漏泄同轴电缆通信_漏泄同轴电缆储存条件_高频同轴电缆(5)

2 主要研究内容 由于漏泄同轴电缆的特殊性和显著作用，主要应用于如矿山、地铁、、山洞、高速铁路沿线、地下商业街及军事掩体等区域或者半区域空间高频和超高频带的无线通信，因而深入地研究漏泄同轴电缆的基础理论有着深远的意义。 主要内容及工作安排如下： 第一章，作为全文的引论，本章主要对漏泄同轴电缆的产生背景、应用范围，在的发展现状和研究趋势进行了全面的阐述，并说明了目前存在的技术瓶颈及今后的发展方向，以及计算同轴线电容值的发展。 第二章，本章分别介绍了普通射频同轴电缆、漏泄同轴电缆和电磁场数值方法相关的基本理论。简要地介绍了本文公式推导所根据的电磁学数值方法理论和漏泄同轴电缆的物理结构，漏泄同轴电缆的主要电气特性指标，并简要介绍了漏泄同轴电缆的辐射模式。 第三章，本章作为本文重要章节，主要介绍了八字槽漏泄同轴电缆的剖分模型建立和静态场分布的有限差分法计算分析，并且用Matlab编程实现。 第四章，着重介绍了漏泄同轴电缆电容值理论计算式推导，并用Matlab编程实现，从而在理论上可以直接计算八字槽漏泄同轴电缆电容值。 第五章，结束语。 第二章同轴电缆基本理论 7 第二章同轴电缆基本理论 2．1射频同轴电缆基本理论 同轴电缆是由两根同轴的圆柱导体构成的导行系统，内导体外半径为a，外导 体内半径为b，两导体之间填充空气 硬同轴线 或相对介电常数为t的高频介质 软 同轴线，即同轴电缆 汹1。

2．1．1同轴电缆中的电磁场 同轴线是一种双导体导行系统。在广义的意义下，它也是一种波导一一“同轴波导"。在同轴线中，和其它形式的波导中一样，存在着一系列的波型，但是，和空金属管不同，在同轴线中不仅存在着电波 横磁波 和磁波 横电波 ，同时 的波型 电波和磁波 都是高阶波。在几乎所有的实际情形中，同轴线都是工作在横电磁波模式的，因为我们总是这样选择同轴线的尺寸，使高阶波都被截止。都能够以TEM波形式在同轴线内传输。下面给出传输线传输TEM波时的一些传输特性陋利。 1、波的速度与波长 对于TEM波，K2+y2 o，于是∥ 缈√“毛。因此相速度 Vp1，p 罢 了二2i2_7— U。lJ 2．1 ‘p0Hsl波长 以 等 手 名 2-2 这表明同轴线中波的相速度与相应介质中波的传播速度一样， 其波长就等于介质中的波长。 2、特性阻抗 同轴线内导体上的轴向电流可求得为 l §lH，d／ ￡fir，m 2rrfir内外导体之间的电压为 8 漏泄同轴电缆静态电容计算 u 肛dr r争r]eJ 耐-Pz dr Hor／In≯世’ 2-4，于是得到特性阻抗 乙 等2芳h扣 2—芦一 ：罂·鱼 2-5 lg q￡r a 3、衰减常数 当传输TEM波时，同轴线中波的衰减主要是由导体损耗引起的。

导体损耗所引起的波的衰减常数为 吼 老 2-6 式中R是同轴线单位长度的电阻，其表示式为 马 压c抽1 2-7 其中鸬和仃：分别为导体的磁导率和电导率。 将式 2·5 和式 2-7 代入式 2．6 ，可以求得空气同轴线的衰减常数为 ％2东节‘女堵／木 ’ ％：去喾c荆≯ 2-8，式中R √；驰：／cr2，是导体的表面电阻系数；qo 120#，是自由空间波阻抗。 4、同轴线的功率容量 同轴线的极限功率 载行波时 可由下式求得： 气 三譬 亿9，式中，％是击穿电压，它主要决定于击穿电场。 同轴线内的电场强度在r a处最强。于是得到当发生击穿时，l毛I I瓦aI。因而击穿电压因此同轴线的功率容量为 ％ 石岢a2E2lIl告 2-11 式中‰为最大电场强度，即介质的击穿电场强度。空气的击穿场强是30干伏／厘 第二章同轴电缆基本理论 9 米。 2．1．2同轴电缆的尺寸选择 同轴电缆尺寸选择的原则主要有三个： 1、保证给定的工作频带内只传输TEM波 为了保证在工作频带内只传输TEM波，就必须使最短工作波长大于最低的高 次波TEll波的截止波长，即 k≥ 友 玛，≈尔b+a 因而 b+a ≤刍虹 2．12 万之比值的关系。

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