淺談視頻傳輸電纜的選擇與技術(shù)應(yīng)用

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    2.1. 導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)類型
    
    導(dǎo)線指電纜中心用于傳輸電子的導(dǎo)體，最普遍使用的材料是銅。銅線是最經(jīng)濟(jì)有效的傳輸方式之一，其他的材料包括鋁、銀和黃金.
    
    同軸電纜根據(jù)線徑的不同，外形的大小有差異。導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)分為兩種：單根電纜和多根電纜組合。單根電纜的結(jié)構(gòu)容易成型，但保護(hù)外皮和絕緣層比較堅硬，所以顯得沒有什么柔性。多根電纜由許多小線徑的電纜絞合成型，增加了線纜的柔性。一般認(rèn)為單根電纜的傳輸質(zhì)量要優(yōu)于多根組合的模式.
    
    2.2. 導(dǎo)線直徑的計量
    
    原則上，同等的條件越粗的電纜越能進(jìn)行更長距離的傳輸，因為同樣的長度，粗電纜比細(xì)電纜具備更低的直流阻抗.
    
    2.3. 電介體
    
    電介體也即是電纜的絕緣體，在同軸電纜中擔(dān)任了雙重的角色：一是電介體介于導(dǎo)線與屏蔽網(wǎng)之間，形成了保護(hù)導(dǎo)線的重要組織；另一個更重要的角色是它確定了電纜的物理特性。比如電纜的阻抗和容抗。阻抗為75_電纜的電介體通常是半發(fā)泡的聚乙烯.
    
    2.4. 屏蔽網(wǎng)
    
    屏蔽網(wǎng)在電纜中把導(dǎo)線和電介體嚴(yán)密的包圍起來，起了兩個作用：一是作為信號的公共地線為信號提供電流回路，二是作為信號的屏蔽網(wǎng)，抑制電磁噪音對信號的干擾。屏蔽網(wǎng)的結(jié)構(gòu)以金屬編織網(wǎng)和錫箔最常見。金屬編織網(wǎng)比錫箔具備更低的直流阻抗，但對電磁干擾的屏蔽率只有90%，錫箔對電磁干擾的屏蔽率高達(dá)100%。所以很多專業(yè)的線纜會采取金屬編織網(wǎng)與錫箔雙重屏蔽結(jié)構(gòu)，可以更有效的提高信號的信噪比.
    
    2.5. 保護(hù)層
    
    保護(hù)層是對電纜內(nèi)部所有成份進(jìn)行全面保護(hù)的一層外皮，很容易受氣溫、化學(xué)藥品、液體和日光的影響。電纜的保護(hù)層必須適應(yīng)任何條件的安裝環(huán)境。這些標(biāo)準(zhǔn)被NEC（National Electric Code）管理而且有UL（美國保險商實驗所）認(rèn)證：
    
    阻燃認(rèn)證：電纜保護(hù)層的常用原料是絕緣良好且廉價的PVC（聚氯乙烯），阻燃認(rèn)證要求電纜不但有特殊的防火保護(hù)層，而且要使用特別的絕緣材料，可以防止電纜暴露產(chǎn)生的煙火事件。通過阻燃認(rèn)證的電纜可以在戶外空間使用，室內(nèi)應(yīng)用可以不需要管道防護(hù).
    
    無鹵素認(rèn)證：大部分電纜的PVC保護(hù)層在制造過程都會廣泛應(yīng)用鹵素（Halogen）作為混合物，鹵素具備極高的阻燃和絕緣化學(xué)特性，但在高溫下會產(chǎn)生有毒的煙霧（主要成分是瓦斯）。無鹵素的電纜保護(hù)層在高溫時不會產(chǎn)生煙霧和有毒的氣體，這是歐洲的安全標(biāo)準(zhǔn)（編號：IEC33203、IEC61034和IEC754-1），更多關(guān)于無鹵素電纜的資訊可以訪問官方網(wǎng)站：http://www.halogenfree.org
    
