数据电缆中特性阻抗的解析

一、概述
    在现在各类型号的数据电缆生产中，zui重要也是zui基本的四个参数：特性阻抗（IMPEDANCE）、衰减（ATTENUATION）、近端串音（NEAR-ENDCROSSTALK）、结构回波损耗（SRL）。相比之下，这四个参数中zui难控制应是特性阻抗，尤及对于特殊的多工序控制的数据缆，如阻水五类缆（UTP-ZS）、屏蔽五类缆（FTP）等。怎样使其与衰减达到平衡，怎样使其波动范围控制在100+15Ω之内。本文主要是从理论和实际操作中的经验所得来对特性阻抗的控制进行分析。（由于数据电缆属典型的对称通信电缆，所以以下所有的计算都基于理想的对称回路）
     二、计算
     （一）、特性阻抗数值（ZC）的理论计算：
     ZC=（R2+ω2L2/G2+ω2C2）1/4其中的R、G、L、C为线路的一次传输参数（单个回路的电阻、电导、电感、电容）。由于数据缆的应用环境为100MHz，远远大于30KHz，属高频范围，所以有ωL》R，ωC》G，故有ZC=（R2+ω2L2/G2+ω2C2）1/4≈（ω2L2/ω2C2）1/4=（L/C）1/2，由以上式中可以看出要想算出ZC，只要知道L、C就可以了。
     （二）、孤立回路电感（L）的理论计算：
    当回路通以交流电后，则在回路的导电线芯中和回路周围产生磁通Ф，导电线芯内的叫内磁通，导电线芯外的叫外磁通。电感为磁通Ф与引起磁通的电流I之比，所以相应的内外磁通亦有内外电感（L内和L外），总电感为L=L内+L外。
    L内为导线内部的磁通与流过导线的电流之比所决定的。它的计算公式可在求二孤立导线有效电阻时，其复数功率的虚部来求得。其计算公式如：L内=Q（x）*10-4（亨/公里）