同軸電纜的詳細(xì)介紹.doc

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同軸電纜的詳細(xì)介紹 http://www.c114.net ( 2009/4/14 16:35 ) 1 2 3 下一頁(yè) 一、概述 1、基帶同軸電纜 同軸電纜以硬銅線為芯，外包一層絕緣材料。這層絕緣材料用密織的網(wǎng)狀導(dǎo)體環(huán)繞，網(wǎng)外又覆蓋一層保護(hù)性材料。有兩種廣泛使用的同軸電纜。一種是50歐姆電纜，用于數(shù)字傳輸，由于多用于基帶傳輸，也叫基帶同軸電纜；另一種是75歐姆電纜，用于模擬傳輸，即下一節(jié)要講的寬帶同軸電纜。這種區(qū)別是由歷史原因造成的，而不是由于技術(shù)原因或生產(chǎn)廠家。 同軸電纜的這種結(jié)構(gòu)，使它具有高帶寬和極好的噪聲抑制特性。同軸電纜的帶寬取決于電纜長(zhǎng)度。1km的電纜可以達(dá)到1Gb/s~2Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。還可以使用更長(zhǎng)的電纜，但是傳輸率要降低或使用中間放大器。目前，同軸電纜大量被光纖取代，但仍廣泛應(yīng)用于有線電視和某些局域網(wǎng)。 2、寬帶同軸電纜 使用有限電視電纜進(jìn)行模擬信號(hào)傳輸?shù)耐S電纜系統(tǒng)被稱為寬帶同軸電纜?！皩拵А边@個(gè)詞來(lái)源于電話業(yè)，指比4kHz寬的頻帶。然而在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，“寬帶電纜”卻指任何使用模擬信號(hào)進(jìn)行傳輸?shù)碾娎|網(wǎng)。 由于寬帶網(wǎng)使用標(biāo)準(zhǔn)的有線電視技術(shù)，可使用的頻帶高達(dá)300MHz（常常到450MHz）；由于使用模擬信號(hào)，需要在接口處安放一個(gè)電子設(shè)備，用以把進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的比特流轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，并把網(wǎng)絡(luò)輸出的信號(hào)再轉(zhuǎn)換成比特流。 寬帶系統(tǒng)又分為多個(gè)信道，電視廣播通常占用6MHz信道。每個(gè)信道可用于模擬電視、CD質(zhì)量聲音(1.4Mb/s)或3Mb/s的數(shù)字比特流。電視和數(shù)據(jù)可在一條電纜上混合傳輸。 寬帶系統(tǒng)和基帶系統(tǒng)的一個(gè)主要區(qū)別是：寬帶系統(tǒng)由于覆蓋的區(qū)域廣，因此，需要模擬放大器周期性地加強(qiáng)信號(hào)。這些放大器僅能單向傳輸信號(hào)，因此，如果計(jì)算機(jī)間有放大器，則報(bào)文分組就不能在計(jì)算機(jī)間逆向傳輸。為了解決這個(gè)問(wèn)題，人們已經(jīng)開(kāi)發(fā)了兩種類型的寬帶系統(tǒng)：雙纜系統(tǒng)和單纜系統(tǒng)。 1)雙纜系統(tǒng) 雙纜系統(tǒng)有兩條并排鋪設(shè)的完全相同的電纜。為了傳輸數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)通過(guò)電纜1將數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娎|數(shù)根部的設(shè)備，即頂端器(head-end)，隨后頂端器通過(guò)電纜2將信號(hào)沿電纜數(shù)往下傳輸。所有的計(jì)算機(jī)都通過(guò)電纜1發(fā)送，通過(guò)電纜2接收。 2)單纜系統(tǒng) 另一種方案是在每根電纜上為內(nèi)、外通信分配不同的頻段。低頻段用于計(jì)算機(jī)到頂端器的通信，頂端器收到的信號(hào)移到高頻段，向計(jì)算機(jī)廣播。在子分段(subsplit)系統(tǒng)中，5MHz~30MHz頻段用于內(nèi)向通信，40MHz~300MHz頻段用于外向通信。在中分(midsplit)系統(tǒng)中，內(nèi)向頻段是5MHz~116MHz，而外向頻段為168MHz~300MHz。這一選擇是由歷史的原因造成的。 