同軸電纜芯線電容測量方法研究

摘要：同軸電纜或高速數字通訊電纜芯線電容，是影響電纜性能的重要參數。在完成電纜編織工藝前，準確測量芯線的電容，及時控制電纜單位長度的電容，使電纜具有均勻傳輸阻抗，是保證電纜質量的重要措施。文章從芯線測量原理、電容測量裝置設計、測量儀器選擇、測量步驟、影響測量的誤差來源分析等方面對測量方法進行闡述。
關鍵詞：同軸電纜；絕緣芯線；電容；測量裝置

0 前言
同軸電纜和高速數字通訊電纜的芯線電容，是影響電纜傳輸性能的重要參數，將同軸電纜單位長度電容控制在允許范圍之內，可以保證電纜傳輸阻抗的均勻。測量成品同軸電纜電容，只需用電容測試儀的兩個測試夾，分別連接到電纜的內外兩個導體即可。而對于沒有加上外導體的電纜絕緣芯線，只有一個內導體電極，無法用電容測試儀直接測量。為此，我們對如何測量同軸電纜芯線電容的方法進行了研究。

1 同軸電纜電容
1．1 電容計算公式

式中：C為電纜單位長度電容(pF／m)；ε為絕緣介質的相對介電常數；D為電纜的外導體內徑即絕緣層外徑(mm)；d為電纜的內導體外徑(mm)。
由上式可知，電容的大小和內導體外徑、絕緣材料(不同材料ε不同)、外導體內徑(絕緣層外徑)、發泡度(影響ε)相關。只要D、d、ε控制在一定范圍內，當內導體直徑d和絕緣層外徑D確定后，介電常數ε就決定了電纜的電容。
1．2 發泡度對電容的影響
發泡度就是發泡體中含多少百分比的氣體，可按下式計算：

式中：P為發泡度(％)；do-為基材原有的密度；d為發泡體的密度。
對于發泡電纜，ε與發泡度有直接聯系，PE材料發泡度與電容的關系參見表1。

由表1可以看出，發泡度大時ε??；發泡度小時ε大。在內導體外徑及絕緣外徑確定的情況下，只要控制發泡度的大小，就能控制電容值。反過來，測量電容有助于電纜芯線在擠出過程中及時調整發泡度。