CATV同轴电缆回波损耗测量及某些波形的分析.docVIP

同轴电缆回波损耗测量 CA TV 及某些波形的分析 方建成3 摘 要 本文着重介绍频域法测量 CA TV 同轴电缆回波损耗的方法, 并对某些波形进行分析, 提出改进建议。 关键词 同轴电缆 回波损耗 测量 波形 分析 Re turn L o ss M ea surem en t f or CA TV Coa x ia l Ca ble s an d Ana ly s is of Som e W a vef orm s F an g J ian ch en g A bstrac t T h is p ap e r fo cu se s o n th e re tu rn lo ss m ea su rem en t m e tho d s fo r CA TV cab le s, o f w h ich f requency2dom a in m e tho d is cho sen. In add it io n, som e w avefo rm s a re ana lyzed and som e sugge st io n s fo r im p ro vem en t a re g iven. Keywords Co ax ia l cab le R e tu rn lo ss M ea su rem en t W avefo rm A na ly sis 粗细不均, 介质材料及外导体的制造工艺不 够完善, 造成外导体内径变化。这些都导致电 缆结构参数沿电缆长度方向会有一定程度的 变化, 因此电缆沿线各个点的特性阻抗也是 变化的。此时的特性阻抗一般称作“有效特性 阻抗 Z e ”, 与通常所述的“平均特性阻抗 Z m ” 概念有所不同。 当电缆上存在这种内部特性阻抗不均匀 时, 其传输质量就会下降, 特别对电视传输则 影响更严重, 信号产生反射, 从而对主信号产 生重影, 影响图像清晰度。严重的反射也消耗 能量, 衰减增大, 降低电缆的传输效率。 2. 1 阻抗均匀性 我们所熟知的“平均特性阻抗 Z m ”, 是定 义为沿电缆长度各局部特性阻抗的算术平均 值。 这里将引入与阻抗均匀性有关的“有效 特性阻抗 Z e ”。它是局部特性阻抗 Z x 的变化 以及这些变化对间距的函数。在高频下, 这个 引 言 1 随着我国 CA TV 事业的迅猛发展, 国内 同轴电缆生产厂引进了多条物理发 CA TV 泡聚乙烯绝缘生产线, 同时国内很多生产厂 改造或配备了国产物理发泡聚乙烯绝缘生产 线。 这些厂家大部分都配备了进口的网络分 析仪或国产扫频仪。 物理发泡聚乙烯绝缘同 轴电缆的主要电性能中, 除平均特性阻抗、衰 减常数、屏蔽衰减外, 回波损耗也是主要电气 参数之一, 也常常是某些生产厂的主攻方向 之一。 同轴电缆的回波损耗测量也显得越来 越重要。本文将着重讨论这方面的问题, 并对 某些波形进行分析, 提出改进建议。 阻抗均匀性与回波损耗 对于同轴电缆产品来说, 由于内导体的 2 3 男, 1939 年出生, 高级工程师, 电子工业部第二十三研究 所, 上海市逸仙路 35 号( 200437) 收稿日期  光纤与电缆及其应用技术 1998 年第 6 期 24 任意截面上局部特性阻抗 Z x 就是相当于具 有该电缆截面的长均匀线的特性阻抗。 阻抗均匀性测量的目的在于确定在规定 的频带内有效特性阻抗的变化。 由于制造电缆的设备、工艺等条件所限, Z x 沿电缆长度会有变化, 它导致在任何频率 下测得的“有效特性阻抗 Z e ”的变化。 2. 2 回波损耗 回波损耗是射频电缆在频域内电气均匀 性(阻抗均匀性) 的度量, 其定义为 图 1 两端口器件的 S 参数模型 的幅值和相位。 通过转换端口和用特性阻抗端接端口 2, 也可相似地定义 S 22 和 S 12。 L R = 20 lg (u i ?u r ) (dB ) (1) 参数是用来表示器件改变信号流动路 S 式(1) 中 u i 为对应于阻抗 Z n 的输入电压波 的幅值; u r 为对应于终端阻抗 Z n 的反射电压 波的幅值; Z n 为有关电缆规范规定的标称特 性阻抗; L R 为电缆的回波损耗。 用频域法进行电缆阻抗均匀性测量时, 通常以电压驻波比 V SW R 或回波损耗 L R (dB ) 为指标, 另外还可用反射系数 Θ表示。 这三者均可表征电缆的阻抗均匀性, 可用相 应数学式或查表相互换算。 回波损耗、电压驻波比、反射系数三者的 关系: 线的一种规定。 S 参数的下标含意为 S o u t in。 此处第一个数字 (o u t ) 是信号出现的那个