YD T 838.1-2003 数字通信用对绞 星绞对称电缆.第一部分 总则.pdf

1、M42 YD 中华人民共和国通信行业标准YD厅838.1-2003代替YDIT838.1-1996 数字通信用对绞/星绞对称电缆第一部分:总则Multicore and symmetrical pair / quad cables for digital communications Part 1: Generic specification 2003-07-07发布2003-07-07实施中华人民共和国信息产业部发布YD厅838.1-2003目次前言.E1 总则1.1 范围.1.2 规范性引用文件1.3 安装条件.2 2 定义和要求.3 2.1 定义.3 2.2 材料和电缆结构.6 3 试验

2、方法.83.1 一般说明.8 3.2 电气试验.8 3.3 传输试验.93.4 机械性能和尺寸测量试验.17 3.5 环境性能试验.18 附录A(资料性附录)特性阻抗和SRL/RL方法.20 附录B(资料性附录)不平衡衰减.40YD/T 838.1-2003 .矗.- 剧自本部分等同采用国际电工委员会标准IEC61156-1: 2001 a) -j (J)|WC l WL WL J o (A-12) 、E，句31A A ，.、1古把公式(A-7)和(A-8)代入公式(A-12)，得出完全适用于高频的特性阻抗的实部和虚部:吟作(1-击金)+刊(1+丢)(1+护|(1+和但(1去去)+刊(1舌)(

3、1+元)Zc mZ_=动E了+命仔合作(1去去)刊(1舌)( 1亏)l.IA-141 ( 1+磊2)但(1击走)+刊(1+W:2 )(1+元1另外，把公式(A-9)和(A-lO)代人公式(A-12)，得出适用于低频的特性阻抗的实部和虚部。(I+W( )(1舌)1 GL C R 0 (14再是)+去( 1+元1Zc=伍比去o (A-15) (I+W;f2 )(1+ W2 ) 1 (咀(哇l二垒作去+( 1+丢)mZ_=惰性手+. (A-16) 相传播时间(单位长度)表达式:. (A-17) 21 n-且W 将公式(A-8)和(A-lO)中。的代人，可以得出:( 1+丢)(1+元. (A-18)

4、. (A-19) (I+W;( )(1+元YD厅838.1-2003d =EZ r ( R I， C2 . D . ( c 1 R2 户|斗中日)+王若11.合!I三ZEFJzi lfF+-tJJEFJ2i但11 /11+一一一一111+一一一一11 1 11+一一一一111+一一一一11 1 Ll V _. w2 L2川w2C2 I J l V _. w2 L 2川W2C2I J I . (A-21) 式中:L和C是L和C对的一阶导数。相速度和群速度分别为:Vm=上-P VG=上G 上述表达式在整个频率范围内成立且是准确的。设C和G/(C)与频率无关，则可以得出:R /1 , G2 E一，z

5、L A W2C2 I ( 1+羔)(1+ W2 ) L 1C 上述在整个频率范围内成立的表达式可以简化为近似表达式，这些近似表达式分别适用于高频或低频。A.1.2 二次参敬的高频表达式根据介质损艳角正切的数值范围，如频率达1.5MHz的聚氯乙烯(PVC)绝缘电缆，介质损耗角正切值G/(C)=tan81 MHz, 0.5mm线径是正确的)，这些公式可进一步简化如下并保持优于1%的精度:22 p=V叫(1击和p仔11手去)+群传播时间(单位长度)表达式:、，nu 句3A J，、YO/T 838.1-213 ReZc臼在冗了 (A-31) R G n7_AfL R G -ImZ阳一一一一一-一.T_

6、ReZ阳飞/芸|一一一-一一一l (A-32) 2CReZc (C .wc V C 2，L 2CI R .Gn 7 _RA/C .GA/L 国一一一+ReZr坦一飞/子+:. /芸. (A-33) 2ReZc . 2 -c 2 V L . 2 V C =wCReZc臼C(A-3的p臼C(A-3们L. C G . R D D ,. L R 且一+-卜一+一|卜R-R-一一I. (A-36) G -pT2LT 48 C，L.-L A. 1.3 特性阻抗和传播常敢与频率的关系当导线半径r大于透入深度的2倍时，可以认为高频时实心圆导线的高频电阻(表面电阻)包含两部分，一部分为常数，另一部分与f0.5有