3)寬帶系統(tǒng)有很多種使用方式。在一對(duì)計(jì)算機(jī)間可以分配專用的永久性信道；另一些計(jì)算機(jī)可以通過(guò)控制信道，申請(qǐng)建立一個(gè)臨時(shí)信道，然后切換到申請(qǐng)到的信道頻率；還可以讓所有的計(jì)算機(jī)共用一條或一組信道。從技術(shù)上講，寬帶電纜在發(fā)送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)上比基帶（即單一信道）電纜差，但它的優(yōu)點(diǎn)是已被廣泛安裝。 3、同軸電纜網(wǎng)絡(luò) 同軸電纜網(wǎng)絡(luò)一般可分為三類: 主干網(wǎng)。主干線路在直徑和衰減方面與其他線路不同,前者通常由有防護(hù)層的電纜構(gòu)成。 次主干網(wǎng)。次主干電纜的直徑比主干電纜小。當(dāng)在不同建筑物的層次上使用次主干電纜時(shí),要采用高增益的分布式放大器,并要考慮電纜與用戶出口的接口。 線纜。 同軸電纜不可絞接,各部分是通過(guò)低損耗的連接器連接的。連結(jié)器在物理性能上與電纜相匹配。中間接頭和耦合器用線管包住,以防不慎接地。若希望電纜埋在光照射不到的地方,那么最好把電纜埋在冰點(diǎn)以下的地層里。如果不想把電纜埋在地下,則最好采用電桿來(lái)架設(shè)。同軸電纜每隔100米設(shè)一個(gè)標(biāo)記,以便于維修。必要時(shí)每隔20米要對(duì)電纜進(jìn)行支撐。在建筑物內(nèi)部安裝時(shí),要考慮便于維修和擴(kuò)展,在必要的地方還需提供管道,保護(hù)電纜。 同軸電纜一般安裝在設(shè)備與設(shè)備之間。在每一個(gè)用戶位置上都裝備有一個(gè)連接器,為用戶提供接口。接口的安裝方法如下: (1)細(xì)纜 將細(xì)纜切斷,兩頭裝上BNC頭,然后接在T型連接器兩端。 (2)粗纜 粗纜一般采用一種類似夾板的Tap裝置進(jìn)行安裝,它利用Tap上的引導(dǎo)針穿透電纜的絕緣層,直接與導(dǎo)體相連。電纜兩端頭設(shè)有終端器,以削弱信號(hào)的反射作用。 二、參數(shù)指標(biāo) 1、主要電氣參數(shù) (1)同軸電纜的特性阻抗 同軸電纜的平均特性阻抗為502Ω,沿單根同軸電纜的阻抗的周期性變化為正弦波,中心平均值3Ω,其長(zhǎng)度小于2米。 (2)同軸電纜的衰減 一般指500米長(zhǎng)的電纜段的衰減值。當(dāng)用10MHz的正弦波進(jìn)行測(cè)量時(shí),它的值不超過(guò)8.5db(17db/公里);而用5MHz的正弦波進(jìn)行測(cè)量時(shí),它的值不超過(guò)6.0db(12db/公里)。 (3)同軸電纜的傳播速度 需要的最低傳播速度為0.77C(C為光速)。 (4)同軸電纜直流回路電阻 電纜的中心導(dǎo)體的電阻與屏蔽層的電阻之和不超過(guò)10毫歐/米(在20℃下測(cè)量)。 2、同軸電纜的物理參數(shù) 同軸電纜是由中心導(dǎo)體、絕緣材料層、網(wǎng)狀織物構(gòu)成的屏蔽層以及外部隔離材料層組成,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。 同軸電纜具有足夠的可柔性,能支持254mm(10英寸)的彎曲半徑。中心導(dǎo)體是直徑為2.17mm0.013mm的實(shí)芯銅線。絕緣材料必須滿足同軸電纜電氣參數(shù)。屏蔽層是由滿足傳輸阻抗和ECM規(guī)范說(shuō)明的金屬帶或薄片組成,屏蔽層的內(nèi)徑為6.15mm,外徑為8.28mm。外部隔離材料一般選用聚氯乙烯(如PVC)或類似材料。 3、對(duì)電纜進(jìn)行測(cè)試的主要參數(shù)有: (1)導(dǎo)體或屏蔽層的開(kāi)路情況。 (2)導(dǎo)體和屏蔽層之間的短路情況。 (3)導(dǎo)體接地情況。 (4)在各屏蔽接頭之間的短路情況。 三、規(guī)格型號(hào) 同軸電纜可分為兩種基本類型,基帶同軸電纜和寬帶同軸電纜。目前基帶常用的電纜,其屏蔽線是用銅做成的網(wǎng)狀的,特征阻抗為50(如RG-8、RG-58等);寬帶同軸電纜常用的電纜的屏蔽層通常是用鋁沖壓成的,特征阻抗為75(如RG-59等)。 粗同軸電纜與細(xì)同軸電纜是指同軸電纜的直徑大還是小。粗纜適用于比較大型的局部網(wǎng)絡(luò),它的標(biāo)準(zhǔn)距離長(zhǎng)、可靠性高。