集膚效應和鄰近效應對同軸電纜特性的影響

2023年07月12日 07:45:38人氣：593來源：廣東銀鋼智能科技有限公司

在討論對稱同軸電纜回路一次參數(shù)時，曾介紹了集膚效應和鄰近效應兩種現(xiàn)象，由于結(jié)構(gòu)不同，在同軸電纜中，這兩種效應所引起的電流重新分情況與對稱電纜有很大不同。上面我們已經(jīng)說過，外導體（空心圓柱）的內(nèi)部是沒有磁場的，因而就不會對內(nèi)導體產(chǎn)生鄰近效應的影響。所以內(nèi)導體的電流密度分布就取決于集膚效應，在內(nèi)導體的中心，渦流Is的方向與工作電流方向相反，合成電流為(I。-I。)；而在內(nèi)導體的表面，渦流的方向與工作電流的方向相同，合成電流為(I。+I。)。因此，隨著頻率的不斷提高，電流幾乎僅從內(nèi)導體的表面通過。

內(nèi)導體中電流密度分布情況外導體中的電流密度分布情況

在沒有內(nèi)導體a的情況下，外導體b內(nèi)的電流，也由于集膚效應作用，如同實心導體一樣，電流集中在外導體的外表面上流通。但存在著內(nèi)導體，由于鄰近效應的影響，內(nèi)導體a中產(chǎn)生的交變磁場，在空心外導體b的橫截面感應出渦流I，在外導體的內(nèi)表面，渦流和工作電流的方向是一致的(Ii+Ia)；在外導體的外表面則渦流和工作電流方向是相反的(I-Ig)。這樣，使外導體中的電流密度，愈接近于內(nèi)表面就愈大，如

。

由于集膚效應和鄰近效應作用的結(jié)果，同軸電纜回路的電流的分布是分別集中在兩個導體相向的表面上，頻率愈高，則電流愈向著內(nèi)導體的外表面和外導體的內(nèi)表面集中。

由鄰近回路或其它的干擾源產(chǎn)生的高頻干擾電磁場作用于同軸電纜時，正象集膚效應一樣，干擾電流也不是分布在整個截面上，而是集中在外導體的對著干擾電源那一面的外表面上。隨著頻率的不斷提高，集膚效應和鄰近效應更加顯著，因此工作電流愈趨于內(nèi)導體的外表面，和外導體的內(nèi)表面，而干擾電流愈趨于外導體外表面如圖3.17使得外導體中的工作和干擾電流分開，使傳輸信號電流不受干擾。所以同軸管的外導體不僅是傳輸回路的回歸導體，同時也是起著屏蔽的作用。

但是，在直流或低頻情況下，這時電流通過導體的全部被面，同軸電纜回路的抗干擾的特點便消失了。為了防止低頻對同軸電纜回路的干擾，所以在同軸電纜管的外導體上，另外包上兩層鍍錫鋼帶屏蔽體。

綜上所述，同軸電纜不適應于低頻通信，一般同軸電纜的通信頻帶，對小同軸在60千赫以上，對中同軸則在 300 千赫以上。

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