7、关:8=l/V可J.tU(A-37)问吭卸pVw=Ro(士+扣(A-38) Ro Rnr =-p=一= -. v2. (A-39) 石4y -,-式中:Ro 半径为r的实心圆导线的直流电阻(fi/m)Rc 与频率元关的常数分量，约等于直流电阻(fi/m)的114Rs 与频率的平方根成比例的电阻分量(fi/m) 导线材料的导电率(S/m) 导线材料的导磁率(H/m)r 导线半径(m) 透入深度(不要与介质损耗角正切tan&混淆)(m) 上述公式仅适用于单根实心导线。线对的邻近效应和存在的其他线对、以及可能有的屏蔽都会影响高频电阻和电感。这些效应会使高频电阻在lMHz时增加约1511毛，并基本遵循

8、与频率的平方根成比例的规律。通常高频电阻的常数分量可忽略，对直径0.5mm的铜线线对，在lMHz时高频电阻的常数分量约为频率分量的159毛。总电感也包括两个主要的分量:L臼LF.+Ll=LF.+豆豆=LF.+一f!._.川.川. .川. . . .川.，.川.川.川. .川.川.川.川.川.川.川.川.川.川.川.川.川.川.(仙A-40)I石式中:LE 外电感(自由空间)，也称为元限频率电感(H/m)L) 内电感，其电抗等于高频时的表面电抗(H/m)由于线对的邻近效应和附近的屏蔽层和/或其它线对的自由空间限制效应，外部自由空间电感减小。这些感应分量在高频时呈负值且完全与频率无关。利用公式(A

9、-31)到(A-36)中的上述近似值，可得到下述公式:(R-t一)俨yEA丘+Vwtan+wyLECtans . (A-41) 2Z;nf initr . 2Z. 4Z. 2 可以写成下述形式:臼A+BV石+C.(A-42) 式中，A、B、C为常数。23 YD厅838.1-2003公式A-42的第1项表示在高频范围的低端，衰减以小于平方根规律的速度缓慢增加。公式A-41中第1个含的项是高频时起主要作用的分量，它也在相移常数公式A-43中出现:24 如叮坦C(1+忐)臼C唔仙一43)Z., (高频渐近值)如下:Z=y(Q百一. (A-44) 高频阻抗公式由公式A-45和A-46给出:叫自仔臼Z(

10、1+在)=+ _ =-=- r- . . . . . . . . . (叫-ImZ叫/主(_Ji一-)U v c飞2L2C I Rcrz二、-作(1+苟言)平一VE 2LE vw I 自Rc P !1+ Itn . _-11;.1 2C 2y瓦cy石2 - . LE I山.z 2何f了百-2tan相时延和群时延公式变为:p=vYC=y瓦(1+兰一)=y瓦IT+-l?2w I V - - 2Z., Y G叮+且左+互一1-王一+主:- I-R+R也护主旦iP2T 4 CL J - - - - - L - J R R , R G 国(1-一一)-一一(一一-一一)4IL I 8LLC 自p(1-L

11、)4L 自何(1+忐)国飞店:古+一气一V 4飞/Z回a 1()4 $ 10 1()2 101 10-1 1矿10-2 10-1 1 101 10 频率(MHz)图中，单位为Np/lm(lNp=8.68创B);单位为radllm;Zc单位为0。图A.11kHz到1GHz的二次，放1)()() 1仪)()1 10 10 . (A-46) . (A-47) (A-48) Zc YD/T 838.1-23 图A.l表示0.5mm线径非屏蔽电缆的二次参数与频率的关系。在音频时，衰减和相移常数几乎相等。在这些频点上，特性阻抗的绝对值与特性阻抗的实部相差2倍。频率1kHz时，在以奈培(Np)和弧度(Rad