    3. 電纜的性能和規(guī)格
    
    3.1. 長度
    
    信號的衰減與電纜的長度成正比，電纜越長，衰減越大，這是電纜的物理定律。電纜的長度一般用英尺或公尺來標(biāo)注，音視頻信號通過長距離的電纜會造成信號的衰減，對最終效果的影響體現(xiàn)在信噪比降低、亮度降低、圖像模糊和同步不良，這些明顯的差異也成了對比電纜質(zhì)量的依據(jù)（單位長度的電纜對傳輸同等信號的不同衰減量）。
    
    3.2. 頻率
    
    電纜的容抗和導(dǎo)線材料決定了傳輸信號頻率的范圍，在合適的傳輸距離內(nèi)，如果出現(xiàn)圖像模糊，多數(shù)是電纜沒有達(dá)到高頻傳輸?shù)囊�求，造成信號的高頻段損失（圖像的細(xì)節(jié)）。
    
    3.3. 干擾
    
    電纜同時也是一條巨大的天線，會吸收空間存在的電磁波。如果電纜沒有屏蔽或屏蔽效果不良，任何類型的電磁干擾都會直接作用于有用的信號，降低信號的信噪比
    
    3.4. 溫度
    
    如同所有的電子電路一樣，電纜的物理特性也會受環(huán)境溫度的影響，電纜的物理參數(shù)在不同的溫度范圍有不同的表現(xiàn)。在工程應(yīng)用時，電纜典型在墻壁、天花板和儀器架上覆設(shè)，因為這些地方的通風(fēng)條件不會很理想，容易產(chǎn)生較高的溫度。因此，選擇電纜的允許使用溫度范圍應(yīng)該適用于這些環(huán)境.
    
    3.5. 斜率
    
    斜率是描述雙絞線不同長度對信號傳輸產(chǎn)生的時間差，取決于雙絞線的絞合工藝和絞合類型，當(dāng)產(chǎn)生較大的時延誤差時，需要對電纜進(jìn)行斜率補(bǔ)償.
    
    3.6. 阻抗
    
    阻抗是描述電纜技術(shù)規(guī)格的重要參數(shù)之一，它為信號的正確流程建立了基線。這個信號的流程維護(hù)了整個系統(tǒng)的動力轉(zhuǎn)換。
    
    想像水流通過一條大口徑的水管，只要水管直徑保持一直，水流的結(jié)構(gòu)和流程不會有變化。當(dāng)這個水流被引入到一條小口經(jīng)的水管時，情況發(fā)生了變化：由于瓶頸的存在，水流的結(jié)構(gòu)被打亂，所有的水流不能同時通過瓶頸，引起部分水流產(chǎn)生反方向流動，而且最后還是被主流再次導(dǎo)入水的流程.
    
    電纜傳輸阻抗的失配也會造成類似上述的現(xiàn)象：電子信號被再次導(dǎo)入對最初的信號影響稱為反射，傳送波與反射波相互干擾的結(jié)果使電壓幅度形成駐波，用VSWR（電壓駐波比）表示.
    
    在視頻系統(tǒng)中，阻抗匹配是系統(tǒng)設(shè)計中需要嚴(yán)肅看待的問題。早期在同軸電纜BNC類型的連接頭同時存在50_和75_兩種規(guī)格，現(xiàn)在視頻阻抗統(tǒng)一75_，50_阻抗的電纜和連接頭目前只會在射頻信號中應(yīng)用。短距離的阻抗失配會影響圖像的高頻細(xì)節(jié)，引起畫面出現(xiàn)“鬼影現(xiàn)象".
    
    3.7. 衰減
    
    電纜對信號的衰減也稱為插入損耗，單位是分貝（dB），正規(guī)的電纜會提供一張損失表，描述電纜在單位長度對不同頻率的衰減值。比如某電纜的衰減值表示為 -2.2dB/30m@100MHz 是指這條電纜在30米長度時，傳輸100MHz帶寬信號時會產(chǎn)生-2.2dB的插入損耗。電纜的插入損耗是累積的，而且對不同頻率的信號衰減值也不一樣。同樣帶寬的信號，電纜長度增加一倍，插入損耗也是增加一倍，比如上述的電纜在60米長度時，傳輸100MHz帶寬信號時會產(chǎn)生-4.4dB的插入損耗。