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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:電介質衰減、屏蔽反射和感應渦流衰減、外電極感應形成復雜電磁場中的能量衰減。
電介質衰減與介質的損耗角正切值、工作頻率和工作電容有關,其值近似與頻率成正比。一般電介質中的電磁偶極子、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變成自身的動能。一般這種能量轉換是不可逆轉的,也是電纜設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計的首要課題。
同時金屬導體內部的電阻產(chǎn)生的衰減也是能量衰減的重要因素。因此我們在導體選料時選用導電率較高的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采用鍍銀、鍍金材料做導體。減小信號衰減對于提高信噪比是非常有益的。
在復雜的數(shù)據(jù)電纜電磁場中,屏蔽材料還會產(chǎn)生感應電流。這種感應電流是金屬屏蔽層中的不斷繞原子核旋轉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)電纜設計中我們設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、回波損耗等指標所作出的貢獻是遠遠大于這點弊病的。