12、)为坐标的图上，衰减远小于相移常数，且特性阻抗基本上只有实部。总衰减()与金属衰减(R)相差一个介质衰减分量，该图中假定介质损耗角正切为0.01。A.2 与SRL效应出现相关的周期性结构变化对传播常数的影晌均匀电缆线对的特性阻抗Zc定义为沿同一方向(正向f或反向r)电压波V与电流波I之比。对于没有结构变化的均匀电缆，特性阻抗可以在电缆的一端直接测量出电压与电流值然后求回得出。Zr;=Ullj严U.llr.(A-49) 布线系统的其它重要性能还包括输入阻抗、输出阻抗及相应的RL和电缆的SRL。这些性能包含了电缆结构变化。根据电缆的Sll和S22参数测出这些性能参数，说明如下:与电缆有关的重要参数

13、是特性阻抗zc和SRL，这些参数描述了电缆这种传输媒介的质量。与系统有关的参数有电缆输入和输出端的输入阻抗、RL，这些参数与S参数Sl1和S22有关。插入损耗也是与系统有关的参数，该参数用S21表示。传播常数仅与电缆有关，已在Al中讨论。=+j. (A-50) A.2.1 周期性结构不均匀引起的正向回波通常沿线路逐渐减弱的反射信号对传输几乎没有直接影响。在谐振频率时由于二次反射产生的正向回波将影响正向传输。根据线路全长上的周期性不均匀，正向回波系数(q)可以通过下述公式计算，其中周期性SRL(PSRL)系数(p)在谐振频率时测量。Iq I皿=KIp 120m . (A-51) 式中:2-I+e

14、 K= .U-T(; (A-52) (I-e却也)当211(Np)时:K=21-1 . (A-53) 式中:一电缆衰减常数，Np/m n一电缆相移常数，rad/m l一电缆长度，mq一共振频率时电缆远端的正向回波系数p _ lO-PSR= I (ZCM -Zc) / (ZCM +Zc) I共振频率时在电缆近端测出的系数AQ一-20logI q I ，谐振频率时的正向回波衰减，dB PSRL一-20logI p I ，谐振频率时的结构回波损耗，dB K-2-1，当211(Np)时AQ - 2PSRL-20log (2l-l) (dB)，式中2l用Np表示上述参数仅与电缆结构和电缆长度有关。终端的

15、阻抗也会因反射产生正向回波，反射发生在电缆的信号源阻抗(ZG)、输入阻抗(ZIN)、负载阻抗(ZL)和输出阻抗(ZOl之间。回波损耗RL的定义如下:I Z.，-Z I 盹产20叫去苛I. (A-54) 25 YD厅838.1-2003I Z，_-Z， I RL=-201og|旦L止|(A-55)1 Zo归+ZL1 式中:ZIN一终端接负载ZL时，电缆的输入阻抗;Zour一电缆的输入端接信号源阻抗ZG时，电缆的输出阻抗。来自这两个反射的回波衰减(AE)为:A E =2al+RLm +Rl.ot厅.，.(A-56) 中继段或再生段的总回波衰减(Aror)为:Aror =-101og (1 0-AQ

16、/10+ 1O-AE/IO) . (A-57) 如果鸟和ZL在S参数测量中作为基准阻抗，那么:Sl1 = (ZI町-ZG)/ (ZIN +ZG) . (A-58) S22 = (Zour -ZL) /(Zour +ZL) . (A-59) 复合损耗(即ZG=ZL时的插入损耗)为:Ac=-201ogIS21 1 . (A-60) 注意到电缆衰减:l;6Ac或A1. (A-61) 均匀电缆的复合损耗(衰减)如下:I Z +Z I I Z. +zI 0 ，_.，如1I Ac叫+20叫苟言Zc1+2仙gl苟言汪1+201og 11-r1 r 式中:r1 = (ZG-Zc) / (ZG+Zc) . (A

