哈尔滨理工大学学士学位论文
式中: Ds2?a2??2Ds?a22?d2?d1?d??a2??d2?d1?d?2?a22?3d1?d??a2? ?3d1?d?2?a22?3?1.025?0.585??1.0252??3?1.025?0.585?2?1.02525.1494757.250725?0.7102?因此,电容
?2a?36ln????d?1.16945?1.78706?10?6??2?1.025?36ln??0.7102??0.585?2.0898?10?6 ?
32.82388?0.06367?10?6?FKm??6.367?nF100m?C???r?10?6标准规定0.5 mm规格的六类缆电容最大值为5.6nF/100m,显然计算值超出了此范围,正如此前所说,要减小电容,就必须减小导电线芯直径或增大线间距离,因此调整后的结构为导电线芯直径为0.57 mm,绝缘厚度为0.25 mm。
3.7 电缆的特性阻抗
由公式2-3可知,电感L的计算公式为:
2a?d?? L???4ln?Q?x???10?4
d??式中:?、a、d与电容公式中的规定一致 Q?x?的计算公式在高频下为:
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Q?x??式中:
22 xkd 2而 k?21.3f?10?3
x?因此,取f?2.5?108Hz时
k?21.3f?10?3 ?21.3?2.5?108?10?3
?336.78257kdx?2336.78257?0.585 ?
2?98.508922Q?x??x22 ?
98.5089?0.0287则
2a?d??L???4ln?Q?x???10?4d??2?1.025?0.585???0.0287??10?4 ?1.16945??4ln0.585???4.32778?10?4?HKm?电缆特性阻抗为:
Zc?LC4.32778?10?4 ?
0.06367?10?6?82.445???标准规定,六类数据缆特性阻抗为85?15?,计算值显然略小,要增大其值,有两个方法,一减小电容值,这也可说明当初电容值为什么偏大而要改变结构。二就是增大电感,如前所述,可以通过增大线间距离或减小导
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电线芯的直径来完成。这与减小电容的方式相同,可见调整方式是正确的。
3.8 电缆的衰减
在高频下,电缆的电导相对较小,因此在计算衰减时可以忽略不计,这样可以大大减少计算量,但是计算结果也就相对的不精确。 由公式2-4可知,衰减的计算公式可以简化为:
RC 2L式中:电容、电感在前面已经计算出来
由公式2-5可知,R为对称电缆的回路有效电阻:
2??d??PG?x??????a???R?全? R?R0?1?F?x??2??d??1?H?x??????a???式中:在高频下
2x?3F?x??42?98.5089?3 ?
4?34.07292x?1G?x??82?98.5089?1 ?
8?17.28641?32x?522??H?x?????4?2x?1x??1?32?98.5089?522?? ????4?2?98.5089?198.5089???0.7393 ??- 18 -
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2??d??PG?x??????a??的10% 而取R?全?为R0?1?F?x??2??d??1?H?x??????a???R0为回路直流电阻
8000R0????d28000? ?1.16945?0.017241 2??0.585??Km??150.02812??0.585??17.2864?????1.025???R?1.1?150.0281??1?34.0729?2??0.585??
1?0.7393?????1.025?????7012.1127??Km?所以,
RC??2L7012.11270.06367?10?6?24.32778?10?4 ?42.5259?NKm?
8.686?42.5259?10?100?36.938?dB100m?标准规定,六类数据缆在高频250MHz时的衰减值最大为32.8dB/100m,显然计算值已超出了规定范围,要减小衰减,可以减小电容或增大电感,这又和前面的分析不谋而合,因此确定最先试算的结构有点偏大,而改进后的结构能否满足标准规定,还要进一步计算后才能得出结论。
3.9 电缆结构改进后的计算
改进后的结构为导电线芯直径0.57 mm,绝缘厚度为0.25 mm,则绝缘直径为1.07 mm。
由于计算过程一致,因此不再详细论述,公式中的所有符号和上面的意义一致,只写出步骤和结果。
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Ks??1??1.07?13???1.0329Ks??1??1.07?9???1.0675K??1??1.414213??2D?L??T??Ks1?1??1.07?15?212231224122122DD122?1.0036
??Ks1Ks2Ks3Ks4KD?1.15549
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