同轴线的阻抗为什么一般为50或75欧?
接收机的负载阻抗为什么往往设计成50欧,和同轴线的阻抗是否有关?
是否可以设计成小于50欧的。
选择50欧,我感觉不见得科学。
里面就没有科学原理吗,难道就是为了方便批量生产。 展开
因为是材料和具体尺寸等限制的。当低耗的绝缘材料在实际中应用到柔性电缆上,电缆的尺寸规格必须保持不变,才能和现存的设备接口吻合。聚乙烯的介电常数为2.3,以空气(介电常数为1)为绝缘层的导线的阻抗为77 欧姆,如果以聚乙烯来填充绝缘空间的话,阻抗将减少为 51 欧姆。精确的标准是50欧姆。
而同轴电缆的主体是由内、外两导体构成的,对于导体中流动的电流存在着电阻与电感,对导体间的电压存在着电导与电容,这些特性是沿线路分布的,称为分布常数,由于在制造中尺寸精度和介质材料纯度不均匀的影响,在有线电视系统中要求使用的同轴电缆特性阻抗为75欧姆。
不同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 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。
扩展资料
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。
参考资料来源:百度百科-同轴线
这个50欧姆肯定和制造有关,如介质的介电常数,尺寸等。
为什么是75和50欧,而不是100、1000或其他数值呢?选定这两个数值,是因为既要考虑“损耗最小”,也要考虑能承受“最大击穿功率”。
对于空气介质,优先考虑“损耗最小”,要求同轴线缆“屏蔽层内径”与“芯线外径”的最佳比值为3.6(推导过程繁杂,略过),此时线缆特性阻抗为77Ω。这一比例下,线缆损耗虽然小,在遇到大功率时,屏蔽层和芯线层会出现击穿。同理,当考虑最大功率容量时,屏蔽层内径与芯线外径之比应为1.65,此时对应的特性阻抗为30Ω,此时线缆损耗也比较大。
所以,在传输功率不大的弱信号下(譬如电视信号),为计算简便,采用了75欧来作为低于77欧的最小损耗点。而50欧是77和30的平均近似,是最小损耗和最大功率容量之间的折中值。即,50欧能比70欧有更大承载功率。
线缆特性阻抗有了根据后,为了阻抗匹配,输出阻抗的设计值也就有了依据。
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