17、-63) 巧=(ZcZc) /(ZL+ZC) . (A-64 ) 在公式(A-62)到(A-64)中，Zc是均匀电缆线对的特性阻抗。A.2.2 定义1)测量(包括结构)出的特性阻抗ZCM如下:ZCM=Y瓦石怜创2)平均特性阻抗Zc定义为均匀电缆的特性阻抗。3)电缆标称特性阻抗Z定义为给定频率下具有一定容差的特定Zc值。4) ZN是电缆运行中链路和/或终端(系统)的标称(基准)阻抗。5) ZR是测量中使用的基准(标称)阻扰。通常(对于实际RL)ZR=ZNO当采用RL测量值近似估计SRL值时，在给定频率范围内选择选ZR以得到最佳平衡。6)鸟是电缆线对的另一端端接基准阻抗ZR时，终端阻抗的测量值。7

18、)回波损耗RL定义如下:I Z-Zn I RL=-201ogl丰27|(A-66)8)结构回波损耗SRL定义如下:I Z.-Z I SRL=-201ogl矿企丁步|. (A-67) I -CM -C I 9)电缆标称特性阻抗Z可以规定如下:a)在给定频率点上具有一定容差的标称平均特性阻抗ZC以及b)在一定频率范围内SRL的限制值，SRL以dB为单位。为了得到相同的结果，在测量电缆的RL时被测电缆的长度至少为100m，电缆的一端接系统的标称阻抗并在另一端测量。规定的RL限定值比SRL限定值略宽一点(几个dB)。使用这种方法可以节约时间26 YD厅838.1-2003和费用(见3.3.6)。注意在

19、低频(MHz)范围内出现的共振(见A-62和A-78)。阻抗模值和幅角的最小二乘法函数拟合函数拟合在3.3.6.2中作了简要说明，这里提供更详细的计算方法。A.3.1 阻抗模值的函鼓拟合函数拟合可适用于Zc的实部和虚部，但通常情形下感兴趣的是模值，而不是两个分离分量或幅角。高频时阻抗模值非常接近实部分量，而虚部分量很小。由于阻抗正负偏差的不对称性，阻抗模值或实部分量的函数拟合会产生较高的值(典型0.050.或更小)。如果期望得到更精确的结果(阻抗或SRL)，函数拟合可在具有线性比例关系的S参数值上进行。根据下述公式，使用最小二乘法拟合ZC，可计算出拟合特性阻抗的模值。K, K lI=Ko+二二

20、L+一土+。j1/2. f f3/2 A.3 . (A-68) 、1/oy 正UA ，.、-J川ll川ll川|lMKKKK FIll-Ill|1 A. 3.1.1 取得对数间隔数据可能时，在一个对数频率轴线上选择等间隔的数据点。该方法提供了较好的加权，以衡量跨越几个10倍频程的数据。大部分的网络分析仪提供这种扫频方式。用线性频率刻度等间隔扫频时，将得出的数据按对数间隔插值，拟合转换后的对数间隔数据。另一种方法是在求和值过程中使用1扩权重(这意味着当lMHz数据点的权重为1时，10MHz数据点的权重为0.1)以模拟对数频率刻度点的数据。计算机可采用行列式或矩阵转换技术，解出公式的第4项和其官未知

21、项。A.3.1.2 使用更少的项数的4项准则当数据分布在1个或2个10倍频程时，可以使用4项中更少的项数一一如2项或3项。去掉公式(A-69)方阵中的1行或多行以及相同数量的列，可得到上述结果。尽管公式(A-68)和(A-69)可求出4项的拟合值，但在某些情况下可能只需较少的项数。与A.l中指出的电缆线对的电感随频率变化一样，只需保留公式(A-68)中的前两项。在低于3MHz的范围内，拟合出的低频数据十分准确。采用极化介质材料时电容会随频率变化，此时通常需要更多的项。使用更少的项数的4项准则一一用人工核对或计算机程序检查公式(A-68)求出的拟合函数是否满足下述4项准则:(1)除只有常数项外，

