傳輸線一次參數(primary parameters of transmis¬sion line) 雙線傳輸線單位長度上(通常為1km)的電阻R電感L、電容C和電導G的總稱。
基本介紹
- 中文名:傳輸線一次參數
- 外文名:primaryparameters of transmis¬sion line
- 套用學科:電信
定義,參數說明,
定義
傳輸線一次參數(primary parameters of transmis¬sion line) 雙線傳輸線單位長度上(通常為1km)的電阻R電感L、電容C和電導G的總稱。這是四個相互獨立的參數,具體數值僅取決於傳輸線的結構、使用的金屬材料和介質材料以及使用頻率,與施加在傳輸線上的電壓值和電流值無關。它們是不可分割的整體,只有當這四個參數都得知時,才能夠全面地反映該傳輸線的特徵。傳輸線的一次參數是設計和製造雙線傳輸線的依據之一,其中的每一個參數的計算式,都可以運用電磁場理論導出。
參數說明
2.1 電阻
造成傳輸線能量損耗的主要因素。為減少信號在傳輸過程中的能量損耗,常用銅、鉛等來製作傳輸線的導體,因為這些金屬材料具有較低的電阻係數ρ。但是,金屬的電阻在常溫下不可能為零,所以,雙線傳輸線的電阻必然存在。
交變電流通過導體時,電流因趨膚效應和鄰近效應而嚮導體表面集中,阻值將因導體有效截面積的下降而增大。頻率越高,趨膚現象和鄰近效應越顯著,所以,傳輸線的交流電阻值隨 的增長而加大。
雙線傳輸線是由兩根導線構成的,因此,傳輸線的總電阻是這兩根導線的電阻的總和,單位是Ω/km。
2.2 電感
電流流經傳輸線時,導體的周圍產生了磁力線,磁通鏈φ與產生此磁通鏈的電流I之比被定義為傳輸線的電感。導體內和導體外都存在有磁通鏈,傳輸線的電感也有內電感L內和外電感L外兩部分,分別和導體內、導體外的磁通鏈相對應。故傳輸線的總電感可寫成L=L內+L外單位是H/km。
由於導線中的電流隨信號頻率的升高而嚮導體表面集中,因此,內電感L內的數值將隨信號頻率的增加而下降。
2.3 電容
一段雙線傳輸線可看成是一個電容器。當空間只存在一段對稱線對或一段同軸線對時,傳輸線的電容量通常稱為傳輸線的固有電容。
當多條導體平行存在時,其中每一線對的電容量除了應考慮該線對自身的固有電容外,還應計入其它導線和大地(或金屬纜皮)的影響。由於計算過繁,工程中常通過測量手段取得,這樣得到的電容稱之為傳輸線的工作電容。工作電容用表示,單位為F/km。
2.4 電導
描述傳輸線絕緣質量的參數,由直流電導和交流電導構成。
實際使用的傳輸線是用覆有介質層的導線構成的,其目的是使兩導體相互絕緣。由於介質的體電阻係數和表面電阻係數都是有限值,所以在直流電壓作用下,導線間將出現漏泄電流,其數值與介質的絕緣電阻成反比,或者說,與介質的電導成正比,稱為直流電導,符號為 。
若所施加在傳輸線上的是交流電壓,則線間介質分子的極化方向將隨外加電壓的極向而變化。由於介質分子極性變化時需克服阻力作功,從而導致附加功率損耗的產生,其數值取決於介質的介質損耗角的正切(即)。交流電導與的關係,可近似地用表達。與、的關係為。單位為:S/km。當時,。