由于安裝時(shí)不需要切斷電纜,因此可以根據(jù)需要靈活調(diào)整計(jì)算機(jī)的入網(wǎng)位置。但粗纜網(wǎng)絡(luò)必須安裝收發(fā)器和收發(fā)器電纜,安裝難度大,所以總體造價(jià)高。相反,細(xì)纜安裝則比較簡(jiǎn)單,造價(jià)低,但由于安裝過(guò)程要切斷電纜,兩頭須裝上基本網(wǎng)絡(luò)連接頭(BNC),然后接在T型連接器兩端,所以當(dāng)接頭多時(shí)容易產(chǎn)生接觸不良的隱患,這是目前運(yùn)行中的以太網(wǎng)所發(fā)生的最常見(jiàn)故障之一。 為了保持同軸電纜的正確電氣特性,電纜屏蔽層必須接地。同時(shí)兩頭要有終端器來(lái)削弱信號(hào)反射作用。 無(wú)論是粗纜還是細(xì)纜均為總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),即一根纜上接多部機(jī)器,這種拓?fù)溥m用于機(jī)器密集的環(huán)境。但是當(dāng)一觸點(diǎn)發(fā)生故障時(shí),故障會(huì)串聯(lián)影響到整根纜上的所有機(jī)器,故障的診斷和修復(fù)都很麻煩,因此,將逐步被非屏蔽雙絞線或光纜取代。 最常用的同軸電纜有下列幾種: RG-8或RG-11 50Ω RG-58 50Ω RG-59 75Ω RG-62 93Ω 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一般選用RG-8以太網(wǎng)粗纜和RG-58以太網(wǎng)細(xì)纜。RG-59 用于電視系統(tǒng)。RG-62 用于ARCnet網(wǎng)絡(luò)和IBM3270網(wǎng)絡(luò)。 四、布線結(jié)構(gòu) 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)中,對(duì)同軸電纜的粗纜和細(xì)纜有三種不同的構(gòu)造方式,即細(xì)纜結(jié)構(gòu)、粗纜結(jié)構(gòu)和粗/細(xì)纜混合結(jié)構(gòu)。 1、細(xì)纜結(jié)構(gòu) 細(xì)纜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示。 圖2 細(xì)纜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖 1)硬件配置 (1)網(wǎng)絡(luò)接口適配器:網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)結(jié)點(diǎn)需要一塊提供BNC接口的以太網(wǎng)卡、便協(xié)式適配器或PCMCIA卡。 (2)BNC-T型連接器:細(xì)纜Ethernet上的每個(gè)結(jié)點(diǎn)通過(guò)T型連接器與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接,它水平方向的兩個(gè)插頭用于連接兩段細(xì)纜,與之垂直的插口與網(wǎng)絡(luò)接口適配器上的BNC連接器相連。 (3)電纜系統(tǒng):用于連接細(xì)纜以太網(wǎng)的電纜系統(tǒng)包括: 細(xì)纜(RG-58 A/U):直徑為5毫米,特征阻抗為50歐姆的細(xì)同軸電纜。 BNC連接器插頭:安裝在細(xì)纜段的兩端。 BNC桶型連接器:用于連接兩段細(xì)纜。 BNC 終端匹配器:BNC 50歐姆的終端匹配器安裝在干線段的兩端,用于防止電子信號(hào)的反射。干線段電纜兩端的終端匹配器必須有一個(gè)接地。 (4)中繼器:對(duì)于使用細(xì)纜的以太網(wǎng),每個(gè)干線段的長(zhǎng)度不能超過(guò)185米,可以用中繼器連接兩個(gè)干線段,以擴(kuò)充主干電纜的長(zhǎng)度。每個(gè)以太網(wǎng)中最多可以使用四個(gè)中繼器,連接五個(gè)干線段電纜。 2)技術(shù)參數(shù) 最大的干線段長(zhǎng)度:185米。 最大網(wǎng)絡(luò)干線電纜長(zhǎng)度:925米。 每條干線段支持的最大結(jié)點(diǎn)數(shù):30。 BNC-T型連接器之間的最小距離:0.5米。 