????????前言

　　同軸電纜和高速數字通訊電纜的芯線電容，是影響電纜傳輸性能的重要參數，將同軸電纜單位長度電容控制在允許范圍之內，可以保證電纜傳輸阻抗的均勻。測量成品同軸電纜電容，只需用電容測試儀的兩個測試夾，分別連接到電纜的內外兩個導體即可。而對于沒有加上外導體的電纜絕緣芯線，只有一個內導體電極，無法用電容測試儀直接測量。為此，我們對如何測量同軸電纜芯線電容的方法進行了研究。

　　1 同軸電纜電容

　　1.1 電容計算公式

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　　式中：C為電纜單位長度電容(pF/m);ε為絕緣介質的相對介電常數;D為電纜的外導體內徑即絕緣層外徑(mm);d為電纜的內導體外徑(mm)。

　　由上式可知，電容的大小和內導體外徑、絕緣材料(不同材料ε不同)、外導體內徑(絕緣層外徑)、發泡度(影響ε)相關。只要D、d、ε控制在一定范圍內，當內導體直徑d和絕緣層外徑D確定后，介電常數ε就決定了電纜的電容。

　　1.2 發泡度對電容的影響

　　發泡度就是發泡體中含多少百分比的氣體，可按下式計算：

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　　式中：P為發泡度(%);do-為基材原有的密度;d為發泡體的密度。

　　對于發泡電纜，ε與發泡度有直接聯系，PE材料發泡度與電容的關系參見表1。

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　　由表1可以看出，發泡度大時ε小;發泡度小時ε大。在內導體外徑及絕緣外徑確定的情況下，只要控制發泡度的大小，就能控制電容值。反過來，測量電容有助于電纜芯線在擠出過程中及時調整發泡度。

　　2 電容的測量

　　1.1小節中的電容計算公式可用于設計同軸電纜，在實際生產中內導體直徑、絕緣外徑的變化，會引起電容值的變化。只有通過測量，才能知道實際電容值。電容通常有兩個電極，電極之間夾以絕緣層，而同軸電纜芯線只有一個內導體電極，外面是絕緣層，要測量芯線的電容，須在絕緣層外面再設置一個電極，這樣就組成了一個圓柱體電容。

　　2.1 測量途徑分析

　　2.1.1 金屬箔作為外電極

　　在絕緣層外面繞包一層銅箔或鋁箔等金屬箔，測量內導體和金屬箔之間的電容。由于金屬箔繞包的松緊、疊縫空隙等因素，會對測量結果造成較大影響。

　　2.1.2 水銀作為電極

　　在一個管狀容器中放入導電的水銀，將電纜芯線浸入水銀中，測量內導體和水銀電極之間的電容值。由于水銀密度較大，芯線浸入其中，對絕緣層有一定的壓力，容易使塑料等軟性材料變形，改變原有的幾何尺寸，而且該方法在測量中會產生水銀蒸發，污染環境，不利于身體健康。

　　2.1.3 用普通清水作為電極

　　將清水注入管狀容器，電纜芯線浸入水中，測量內導體和水電極之間的電容值。該方法成本低，安全無污染。

　　2.2 芯線電容測量裝置

　　2.2.1 測量裝置結構

　　按2.1.2及2.1.3小節提出的測量方法，均需要制作一個專門的電容測量裝置。根據待測電纜直徑、長度，考慮測量誤差等因素，設計制作了一個測量裝置(結構示意見圖1)。

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