能够正常工作的环境温度范围。
50-22射频同轴电缆要求能够在较高或较低的温度下正常工作，以满足不同环境条件下的使用需求。
通过以上几个方面的技术指标要求，可以确保50-22射频同轴电缆在通信、传输等领域中的稳定性、可靠性和传输效率。
同时，在不同应用场景中，还可以根据实际需求，进一步提高技术指标要求，以满足更高级别的信号传输需求。
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同轴电缆SPD的阻抗匹配
摘要：同轴电缆SPD的选型，需要考虑的参数有很多，例如接口、工作电压、插入损耗等，但阻抗匹配这一重要参数很容易被忽视，该参数恰恰也决定着SPD安装后对原线路的影响。
本文主要就同轴电缆SPD（避雷器）阻抗匹配问题进行讨论。
关键词：同轴电缆；阻抗匹配；SPD
0引言
同轴电缆通常也被称做细缆，在10Base2网络中是主要的信号传输介质，但随着10/100BaseT网络的普及，双绞线已逐渐取代了细缆的位置，成为了现在局域网络的主要传输介质。
在网络中，同轴电缆虽被双绞线取代，但它并没有退出通信系统的舞台。
在现代网络中同轴电缆主要作为E1线路（广域网常用专线）的接入介质，因此在视频传输中得到广泛的应用。
同轴电缆抗干扰能力很弱，尤其是雷电磁脉冲对其影响很大，很容易产生雷电过电压而损坏连接的设备，但可以通过安装BNC接口的SPD来防止雷电过电压损坏相连的设备。
由于同轴电缆的应用于不同的系统，其外型一样但阻抗分50Ω或75Ω等。
其SPD选择时如果阻抗不匹配，虽接口、电压等满足要求，但长时间工作会使线路的带宽下降并产生损耗。
1 同轴电缆简介
同轴电缆（Coaxial）是指有两个同心导体，而导体和屏蔽层又共用同一轴心的电缆。
最常见的同轴电缆由绝缘材料隔离的铜线导体组成，在里层绝缘材料的外部是另一层环形导体及其绝缘体，然后整个电缆由聚氯乙烯或特氟纶材料的护套包住。
目前，常用的同轴电缆有两类：50Ω和75Ω的同轴电缆。
75Ω同轴电缆常用于CATV网，故称为CATV电缆，传输带宽可达1GHz，目前常用CATV电缆的传输带宽为750MHz。
50Ω同轴电缆主要用于基带信号传输，传输带宽为1MHz~20MHz，总线型以太网就是使用50Ω同轴电缆，在以太网中，50Ω细同轴电缆的最大传输距离为185m，粗同轴电缆可达1 000m。
1.1宽带电缆
是CATV系统中使用的标准，它既可使用频分多路复用的模拟信号发送，也可传输数字信号。
同轴电缆的价格比双绞线贵一些，但其抗干扰性能比双绞线强。
当需要连接较多设备而且通信容量相当大时可以选择同轴电缆。
1.2网络同轴电缆
内外由相互绝缘的同轴心导体构成的电缆：内导体为铜线，外导体为铜管或网。
电磁场封闭在内外导体之间，故辐射损耗小，受外界干扰影响小。
常用于传送多路电话和电视。
1.3同轴电缆
同轴电缆的得名与它的结构相关。
同轴电缆也是局域网中最常见的传输介质之一。
它用来传递信息的一对导体是按照一层圆筒式的外导体套在内导体（一根细芯）外面，两个导体间用绝缘材料互相隔离的结构制选的，外层导体和中心轴芯线的圆心在同一个轴心上，所以叫做同轴电缆，同轴电缆之所以设计成这样，也是为了防止外部电磁波干扰异常信号的传递。
2 阻抗匹配概念
特性阻抗是指无限长传输线上各处的电压与电流的比值，用Z0表示。
同轴电缆的特性阻抗的计算公式为：
D为同轴电缆外导体铜网内径；d为同轴电缆芯线外径；εr为导体间绝缘介质的相对介电常数；
由公式可以看出，同轴电缆特性阻抗只与导体直径D和d以及导体间介质的介电常数εr有关，而与同轴电缆长短、工作频率等参数无关。
一般对于同轴电缆的阻抗为50Ω与75Ω。
阻抗匹配是指同轴电缆终端所接负载阻抗ZL 等于同轴电缆特性阻抗Z0 时，称为同轴电缆终端是匹配连接的。
匹配时，同轴电缆上只存在传向终端负载的入射波，而没有由终端负载产生的反射波，因此当SPD安装时就成为了终端负载，匹配能保证同轴电缆连接设备取得全部信号功率，当SPD阻抗为50Ω时，与50Ω的电缆是匹配的，而当SPD阻抗为75Ω欧时，与50Ω的电缆是不匹配的，如果50Ω的SPD安装在75Ω的同轴电缆时将对原通信系统产生很大的影响，所以SPD的阻抗与同轴电缆的阻抗一定要匹配。
3 阻抗匹配性能
阻抗的匹配是生产SPD的一项重要参数，如果阻抗匹配做的不好，那安装上SPD会对原通信线路产生损耗以至带宽降低。
在不匹配的情况下，馈线上同时存在入射波和反射波。
在入射波和反射波相位相同的地方，电压振幅相加为最大电压振幅Vmax ，形成波腹；而在入射波
和反射波相位相反的地方电压振幅相减为最小电压振幅Vmin ，形成波节；其它各点的振幅值则介于波腹与波节之间，这种合成波称为行驻波，反射波电压和入射波电压幅度之比叫作反射系数R表示为：
波腹电压与波节电压幅度之比称为驻波系数，也叫电压驻波比，记为T，其表示为：
终端负载阻抗ZL和特性阻抗Z0越接近，反射系数R 越小，驻波比T越接近于1，匹配也就越好，在GB50343-2004的5.4.2中规定电压驻波比应小于1.3，但应注意一些特殊系统，如卫星接收等对信号衰减有严格要求的系统，其驻波比应小于1.14，在选型时应尽量选择驻波比接近于1的SPD。
4 阻抗匹配判断
同轴电缆的应用主要是视频传输与E1线路，对于视频传输一般应用于监控系统，其传输的是模拟信号，阻抗为75Ω；对于E1线路（广域网常用专线）的接入，主要是通过两根同轴电缆经E1转换盒，转换为RJ45接口的网线，此时同轴电缆传输的是数字信号，其阻抗为50Ω，在防雷设计中这两个系统是最常见的。
对于一些同轴电缆的应用，不容易判断其匹配的阻抗，因为电缆外形相同，在不确定阻抗的时可以查找系统相关的资料，还有就是凭经验来判断，一般的50Ω同轴电缆的BNC接头芯比75Ω芯要粗一些。
5结论
同轴电缆除了在E1及视频应用外，在移动通信机房等也有重要应用，对于常见的E1及视频的电缆很好判断其阻抗，但一些不常见的通信是很难判断的，在SPD选型时一定要主要阻抗的匹配，否则不匹配会产生损耗，而影响原通信线路。
参考文献
[1]雷击电磁脉冲防护IEC 61312-1第三部分：浪涌保护器的要求.
[2]同轴电缆的性能参数.
[3]建筑物电子信息系统防雷技术规范GB50343-2004.。