3)特點(diǎn) 容易安裝。 造價(jià)較低。 網(wǎng)絡(luò)抗干擾能力強(qiáng)。 網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和擴(kuò)展比較困難。 電纜系統(tǒng)的斷點(diǎn)較多,影響網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性。 2、粗纜結(jié)構(gòu) 粗纜以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。 圖3 粗纜以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖 1)硬件配置 建立一個(gè)粗纜以太網(wǎng)需要一系列硬件設(shè)備,包括: (1)網(wǎng)絡(luò)接口適配器:網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)結(jié)點(diǎn)需要一塊提供AUI接口的以太網(wǎng)卡、便提式適配器或PCMCIA卡。 (2)收發(fā)器(Transceiver):粗纜以太網(wǎng)上的每個(gè)結(jié)點(diǎn)通過(guò)安裝在干線電纜上的外部收發(fā)器與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。在連接粗纜以太網(wǎng)時(shí),用戶可以選擇任何一種標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)(IEEE802.3)類型的外部收發(fā)器。 (3)收發(fā)器電纜:用于連接結(jié)點(diǎn)和外部收發(fā)器,通常稱為AUI電纜。 (4)電纜系統(tǒng):連接粗纜以太網(wǎng)的電纜系統(tǒng)包括: 粗纜(RG-11 A/U):直徑為10毫米,特征阻抗為50歐姆的粗同軸電纜,每隔2.5米有一個(gè)標(biāo)記。 N-系列連接器插頭:安裝在粗纜段的兩端。 N-系列桶型連接器:用于連接兩段粗纜。 N-系列終端匹配器:N-系列50歐姆的終端匹配器安裝在干線電纜段的兩端,用于防止電子信號(hào)的反射。干線電纜段兩端的終端匹配器必須有一個(gè)接地。 (5)中繼器:對(duì)于使用粗纜的以太網(wǎng),每個(gè)干線段的長(zhǎng)度不超過(guò)500米,可以用中繼器連接兩個(gè)干線段,以擴(kuò)充主干電纜的長(zhǎng)度。每個(gè)以太網(wǎng)中最多可以使用四個(gè)中繼器,連接五段干線段電纜。 2)技術(shù)參數(shù) 最大干線段長(zhǎng)度:500米。 最大網(wǎng)絡(luò)干線電纜長(zhǎng)度:2500米。 每條干線段支持的最大結(jié)點(diǎn)數(shù):100。 收發(fā)器之間最小距離:2.5米。 收發(fā)器電纜的最大長(zhǎng)度:50米。 3)特點(diǎn) 具有較高的可靠性,網(wǎng)絡(luò)抗干擾能力強(qiáng)。 具有較大的地理覆蓋范圍,最長(zhǎng)距離可達(dá)2500米。 網(wǎng)絡(luò)安裝、維護(hù)和擴(kuò)展比較困難。 造價(jià)高。 3、粗/細(xì)纜混合結(jié)構(gòu) 1)硬件配置 在建立一個(gè)粗/細(xì)混合纜以太網(wǎng)時(shí),除需要使用與粗纜以太網(wǎng)和細(xì)纜以太網(wǎng)相同的硬件外,還必須提供粗纜和細(xì)纜之間的連接硬件。連接硬件包括: N-系列插口到BNC插口連接器。 N-系列插頭到BNC插口連接器。 2)技術(shù)參數(shù) 最大的干線長(zhǎng)度:大于185米,小于500米。 最大網(wǎng)絡(luò)干線電纜長(zhǎng)度:大于925米,小于2500米。 為了降低系統(tǒng)的造價(jià),在保證一條混合干線段所能達(dá)到的最大長(zhǎng)度的情況下,應(yīng)盡可能使用細(xì)纜?？梢杂孟旅娴墓接?jì)算在一條混合的干線段中能夠使用的細(xì)纜的最大長(zhǎng)度t= ( 500 - L ) / 3.28，其中:L為要構(gòu)造的干線段長(zhǎng)度,t為可以使用的細(xì)纜最大長(zhǎng)度。例如,若要構(gòu)造一條400米的干線段,能夠使用的細(xì)纜的最大長(zhǎng)度為:(500 - 400 ) / 3.28 = 30(米)。 