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在這種電磁場中引起衰減的因素很多,主要有三種類型:電介質(zhì)衰減、屏蔽反射和感應(yīng)渦流衰減、外電極感應(yīng)形成復(fù)雜電磁場中的能量衰減。
電介質(zhì)衰減與介質(zhì)的損耗角正切值、工作頻率和工作電容有關(guān),其值近似與頻率成正比。一般電介質(zhì)中的電磁偶極子、游離電荷、電離子或基團、材料電磁缺陷都會獲得電纜中的電磁能量而將這種能量轉(zhuǎn)變成自身的動能。一般這種能量轉(zhuǎn)換是不可逆轉(zhuǎn)的,也是電纜設(shè)計中必須重點考慮的控制因素。選用介電常數(shù)盡量小的絕緣材料、填充材料、屏蔽材料和護套材料等材料是頻段盡量高的通訊電纜設(shè)計的首要課題。
同時金屬導(dǎo)體內(nèi)部的電阻產(chǎn)生的衰減也是能量衰減的重要因素。因此我們在導(dǎo)體選料時選用導(dǎo)電率較高的99.99%純度的銅絲作為CAT5E、CAT6、CAT7數(shù)據(jù)電纜的導(dǎo)體。在一些對信號精度要求較高的高性能數(shù)據(jù)電纜中還可利用高頻電流的趨膚效應(yīng)采用鍍銀、鍍金材料做導(dǎo)體。減小信號衰減對于提高信噪比是非常有益的。
在復(fù)雜的數(shù)據(jù)電纜電磁場中,屏蔽材料還會產(chǎn)生感應(yīng)電流。這種感應(yīng)電流是金屬屏蔽層中的不斷繞原子核旋轉(zhuǎn)的電子切割磁力線產(chǎn)生渦流電流并在金屬屏蔽層表面形成電荷的積累。這種電荷積累會使電磁場分布更加復(fù)雜。因為信號電流頻率和強度是不斷變化的,所以金屬屏蔽層上的感應(yīng)電壓也是不斷變化的。電壓發(fā)生變化后就會形成電荷流動。在FTP數(shù)據(jù)電纜設(shè)計中我們設(shè)計了一根接地線就是為了把這些電荷及時引走,避免電荷積累引起電場集中。同時我必須說明,屏蔽材料產(chǎn)生的感應(yīng)磁場能量損失也是不可逆的。但是金屬屏蔽層給數(shù)據(jù)電纜提供的相對完善的閉合磁場對于改善電纜衰減性能、回波損耗等指標(biāo)所作出的貢獻是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這點弊病的。