22、拟合函数在频率低于3MHz时斜率为负。(2) lOMHz的拟合值位于阻抗高频渐进线(拟合出的常数值)的+52范围内。(3)在对数频率轴线上，函数拟合曲线下方的面积由与频率有关的各项提供。除常数项面积外，该27 式中:IZc I一拟合出的特性阻抗模值，0.。IZCM I一测量出的特性阻抗模值，0.。f一频率，Hz。Ko、KI、K2、K3一公式A-68中最小二乘法拟合系数。求出公式(A-69)中N个数据点的所有求和项，计算拟合系数。主1主上乌i7; VJ: i豆i= 1 j; N N N I I I l, a=!VjizuLi户1万立各主主主牛?Lsz1万i= 1耳i立斗主主iz=ILsULI E

23、E1万N Z古工tI 、=1 j;毡工IZCMI 三号生平之JF:YD.厅838.1-2003面积为正值(以上数据不含常数分量)，并且(4)负面积之和(系数为负的项产生的)小于与频率有关各项的总面积。如果不满足所有的4项准则，应忽略最高阶项使函数(公式A-68)的项数减少一项。另一方面必须得到频率跨度较大且能给出最佳拟合的数据进行拟合。拟合出的阻抗模值应随频率的增加单调下降，并逼近高频渐进钱到合理的程度。计算并绘出拟合出的结果一一根据在希望的频率上进行拟合所获得的系数，以及根据希望的规定频率点上得到的拟合结果绘出曲线和/或制出表格，计算特性阻抗的模值。A.3.2 特性阻抗帽角的拟合当规定特性阻

24、抗为一个复数时，特性阻抗幅角的拟合是有用的。特性阻抗幅角的拟合与模值的拟合一样，使用了一个包含相同频率乘幕的公式:L. L L咱LZn=L+ -_2 + -:U斗0)OJVfr 式中:LZc一特性阻抗的幅角，弧度;f一频率，Hz; Lo、L1、L2、L3一特性阻抗幅角的最小二乘法拟合系数。幅角系数可使用与特性阻抗模值系数相同的矩阵公式求解程序求出。绘出希望的结果曲线。注:仅在对特性阻扰的幅角感兴趣或在频率低到足够得出一个明显的幅角(角度)用以计算结构回波损耗SRL时，这个程序才是必要的。A.4 用传播常敢和电容计算平均特性阻抗任意频率的平均特性阻抗(均匀线路)可用传播常数与并联导纳的比求出。高

25、频时Zc的实部可用时延除以电容求出。这种方法在介质材料不随频率变化(非极化)时是有用的，这时允许用低频电容值代替高频电容值，但对电容随频率变化的极化介质材料很难这样处理。这种方法导出的特性阻抗值与结构效应无关，该方法的证明见A.l。A.4.1 所有频率和高频适用的公式:如公式(A-7l)的第二项所示，Zc定义为传播常数除以并联导纳，这种关系在任何频率下都成立。当G-Z. (A-73) WL - WL Z=忏-74)式中:28 Zc一特性阻抗(0)一衰减常数(Np/m)自一相移常数(rad/m)一角频率(2m)LE一外电感(H/m)C一电容(F/m)tp一时延(国1m)YD/T 838.1-23

26、 A.4.2 传播常戴的测量程序在希望得到复数特性阻抗时，传播常数的测量程序与3.3.2所述的衰减测量相同。A.4.2.1 相移常鼓线对的相移常数是正弦信号沿一定长度的线对传输所产生相移的度量，它受绝缘导线的材料和几何尺寸的影响。相移常数目与测量值的关系如下:自=乙(V1F)-L二(V川+27TK. (A-75) 式中:一总相移常数(rad/m); 三(V1N)一与参考角度有关的输入角度;L (V1F)一与同一个参考角度有关的输出角度;K-2弧度的次数。使用矢量网络分析仪，采用与衰减相同的测量方法(见3.3.2)可以得到相移常数。对于对称线对，测量设备的发射端口和接收端口应提供对地的对称电压和

27、对称电流(通常用变量器实现)。被试线对终端的标称阻抗精度应在土1%范围内。A.4.2.2 确定K值分析网络分析仪显示值或辅助计算机的计数值，可确定K值。A.4.2.2.1 通过分析确定K值在适当的频率范围内分析网络分析仪显示值，整理所得到的数据，用以确定K值。正常情况下，相位计数器或网络分析仪仅在公式A-75右边的第一项和第二项之间存在差异。图A-2示出网络分析仪上得出总相移量和锯齿波图形。使用网络分析仪时，相移常数曲线以2弧度(3600)为周期显示在CRT上，这样很容易确定K值。在交互模式下的常用方法是从低频(K=O)开始，通过计算2到伽r的次数确定K值。3.0 0.0 0.0 2.0 1.