3)特點(diǎn) 造價(jià)合理。 網(wǎng)絡(luò)抗干擾能力強(qiáng)。 系統(tǒng)復(fù)雜。 網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和擴(kuò)展比較困難。 增加了電纜系統(tǒng)的斷點(diǎn)數(shù),影響網(wǎng)絡(luò)的可靠性。 2．3 同軸電纜 2.3．1 同軸電纜的定義 組成一個(gè)傳輸回路的兩導(dǎo)體中心在一個(gè)公共軸線上，中心導(dǎo)體為實(shí)心圓導(dǎo)體，外面包圍一個(gè)圓管狀導(dǎo)體，兩導(dǎo)體間用介質(zhì)支撐構(gòu)成一個(gè)同軸管回路的通信電纜。 理想的同軸電纜結(jié)構(gòu)是沿電纜長(zhǎng)度任何一點(diǎn)的橫截面卜_組成一個(gè)回路的兩導(dǎo)體外形成恒定直徑的同心圓，兩導(dǎo)體的電阻率、導(dǎo)磁率、介電常數(shù)沿電纜長(zhǎng)度不變。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于工藝、材料的不穩(wěn)定，電纜結(jié)構(gòu)會(huì)有偏差和波動(dòng)。 2．3．2同軸電纜的構(gòu)成 同軸管是組成同軸電纜的基本單元。同軸管是由中心導(dǎo)體(內(nèi)導(dǎo)體)、外面圓管狀導(dǎo)體(外導(dǎo)體)和兩導(dǎo)體間的支撐介質(zhì)(絕緣體)構(gòu)成。由若干同軸管以一定的扭矩扭絞成纜芯，纜芯外加適合使用條件的外護(hù)層構(gòu)成同軸電纜。根據(jù)需要，在同軸纜芯內(nèi)可以加入高、低頻對(duì)稱線組構(gòu)成綜合同軸電纜。 2．3．3同軸電纜的特性 同軸電纜在傳輸特性方面與對(duì)稱電纜的主要不同是當(dāng)高頻信號(hào)沿回路傳輸時(shí)，電磁場(chǎng)集中在同軸電纜的內(nèi)外導(dǎo)體之間。 2．3．4同軸電纜的分類 根據(jù)同軸管的結(jié)構(gòu)尺寸分為：大同軸電纜、中同軸電纜、小同軸電纜、微同軸電纜，另外還有射頻同軸電纜和漏泄同軸電纜。 (1)大同軸電纜同軸管內(nèi)導(dǎo)體標(biāo)稱外徑5 m／n、外導(dǎo)體標(biāo)稱內(nèi)徑l8 mm，我國(guó)沒(méi)有使用該種電纜。 (2)中同軸電纜 同軸管內(nèi)導(dǎo)體標(biāo)稱外徑2．6 lrlm、外導(dǎo)體標(biāo)稱內(nèi)徑9．5 mm。同軸管外導(dǎo)體采用皺邊(或鋸齒)銅帶縱包而成。絕緣體用聚乙烯墊片結(jié)構(gòu)。同軸管可以開(kāi)通70 MHz以下模擬載波通信系統(tǒng)，我國(guó)開(kāi)通有9 MHz(1 800路)和24 MI-Iz(4 380路)兩種模擬載波通信系統(tǒng)。 (3)小同軸電纜 小軸管內(nèi)導(dǎo)體標(biāo)稱外徑l．2 mm、外導(dǎo)體標(biāo)稱內(nèi)徑4．4 mm。小軸管外導(dǎo)體采用皺邊銅帶縱包而成。絕緣體形式較多，有魚(yú)泡式、注片式和泡沫聚乙烯式等。我國(guó)開(kāi)通的有l(wèi)．3 MHz(300路)、4MHz(960路)和9MHz(1 800路)和18MHz(3 600路)3種模擬載波通信系統(tǒng)和140 Mbit／s及以F的數(shù)字通信系統(tǒng)。 (4)微同軸電纜 微軸管內(nèi)導(dǎo)體標(biāo)稱外徑0．7 mm、外導(dǎo)體標(biāo)稱內(nèi)徑2．9 mm，絕緣體為泡沫聚乙烯絕緣。微同軸電纜可用于480路數(shù)字通信系統(tǒng)。 (5)射頻同軸電纜 內(nèi)導(dǎo)體采用單股或多股銅導(dǎo)線，外導(dǎo)體為銅管或銅絲編織結(jié)構(gòu)，外面再包以護(hù)套的電纜。該電纜主要用作無(wú)線電廣播、無(wú)線電通信(移動(dòng)通信)站天線系統(tǒng)的饋線或用作電纜電視系統(tǒng)的饋線。這種電纜的特點(diǎn)有傳輸頻帶寬、屏蔽性能好、重量輕、易撓曲和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。 (6)漏泄同軸電纜 漏泄同軸電纜是在同軸管外導(dǎo)體上每隔一定距離開(kāi)一裸露窗口，使電磁波可以漏泄到周圍空間的一種特殊用途的同軸電纜。