电线电缆技术丛书：通信电缆结构设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

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内容简介

　　《电线电缆技术丛书：通信电缆结构设计》从通信电缆的基本理论出发，逐步阐明通信电缆的结构设计、生产工艺及测试方法。同时也对通信电缆回路间的相互干扰特性、外界电磁场对它们的影响以及对这些影响的防护作了介绍。其主要内容包括通信电缆的电气特性，对称电缆、射频同轴电缆、串音及串音防卫度，电缆的生产工艺及测试等。
　　《电线电缆技术丛书：通信电缆结构设计》既可作为高校相关专业的教材，也可作为电缆行业及相关行业技术人员的参考用书。

目录

前言
第1章 绪论
1.1 电气通信及其通信线路
1.2 通信网的基本组成
1.3 现代通信网分类
1.3.1 电话网
1.3.2 数据通信网
1.4 通信电缆的发展过程
1.4.1 世界通信电缆的发展
1.4.2 我国通信线路的发展
1.5 通信电缆的型号
1.5.1 产品型号与结构的关系
1.5.2 各部分代表符号的意义

第2章 通信电缆的电气特性
2.1 均匀电缆传输线理论
2.1.1 均匀电缆传输线的等效回路
2.1.2 均匀电缆传输的基本方程
2.1.3 终端负载阻抗匹配的均匀线路
2.2 电缆线路的二次传输参数
2.2.1 波阻抗及传播常数的物理意义
2.2.2 波阻抗的计算公式
2.2.3 传播常数的计算公式
2.2.4 电磁波沿电缆线路的传播速度
2.3 传输电平和通信距离
2.3.1 传输电平
2.3.2 通信距离
2.4 均匀电缆线路的输入阻抗与工作衰减
2.4.1 输入阻抗及其表达式
2.4.2 不同负载情况下的输入阻抗值
2.4.3 长线路的输入阻抗
2.5 非均匀电缆线路的性质
2.5.1 非均匀电缆线路
2.5.2 反射系数
2.5.3 线路终端为不同负载时的反射系数
2.6 信号的失真
2.6.1 振幅失真
2.6.2 相位失真
2.6.3 由于波阻抗ZC随其频率变化而引起的失真
2.6.4 非线性失真
2.7 耐电压强度

第3章 对称通信电缆
3.1 对称通信电缆的结构元件
3.1.1 对称电缆的导电线芯
3.1.2 对称电缆的导电线芯的绝缘
3.1.3 对称电缆的线组
3.1.4 对称电缆的缆芯
3.1.5 通信电缆的护层
3.2 对称通信电缆的类型
3.2.1 全塑市内通信电缆
3.2.2 铁路数字信号电缆
3.2.3 高速数据对绞电缆
3.3 对称通信电缆传输参数的计算
3.3.1 对称电缆的有效电阻
3.3.2 对称电缆的电感
3.3.3 对称电缆的电容
3.3.4 对称电缆的绝缘电导
3.3.5 对称电缆等效介电常数和等效介质损耗角正切值的计算
3.3.6 对称电缆二次传输参数的计算
3.4 对称通信电缆的设计
3.4.1 对称电缆结构的选择
3.4.2 对称电缆参数计算与最佳结构

第4章 射频同轴电缆
4.1 同轴电缆的型号和用途
4.1.1 同轴电缆的定义
4.1.2 同轴电缆的型号
4.1.3 同轴电缆的应用
4.2 射频电缆的分类
4.3 射频同轴电缆的结构元件
4.3.1 内导体
4.3.2 绝缘
4.3.3 外导体
4.3.4 护套
4.3.5 铠装
4.4 射频同轴电缆的结构与类型
4.4.1 一般用途的射频电缆
4.4.2 大功率射频电缆
4.4.3 微小型射频电缆
4.4.4 电视电缆
4.4.5 低噪声电缆
4.5 漏泄同轴电缆
4.5.1 漏缆的工作原理
4.5.2 漏缆的主要性能指标
4.5.3 漏缆的种类
4.6 同轴电缆的特点及电气过程
4.6.1 理想同轴电缆的电磁场
4.6.2 内、外导体中的电流分布
4.6.3 透入深度
4.7 射频同轴电缆的一次传输参数计算
4.7.1 射频同轴电缆回路的有效电阻
4.7.2 同轴电缆的电感
4.7.3 同轴回路的电容
4.7.4 同轴回路的绝缘电导
4.7.5 一次参数与频率及结构尺寸的关系
4.8 射频同轴电缆的二次传输参数计算
4.8.1 波阻抗
4.8.2 衰减
4.8.3 相移
4.8.4 工作电压
4.9 同轴射频电缆的传输功率
4.9.1 额定峰值功率
4.9.2 额定平均功率
4.10 同轴射频电缆的最高使用频率
4.10.1 衰减指标对最高使用频率的限制
4.10.2 同轴射频电缆的截止频率
4.10.3 绝缘结构对最高使用频率的限制
4.11 同轴射频电缆的最佳结构
4.11.1 衰减最小时的最佳直径比
4.11.2 额定电压最大时的最佳直径比
4.11.3 额定峰值功率最大时的最佳直径比
4.11.4 额定平均功率最大时的最佳直径比
4.11.5 同轴射频电缆波阻抗的取值
4.12波阻抗不均匀性及驻波
4.12.1 波阻抗不均匀性的概念
4.12.2 波阻抗不均匀性的种类和原因
4.12.3 不均匀性对传输质量的影响
4.12.4 射频下波阻抗不均匀性的特点
4.12.5 阻抗偏差、驻波系数和反射衰减