28、0 2.5 1.5 0.5 (锁国南hFNX)怜要3.0 2.5 2目。1.5 1.0 0.5 频率(MHz)附加相位测量以确定2弧度的次披A.4.2.2.2 确定K的计数值将网络分析仪获得的相位信息通过一个接口输入到数字计算机中，用这些点绘出图A.2所示图形，确定K的计数值。采集数据的程序如下，先根据K=O(2弧度的次数)频率范围内的几个点求出起始斜29 固A.2YD厅838.1-2003率，让程序继续运行逐次检验剩余的每一个点，如果某个点不在已确定的连续相移曲线的2弧度内，增加K值直到不存在这样的点为止。一旦求出正确的起始斜率，采用这种方法时甚至可以忽略K的中间值。A.4.2.3 用长度函

29、数得到总相移使用大多数网络分析仪配备的长度函数程序，可得到总相移。这个内部程序从在内部确定并显示的总时延中减去一个指定长度的时延(实际上是一个恒定的时间频率，单位s)。给网络分析仪提供一个适当的长度值，就可在整个频率范围内绘出0-2贺(或-1i-+交替)内的相移曲线。A.4.3 相时延相时延为一个正弦信号沿线对或一定长度的电缆传输所延迟时间的度量。与相移常数一样，相时延也受绝缘导线的材料和几何尺寸的影响。=自/.(A-76) 相时延由A.4.2.1中测量出的相移常数确定。式中:一电缆的相时延(s/m); -A.4.2.1得出的相移常数(rad/m); 一角频率(rad/s)。A.4.4 相速度

30、相速度(相时延的倒数)是指正弦信号在电缆中传输速度的测量值。在正式报告中，相速度的单位为m/s。v =/ . (A一77)式中:u一电缆的相速度(m/s); -A4.2.1中得出的相移常数(radlm); 一角频率(rad/s)。注:有时相速度以真空中光速(C)的位数表示。例如表示成0.71C，这就意味着相速度为0.71乘以光速;还有时用相速度与光速之比表示，称为波速比，例如表示成波速比为71%0A.4.5 电窑测量程序电容应按3.2.5在线对的两导体间测量，采用与测量相移常数(时延)相同的长度。A.5 用终端测量方法确定特性阻抗当终端阻抗很接近待测阻抗(在150内)，且所测长度的往返衰减足够

31、大(不低于10dB)时，单端阻抗测量可代替开/短路法。在独立应用模式下适合使用网络分析仪时，这种测量方法有效。在了解开/短路法是基准方法后使用这种方法。通过下面的公式，能知道测出的终端阻抗和开/短路阻抗的差别。公式中终端的输入阻抗ZT等于:式中反射系数g由下式求出:l+Se句lZT=Zc一一一-rE (A-78) c l-Se-:勾S=AzZLun- (A-79) ZR+ZC ZR和Zc分别表示终端阻抗(通常为一个电阻)和实际的特性阻抗。当终端完全匹配或往返衰减足够大时，终端测量方法得出的结果接近开/短法得出的结果。公式(A-78)可改写如下:Zr-Zc= (ZR-Zc) e-2y圣士生(A斗

32、的ZZc 由公式(A-78)可以计算出:当往返衰减为10dB时，终端电阻和电缆阻抗间150的差值减小到最大约差50020dB的往返衰减能确保150的阻抗差值减小到最少1.50。30 YD厅838.1-2003A.6 用二次参数传输理论的开/短路法确定传播常数和特性阻抗A.6.1 方法A1，用平衡变器但不包括平衡变量器特性的扩展单端开/短路法A.6.1.1 试验设备和电缆终端准备阻抗和s-参数测量所需的设备已在3.3.6中规定。对于这种对称的测量方式，其它线对和可能有的屏蔽的终端方式并不重要。其它导体宜接地，即使由于被测线对的扭绞，让其它导体悬空也是可以接受的。A.6.1.2 方法削的基本公式特