多用于鐵路隧道內(nèi)行動(dòng)著的機(jī)車與外界通信，特別是目前廣泛建設(shè)的地下交通系統(tǒng)中，漏泄同軸電纜不僅是隧道內(nèi)行動(dòng)著的機(jī)車與外界通信，也是民用移動(dòng)通信系統(tǒng)的天饋線。由于漏泄同軸電纜頻帶寬，多個(gè)不同的移動(dòng)通信系統(tǒng)可共用一條電纜。 2．3．5同軸電纜的電氣性能參數(shù) 2．3．5．1 同軸回路的一次參數(shù) (1)有效電阻 參考資料 重新認(rèn)識(shí)同軸電纜與同軸視頻傳輸技術(shù) 來(lái)源：全球五金網(wǎng) 日期：2010-7-29 點(diǎn)擊：102 窗體頂端 窗體底端 作者：計(jì)算機(jī)電纜_礦用控制電纜_礦用通信電纜-天津市天纜總廠第一分廠 公司產(chǎn)品 公司商機(jī) 公司招商 公司新聞 本文以科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究為依據(jù)，給出了監(jiān)控工程常用同軸電纜的視頻傳輸特性，指出了應(yīng)用中的一些誤解和誤區(qū).對(duì)干擾產(chǎn)生原理提出了更加切合實(shí)際的解釋.歸納分析了實(shí)用的抗干擾措施，介紹了同軸抗干擾技術(shù)新進(jìn)展——抗干擾同軸電纜原理和應(yīng)用前景。 同軸電纜仍然是目前監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的視頻傳輸線。同軸視頻傳輸技術(shù)，也是監(jiān)控系統(tǒng)中的一種最基本傳輸方式?！巴S電纜到底能傳多遠(yuǎn)”？同軸視頻傳輸技術(shù)、抗干擾技術(shù)到底現(xiàn)在發(fā)展到了什么水平？深入了解同軸電纜的傳輸特性，掌握同軸視頻傳輸技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展，對(duì)提高監(jiān)控系統(tǒng)圖像質(zhì)量，改進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，有效降低系統(tǒng)造價(jià)，仍然是有現(xiàn)實(shí)意義和積極意義的。 工程常用同軸電纜類型及性能： 1） SYV75-3、5、7、9…，75歐姆,聚乙烯絕緣實(shí)心同軸電纜。近些年有人把它稱為“視頻電纜”； 2） SYWV75-3、5、7、9…75歐姆,物理發(fā)泡聚乙烯絕緣同軸電纜。有人把它稱為“射頻電纜”； 3） 基本性能： SYV物理結(jié)構(gòu)是100%聚乙烯絕緣；SYWV是發(fā)泡率占70-80%的物理發(fā)泡聚乙烯絕緣電纜； 由于介電損耗原因，SYV實(shí)心電纜衰減明顯要大于SYWV物理發(fā)泡電纜；在常用工程電纜中，目前物理發(fā)泡電纜仍然是傳輸性能最好價(jià)格最低的電纜，在視頻、射頻、微波各個(gè)波段都是這樣的。廠家給出的測(cè)試數(shù)據(jù)也說(shuō)明了這一點(diǎn)； 同軸電纜都可以在直流、射頻、微波波段應(yīng)用。按照“射頻”/“視頻”來(lái)區(qū)分電纜，不僅依據(jù)不足，還容易產(chǎn)生誤導(dǎo)：似乎視頻傳輸必須或只能選擇實(shí)心電纜（選擇衰減大的，價(jià)格高的？）；從工程應(yīng)用角度看，還是按“實(shí)芯”和“發(fā)泡”電纜來(lái)區(qū)分類型更實(shí)用一些； 高編（128）與低編（64）電纜特性的區(qū)別：eie實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)研究表明，在200KHz以下頻段，高編電纜屏蔽層的“低電阻”起主要作用，所以低頻傳輸衰減小于低編電纜。但在200-300KHz以上的視頻、射頻、微波波段，由于“高頻趨膚效應(yīng)”起主要作用，高編電纜已失去“低電阻”優(yōu)勢(shì)，所以高頻衰減兩種電纜基本是相同的。 了解同軸電纜的視頻傳輸特性——“衰減頻率特性” 同軸電纜廠家，一般只給出幾十到幾百兆赫的幾個(gè)射頻點(diǎn)的衰減數(shù)據(jù)，都還沒(méi)有提供視頻頻段的詳細(xì)數(shù)據(jù)和特性；eie實(shí)驗(yàn)室對(duì)典型的SYWV75-5、7/64編電纜進(jìn)行了研究測(cè)試，結(jié)果如下圖一 同軸傳輸特性基本特點(diǎn) 1. 