第5章 通信电缆回路间的串音
5.1 对称电缆回路间的串音机理及串音参数
5.1.1 等效电路及一次串音参数
5.1.2 二次串音参数
5.2 制造长度对称电缆回路的串音衰减和防卫度
5.2.1 制造长度对称电缆串音衰减的确定
5.2.2 串音防卫度
5.3 对称电缆电磁耦合的分析与计算
5.3.1 电容耦合k
5.3.2 介质耦合g
5.3.3 电感耦合m
5.3.4 导电耦合r
5.4 电磁耦合系数及频率的关系
5.4.1 Ｎ、Ｆ对串音衰减的影响
5.4.2 耦合系数与频率的关系
5.5 长对称电缆线路中的串音衰减
5.5.1 近端串音衰减
5.5.2 远端串音衰减
5.5.3 远端串音防卫度
5.6 对称电缆内任意回路间的电磁耦合
5.7 回路间的间接干扰
5.8 线路的交叉或绞合对防止和消除回路间干扰的作用
5.8.1 线路交叉减少干扰的基本原理
5.8.2 电缆绞合的基本情况
5.9 同轴电缆回路间的相互干扰
5.9.1 同轴回路中干扰的基本原理
5.9.2 影响干扰的因素
5.9.3 “透入深度”与涡流系数之间的关系
5.10 同轴电缆的串音防卫度
5.10.1 耦合阻抗Z
5.10.2 无屏蔽同轴回路间的串音衰减及防卫度
5.10.3 同轴对外导体上有屏蔽体时的串音衰减及防卫度
5.10.4 串音衰减与传输频率和电缆长度的关系

第6章 通信电缆的屏蔽
6.1 屏蔽的基本原理
6.2 同轴对的屏蔽
6.2.1 单层外导体的屏蔽作用
6.2.2 多层屏蔽的效果
6.3 对称电缆的屏蔽
6.3.1 主串线对在中心的单层屏蔽体的屏蔽效果
6.3.2 低频时防护作用系数（或屏蔽系数）
6.3.3 主串线对偏心对屏蔽效果的影响
6.4 电缆金属套的屏蔽作用
6.4.1 固有屏蔽系数
6.4.2 实际屏蔽系数

第7章 通信电缆的制造
7.1 导体制造
7.1.1 单线拉制
7.1.2 线芯绞制
7.2 绝缘挤制
7.2.1 挤塑机的基本结构
7.2.2 模具
7.2.3 挤塑的一般工艺流程
7.2.4 影响挤塑质量的几个主要因素
7.2.5 常见质量问题
7.3 对称电缆元件的星绞
7.3.1 立式星绞机
7.3.2 星绞工艺
7.4 同轴对的制造
7.4.1 垫片式26/94同轴对的制造
7.4.2 同轴对的准备
7.5 射频同轴对的制造
7.5.1 物理发泡绝缘工序
7.5.2 焊接轧纹工序
7.5.3 护套工序
7.6 成缆工艺
7.6.1 成缆机的分类
7.6.2 层式绞合成缆机的构造
7.6.3 层式绞合工艺
7.7 干燥
7.8 压铅
7.8.1 立式压铅机的工作特点及结构
7.8.2 压铅工艺
7.9 压铝和轧纹
7.9.1 压铝的工艺特点
7.9.2 2×1600t双筒压铝机的压铝工艺
7.9.3 轧纹的目的和原理
7.1 0通信电缆的挤制外护套工序和铠装工序

