地下广播线的传输特性

为了更好地利用地下线传送有线广播，非常有必要研究一下地下线的传输特性。例如：地下线是由哪几个参数决定的，怎么计算；地下线有哪些特点，传输距离有多远；采用什么样的传输方式，选用什么样的线材；等等。下面谈谈我们的一些看法，以和大家共同讨论。

从目前实验过程中所呈现的规律来看，地下线和明线一样，也具有均匀传输线的特征，即在传输线终端，接上等于该线特性阻抗的负载，则线路上的每一点都呈现与特性阻抗相符的阻抗值，特别是距离较远的长线，这个特性更明显。所以，地下线的基本特性也可以用电阻R、电感L、电容C、和绝缘电导G这四个基本参数来描述。这四个参数和地下线的结构型式以及材料有关。根据这四个参数，可以计算出线路的特性阻抗Z\(_{c}\)和衰耗常数β,并且它可以作为检查地下线传输指标、效果和查找故障的参考依据。下面分别讲讲它们的计算方法。

1．电阻（R）。指单位长度的导线的电阻，决定于导线的材料、线径、流过电流的频率和环境温度。

①直流电阻。在温度为20℃时，导线对直流电所呈现的阻力为R\(_{2}\)0=ρ\(\frac{4000}{πd}\)0\(^{2}\)(欧/公里)。式中ρ为20℃时的电阻系数，单位为〔欧·平方毫米/米〕；d\(_{0}\)为导线直径，单位为毫米。

当温度不是20℃时，直流电阻为

上式中σ为电阻温度系数，t为地下线环境温度。一些常用金属导线的特性见表1。

②交流电阻。当导线中流过交流电流时，由于集肤效应的存在，会使有效电阻随频率的增高而加大。其交流电阻为:

式中：F（X）为因集肤效应使电阻值增大的系数；G（X）和H（X）为电阻值因邻近效应而增大的系数；d\(_{0}\)为芯线直径（毫米）；a在单线时为外皮绝缘厚度，双芯时为两芯线中心轴间的距离（毫米）。在双芯线时，X=7.09\(\frac{\sqrt{f·μ}}{R＇}\)20·10\(^{4}\),R＇\(_{2}\)0为双线每公里的直流电阻；在单线时，X=7.09f·μ;2R20·104。单线X值的计算和μ值的大小可参考表 2。F（X）、 G（X）、H（X)与X之间的关系见表3。

2．电感（L）。

式中： d\(_{1}\)为地下线直径（毫米），是导线直径加绝缘厚度的2倍；d0为导线直径。

如果地下线为双芯线，则计算公式为:

式中a为两导线中心轴间距离（毫米）。

3．电容（C）。

①单线电容的计算：在潮湿的地方，电容C的大小决定于导线半径及绝缘材料的性质和厚度。因为可把大地视为导体，所以地下线电容的计算类似于同轴电缆。对于单层塑料外皮的地下线，单线每公里电容为：

式中εr为介质常数； D为导线的外径； d\(_{0}\)为导体的直径。

当绝缘外皮有几种不同塑料层时，其等效介质常数。εa=\(\frac{ε}{_{1}}\)S1+ε\(_{2}\)S2S\(_{1}\)+S2。式中S\(_{1}\)、S2分别为第一和第二介质绝缘层的截面积；ε\(_{1}\)、ε2分别为第一和第二介质的介质常数。

单芯双线间的电容为单线对地电容的12。

②双芯平行线电容的计算：

式中K一般取0.95。计算时各绝缘介质的电性能可参考表4。

4．电导(G）。

G=2πfCtgδ(漠/公里），

上式中tgδ为各种介质损耗角的正切值，可查表4。

5．特性阻抗（Zc）。一般计算公式为：

因为地下线的电感量和电导一般都很小，所以在计算时大多数只根据直流电阻R和电容C来计算特性阻抗，简化后的公式为：Z\(_{c}\)=\(\frac{\sqrt{R}}{ωC}\)在频率为5000赫以上时，Zc=L;C。

6．传输常数（γ）。

传输常数γ表示地下线线路上传输电压、电流的损耗程度，它由两部分组成：一部分叫衰耗常数β表示对传输电压、电流衰耗的大小；一部分叫做相移常数α，它表示线路对传输电压、电流相位改变的大小。

从地下线四个参数和特性阻抗、衰耗常数的计算看出，地下线和架空明线相比较，地下线的两个参数有明显地变化，即电感L值减小了，电容C增大了，因此使地下线的特性阻抗显著降低。（待续）（狄波初）