電纜越細(xì)，衰減越大：如75-7電纜1000米的衰減，與75-5電纜600多米衰減大致相當(dāng)，或者說(shuō)1000米的75-7電纜傳輸效果與75-5電纜600多米電纜傳輸效果大致相當(dāng)； 2. 電纜越長(zhǎng)，衰減越大：如75-5電纜750米，6M頻率衰減的“分貝數(shù)”，為1000米衰減“分貝數(shù)”的75%，即15db；2000米（1000+1000）衰減為20+20=40db,其他各頻率點(diǎn)的計(jì)算方法一樣。依照上面1000米電纜測(cè)試數(shù)據(jù)，計(jì)算不同長(zhǎng)度電纜衰減時(shí)，請(qǐng)記住“分貝數(shù)是加堿關(guān)系”或“衰減分貝數(shù)可以按照長(zhǎng)度變化的百分比關(guān)系計(jì)算”，就可以靈活運(yùn)用了； 3. 頻率失真特性：低頻衰減少，高頻衰減大。高/低邊頻衰減量之差，可叫做“邊頻差值”，這是一個(gè)十分重要參數(shù)。電纜越長(zhǎng)，“邊頻差值”越大；充分認(rèn)識(shí)和掌握同軸電纜的這種“頻率失真特性”，這在工程上具有十分重要的意義；這是影響圖像質(zhì)量最關(guān)鍵的特性，也是工程中最容易被忽視的問(wèn)題； 工程應(yīng)用設(shè)計(jì)要點(diǎn) 網(wǎng)上技術(shù)論壇里經(jīng)常有人問(wèn)：75-5電纜能傳多遠(yuǎn)？回答有300米，500米，600米，還有說(shuō)1000多米也可以的。為什么會(huì)有這么多答案呢？原因是沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。既然工程中同軸電纜是用來(lái)傳輸視頻信號(hào)的，而視頻傳輸最后又體現(xiàn)為圖像，所以談同軸電纜和同軸視頻傳輸技術(shù)應(yīng)用，就離不開(kāi)圖像質(zhì)量，離不開(kāi)決定圖像質(zhì)量的“視頻傳輸質(zhì)量”和標(biāo)準(zhǔn)。 1.視頻傳輸標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)很多，這里僅舉一個(gè)十分重要的“頻率特性”例子來(lái)理解。視頻圖像信號(hào)是由0-6M不同頻率分量組成的。低頻成分主要影響亮度和對(duì)比度，高頻分量主要影響色度、清晰度和分辨率。顯然，對(duì)視頻傳輸?shù)幕疽?，不是只恢?fù)攝像機(jī)原信號(hào)亮度、對(duì)比度就行了，而且還必須恢復(fù)攝像機(jī)原信號(hào)中各種頻率份量的相對(duì)比例關(guān)系?！盎謴?fù)”不可能是100%，而是允許有一個(gè)“失真度”范圍要求的標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)“標(biāo)準(zhǔn)”的“失真度范圍”，在圖像上用肉眼應(yīng)該是分辨不出來(lái)的。反過(guò)來(lái)說(shuō)，如果在圖像上已經(jīng)能夠觀察出一點(diǎn)“失真”了，那不管你主觀認(rèn)為圖像“還行，可以，不錯(cuò)”甚至“雙方認(rèn)可驗(yàn)收”等等，這時(shí)的視頻傳輸質(zhì)量，都是“不合格的”。要把工程圖像做好，首先就應(yīng)該選擇合格的傳輸設(shè)備，追求視頻傳輸質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。這一點(diǎn)，從網(wǎng)站技術(shù)論壇討論的情況看，還遠(yuǎn)沒(méi)引起足夠認(rèn)識(shí)。宏觀來(lái)看，我國(guó)監(jiān)控行業(yè)發(fā)展了20多年，工程圖像質(zhì)量不僅沒(méi)有提高反而有些下降，這不能不引起我們的關(guān)注和思考。 2.