第8章 通信电缆传输特性测试
8.1 通信电缆一次和二次传输参数测试
8.1.1 设备组成
8.1.2 适用范围
8.1.3 测试精度
8.1.4 测试中的注意事项
8.1.5 测试系统
8.1.6 开短路法的基本原理
8.1.7 谐振法基本原理
8.1.8 试验要求
8.1.9 测试结果及计算
8.2 对称电缆工作电容测试
8.2.1 比较法测试电缆的工作电容
8.2.2 电桥法测试工作电容
8.2.3 试验设备
8.2.4 试验结果及计算
8.3 电缆电容耦合和电容不平衡测试
8.3.1 测试原理
8.3.2 试验设备
8.3.3 试验步骤
8.3.4 测试结果及计算方法
8.4 通信电缆的串音测试
8.4.1 基本原理
8.4.2 试验设备
8.4.3 试验步骤
8.4.4 试验结果及计算
8.5 同轴电缆的衰减测试
8.5.1 测试原理
8.5.2 测试仪器
8.5.3 测试步骤
8.5.4 试验结果及计算
8.6 同轴电缆均匀性测试
8.6.1 测试原理
8.6.2 试验设备
8.6.3 试验步骤
8.6.4 试验结果及计算
8.7 通信电缆屏蔽系数的测试
8.7.1 测试原理
8.7.2 测试设备
8.7.3 注意事项
8.7.4 试验结果及计算
参考文献

