同轴电缆芯线电容测量方法研究

摘要：同轴电缆或高速数字通讯电缆芯线电容，是影响电缆性能的重要参数。在完成电缆编织工艺前，准确测量芯线的电容，及时控制电缆单位长度的电容，使电缆具有均匀传输阻抗，是保证电缆质量的重要措施。文章从芯线测量原理、电容测量装置设计、测量仪器选择、测量步骤、影响测量的误差来源分析等方面对测量方法进行阐述。
关键词：同轴电缆；绝缘芯线；电容；测量装置

0 前言
同轴电缆和高速数字通讯电缆的芯线电容，是影响电缆传输性能的重要参数，将同轴电缆单位长度电容控制在允许范围之内，可以保证电缆传输阻抗的均匀。测量成品同轴电缆电容，只需用电容测试仪的两个测试夹，分别连接到电缆的内外两个导体即可。而对于没有加上外导体的电缆绝缘芯线，只有一个内导体电极，无法用电容测试仪直接测量。为此，我们对如何测量同轴电缆芯线电容的方法进行了研究。

1 同轴电缆电容
1．1 电容计算公式

式中：C为电缆单位长度电容(pF／m)；ε为绝缘介质的相对介电常数；D为电缆的外导体内径即绝缘层外径(mm)；d为电缆的内导体外径(mm)。
由上式可知，电容的大小和内导体外径、绝缘材料(不同材料ε不同)、外导体内径(绝缘层外径)、发泡度(影响ε)相关。只要D、d、ε控制在一定范围内，当内导体直径d和绝缘层外径D确定后，介电常数ε就决定了电缆的电容。
1．2 发泡度对电容的影响
发泡度就是发泡体中含多少百分比的气体，可按下式计算：

式中：P为发泡度(％)；do-为基材原有的密度；d为发泡体的密度。
对于发泡电缆，ε与发泡度有直接联系，PE材料发泡度与电容的关系参见表1。

由表1可以看出，发泡度大时ε小；发泡度小时ε大。在内导体外径及绝缘外径确定的情况下，只要控制发泡度的大小，就能控制电容值。反过来，测量电容有助于电缆芯线在挤出过程中及时调整发泡度。