“視頻傳輸”標(biāo)準(zhǔn)： 由圖二可見(jiàn)，對(duì)于視頻傳輸，我國(guó)廣播級(jí)視頻失真度標(biāo)準(zhǔn)要求如圖a)：5M以下幅頻特性誤差范圍為0.75db, 即91.7—109%；6M頻點(diǎn)為70.7—109%；監(jiān)控行業(yè)的要求略低一些，如圖b),0—6M全范圍為1.5db,即84—118.8%；這個(gè)傳輸頻率特性要求，與一般“3db通頻帶”的概念一樣；這里須強(qiáng)調(diào)：要保證圖像質(zhì)量，視頻傳輸系統(tǒng)（產(chǎn)品）的頻率失真范圍應(yīng)小于3db;“3db帶寬”這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，適用于光纜、射頻、微波、同軸和雙絞線等各種視頻傳輸系統(tǒng)產(chǎn)品；這是為了保證圖像質(zhì)量，對(duì)視頻傳輸系統(tǒng)的要求。但還有一個(gè)誤區(qū)：在工程中還是有不少人用主觀評(píng)價(jià)“工程圖像質(zhì)量好壞”，甚至于用雙方是否認(rèn)可驗(yàn)收來(lái)說(shuō)明“傳輸系統(tǒng)（設(shè)備）”是否合格，這就有些本末倒置了。工程商這么做可能是“糊涂”；傳輸設(shè)備廠家如果這么做，那可就是“蒙人”了，如果再利用媒體這么宣傳，那就是誠(chéng)心“誤導(dǎo)”了。 攝像機(jī)信號(hào)不加放大補(bǔ)償，只用同軸電纜傳輸時(shí)，按照“3db帶寬”這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)要求，并結(jié)合上面的電纜衰減特性，75-5電纜，不超過(guò)3db失真度的電纜長(zhǎng)度計(jì)算方法是：1000米20db,20/3=6.67,1000/6.67=150米，75-7電纜為236米。不同廠家不同批次的電纜特性有一定差別，實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，參照這個(gè)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)和施工，圖像質(zhì)量一般會(huì)有保證的。（準(zhǔn)確計(jì)算應(yīng)按照“邊頻差值”計(jì)算，上面計(jì)算忽略了低頻衰減——原作注） 實(shí)心聚乙烯絕緣電纜，衰減量大于物理發(fā)泡電纜。所以3db帶寬有效傳輸距離少于上面計(jì)算值，工程上大致可按90%左右估算。如實(shí)芯75-5電纜“3db帶寬”傳輸距離大約為150*0.9=135米； 高編電纜：盡管200k以下的衰減小于低編電纜，但200-300k以上的傳輸衰減與低編電纜一樣，所以3db帶寬傳輸距離，反而低于上述計(jì)算值，這是由于高編電纜的“邊頻差值”更大的因素造成的，“邊頻差值”越大，放大補(bǔ)償?shù)碾y度越大； 同軸電纜加放大補(bǔ)償?shù)囊曨l傳輸方式：這時(shí)系統(tǒng)傳輸特性是同軸電纜的衰減頻率特性和放大補(bǔ)償?shù)摹霸鲆骖l率特性”之和，放大補(bǔ)償?shù)摹霸鲆骖l率特性”，應(yīng)該能有效補(bǔ)償電纜的頻率衰減特性，且二者應(yīng)該始終保持相反、互補(bǔ)關(guān)系，這才可以有效擴(kuò)展同軸電纜的傳輸距離。目前這項(xiàng)同軸視頻傳輸技術(shù)，產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到的技術(shù)水平是：只用一級(jí)末端補(bǔ)償（無(wú)前端無(wú)中繼），75-5電纜在2km,75-7電纜在3km范圍以內(nèi)的任意距離上，都可以實(shí)現(xiàn)上述傳輸標(biāo)準(zhǔn)；傳輸距離和傳輸質(zhì)量已經(jīng)和多模光端機(jī)相當(dāng)，而在傳輸成本、施工維護(hù)和圖像質(zhì)量可控恢復(fù)功能方面，都具有獨(dú)特的實(shí)用優(yōu)勢(shì)和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；這就是說(shuō)，同軸視頻傳輸技術(shù)，以將有效監(jiān)控范圍擴(kuò)展到了2-3公里，且是我國(guó)自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)。 工程中確有不少工程是按照“只要圖像質(zhì)量雙方認(rèn)可驗(yàn)收”就是“硬道理”的做法，這實(shí)際是無(wú)標(biāo)準(zhǔn)可言，不屬本文討論范圍。不過(guò)這里可以進(jìn)一言：還是多做些有影響的樣板工程才是長(zhǎng)遠(yuǎn)之計(jì)；