前言/序言

现代通信的基石：从光纤到无线，探寻无形网络背后的物理世界 在这信息爆炸、瞬息万变的数字时代，我们早已习惯了随时随地的连接。从高清视频的流畅播放，到即时通讯的零延迟，再到云端服务的便捷访问，这一切的背后，都离不开一个庞大而精密的物理网络支撑。然而，当我们沉浸于信息的海洋时，是否曾停下脚步，思考过支撑这一切的“筋骨”——那些埋藏在地下的光缆，架设在天际的基站天线，以及穿梭于我们生活中的无数电磁波？ 本书并非一本关于具体线缆设计的技术手册，而是旨在带领读者一同深入探究支撑现代通信的宏大图景。它将为您揭示，当我们将目光从终端设备的炫目光彩移开，转向那些默默无闻却至关重要的基础设施时，一个同样令人着迷的物理世界便会徐徐展开。我们将一同审视，究竟是什么样的技术原理和工程智慧，使得信息能够以惊人的速度和可靠性跨越山川湖海，连接世界的每一个角落。 第一章：信息穿越的物理法则——从比特到波动的旅程 本章将回溯信息传输的本源，从最基础的数字信号——比特（bit）出发，探讨它们如何被转化为能够传播的物理载体。我们将触及电信号、光信号以及电磁波这三种主要的信息载体，并深入理解它们各自的特性、优势与局限。 电信号的演变： 从早期的电报、电话，到今天的以太网，电信号在通信领域扮演了至关重要的角色。我们将探讨电流、电压、频率等基本概念如何承载信息，以及如何通过调制技术（如幅度调制AM、频率调制FM、相位调制PM）将数字信息“打包”进电信号中。同时，也会简要介绍信号在传输过程中会遇到的衰减、噪声和失真等问题，以及相应的处理技术。 光信号的革命： 光纤通信以其巨大的带宽和极低的损耗，彻底改变了长距离通信的面貌。本章将深入浅出地讲解光的本质，激光器和发光二极管（LED）如何产生高纯度的光源，以及光在光纤中传播的原理——全反射。我们将理解不同类型光纤（单模光纤、多模光纤）的结构差异及其对信号传输的影响。此外，光信号的调制和解调技术，如强度调制、相位调制，以及光放大器（EDFA）在长距离传输中的关键作用，也将得到详尽的阐述。 电磁波的舞动： 无线通信，从广播电视到手机信号，再到Wi-Fi和蓝牙，都离不开电磁波的传播。本章将介绍电磁波谱的划分，不同频段的电磁波各自的应用领域，以及它们传播特性的差异（如穿透性、覆盖范围）。我们将理解天线的原理，它如何将电信号转化为电磁波，又如何将接收到的电磁波还原为电信号。此外，无线通信中的频谱利用、干扰问题以及相应的抗干扰技术（如跳频、扩频）也将是本章的重点。 第二章：编织网络的物理媒介——无形之网的实体构成 当信息被转化为能够传播的物理载体后，它们需要通过特定的媒介来传递。本章将聚焦于构成现代通信网络的主要物理媒介，从坚韧的光纤到高效的同轴电缆，再到承载无线信号的基站天线系统。 光纤的内在乾坤： 我们将细致地剖析光纤的内部结构，包括纤芯、包层以及它们的材料特性（如折射率）。理解纤芯与包层的设计如何影响光的传播模式，从而决定光纤的带宽和传输距离。同时，也会介绍光纤的制造工艺，以及不同类型的光纤连接器和光缆的敷设方式，这些都直接关系到网络的稳定性和可靠性。 电缆的别样风景： 尽管光纤已成为长距离传输的主力，但铜质电缆（如同轴电缆、双绞线）在特定场景下仍有其不可替代的地位。本章将对比不同电缆的导电性能、屏蔽效果以及对高频信号的传输能力。我们将了解同轴电缆在有线电视和早期网络中的应用，以及双绞线在以太网中的演进，包括不同类别（Cat 5e, Cat 6, Cat 6a等）的双绞线在传输速率和频率上的差异。 无线通信的物理节点： 基站天线是无线通信网络的“触角”，它们负责与移动终端进行信息交换。本章将深入了解不同类型天线（如全向天线、定向天线、扇形天线）的辐射特性和覆盖范围，以及它们在蜂窝网络中的部署策略。我们还将探讨天线阵列技术（如MIMO，多输入多输出）如何通过空间分集和复用来提升无线通信的容量和可靠性。同时，也简要介绍天线与馈线、滤波器等配套设备之间的协同工作原理。 第三章：信号的守护者与增益者——克服损耗与干扰的智慧 信息在传输过程中，不可避免地会遇到各种挑战。本章将重点关注那些旨在对抗信号衰减、噪声和干扰的技术和设备，它们是确保通信质量的关键。 信号的“加油站”： 信号衰减是信息在传输过程中能量损失的现象。对于光信号，我们有光放大器（如掺铒光纤放大器EDFA）和再生中继器，它们能够将衰减的光信号重新放大，使其能够传输更远的距离。对于电信号，则有各种形式的信号放大器和电缆均衡器，它们能够补偿电信号在传输过程中的损耗，保持信号的完整性。 噪声的“清道夫”： 噪声是信号传输过程中混入的无用信号，它会干扰信息的正确解码。本章将介绍不同类型的噪声（如热噪声、散弹噪声），以及相应的降噪技术。信号处理中的滤波技术，能够有效滤除特定频段的噪声。编码技术，如纠错码，能够在接收端检测并纠正传输过程中引入的错误，提高通信的可靠性。 干扰的“盾与矛”： 干扰是来自其他信号源的信号对目标信号造成的影响。本章将探讨不同种类的干扰（如同频干扰、邻频干扰、串扰），以及相应的对抗策略。在无线通信中，频谱规划、频率复用、干扰协调等技术是避免干扰的关键。在有线通信中，良好的屏蔽设计、差分信号传输等能够有效减少外部干扰。 第四章：网络的脉络与形态——连接世界的骨架 仅仅拥有传输媒介和信号保护技术还不足以构建一个完整的通信网络。本章将从网络拓扑、传输协议以及网络架构的角度，审视支撑现代通信的宏观网络体系。 网络拓扑的多样性： 从点对点连接到复杂的网状网络，不同的网络拓扑结构决定了网络的连通性、可扩展性和容错能力。我们将了解星型、总线型、环型、网状等基本拓扑结构，以及在实际网络中这些结构的组合应用（如混合型拓扑）。 信息流动的规则： 传输协议是网络通信的“语言”，它们规定了数据如何被打包、寻址、传输和接收。本章将简要介绍TCP/IP协议族，如IP协议（负责数据包的路由）和TCP协议（负责可靠的数据传输），以及它们在互联网中的核心作用。我们也会提及一些在特定网络环境中使用的其他协议。 从电路交换到分组交换： 历史上，通信网络经历了从电路交换（如传统电话网络）到分组交换（如互联网）的演变。本章将对比这两种交换方式的原理、优缺点以及各自的应用场景。分组交换以其高效的资源利用率和灵活性，成为现代数据通信的主流。 有线与无线的融合： 现代通信网络不再是单一的有线或无线系统，而是两者的深度融合。本章将探讨固定网络（如光纤骨干网）与移动网络（如4G、5G）如何协同工作，为用户提供无缝的连接体验。我们将理解基站、核心网、接入网等关键组成部分的功能，以及它们之间是如何相互连接和管理的。 结语：连接的未来，物理世界的持续进化 通信技术的发展永无止境。从最初的电报到如今的5G甚至未来的6G，信息的传递速度和容量在不断刷新纪录。而这一切的进步，都离不开对物理世界更深层次的理解和更精妙的工程应用。本书所探讨的，正是支撑这一切的物理法则、媒介构成、信号保护和网络架构。 当我们再次感受到信息传递带来的便捷与神奇时，不妨回想起那些隐藏在幕后的物理世界：那些在地下默默承受压力、在空中对抗干扰的光纤和电磁波，那些精密的电子元件和巧妙的设计。正是它们，构筑了我们今天赖以生存的无形网络，并将在未来的日子里，继续编织更加丰富多彩的连接世界。理解这些物理基础，对于任何希望深入了解通信领域的人来说，都是至关重要的第一步，它将为我们打开一扇通往更高技术殿堂的大门。