33、性阻抗和传播常数分别可由式(A-81)和(A-82)计算:左=叫去去l陈云|南非1 -1. / f Z. ,-z. 1 f Z. -z. 1 内刊寸tanhV 1之专11之37l式中:tf一平衡变量器平衡输出端开路时测出的输入阻抗(0);，.一平衡变量器短路时测出的输入阻抗(0); . (A-81) . (A-82) 一平衡变量器平衡输出端接一个精度为土1%的电阻性负载(无电感)时测出的输入阻抗;Z;td一平衡变量器平衡输出端接一个对绞线对且线对的远端开路时测出的输入阻抗;t咀一平衡变量器平衡输出端接一个对绞线对且线对的远端短路时测出的输入阻抗;Zc一特性阻抗(0);一传播常数，+j(Np/m

34、 , rad/m); 一衰减常数(NP/m); 自一相移常数(rad/m); ZR一终端电阻(0)。A.6.1.3 方法A1一一用平衡变量器但不包括平衡变量器特性的扩展单端开/短法测量原理1)测量模式a) tf 一一一一-.开路b) Z;,. -一一一一短路31 YD厅838.1-2003c) Z;tr 一一一一_.d) Zit -一一一-+e) Z;tao 一一一一一2)采用4端网络理论的测量原理Z.一一-+式中:Z画一输入阻抗(测量值)。Z. Zc Zc 等效为Z, -0 A B C D 开路短路AZ+B Z，=一一一一. (A-83) itf- CZ+D Z一在开路、短路、终端、电缆线对

35、开路或短路时实际测出的负载阻抗，分别用下列5个分式表示:午习z中乓田=ZmI.=o= ，叫nD. (山)32 YD/T 838.1-2003 1 AR+B z， =z,ft I ,=R =一一一一. (A-86) l民CR+D1 AZ., +B Zitcf=Zin I问=-u一.(A-87) 1 C乌+D1 AZ +B z,._=z,ft I归=一一巳一. (A-88) 1 ,=z. C+D 式中:Zif一电缆线对远端开路时存在的阻抗(0);Z;.一电缆线对远端短路时存在的阻抗(0)。将公式(A-84)和公式(A-85)代人公式(A-86)后得到:旦R(Z;tf-Z;市L_. (A-89) C

36、 Z;tr -Zits 根据公式(A-87)可得B-Z , D =一一止一. (A-90) if- Zitcf C- A 根据公式(A-88)可得:最后可得:B-Z.D is ztsC-A 五r-cf 1 r -1 =z.,z.= 1一一一一一11一一一一一一|-l zitdC-A l l ziMC-A j r D 12 r乓tcf- Zits 1 r Zitca-气i-l C J l Z;tcf-Zitf Jl Zi阳-Zitfj .2 r Z;tr -Zitf 1 r Zitcf-Zita 1 r Zitca-气!- 1乓tr-Z;ts j l Z;tcf-Zitf j l Zitc. -

37、Zitf j 2万r Z , -Z , 1 r Z -Z 1 nh叩1=二且=1_IlCI _1旦11.:旦1旦|,.- Zif -lcl-气jl Z;tc. -Zitf j A.6.2 方法A2，不用平衡变量帽的扩展单端开/短法A.6.2.1 方法A2的基本公式和原理固特性阻抗和传播常数定义如下:去咄Yff寸Yuf) (Y晶士Yua)=讨自斗tanh-1式中:Yff一用测量模式a得到的导纳值(S)几一用测量模式b得到的导纳值(S)Yuf一用测量模式c得到的导纳值(S)儿一用测量模式d得到的导纳值(S)(Yff士Yuf) (Yfs-士Y .) . (A-91) . (A-92) . (A-93

38、) . (A-94) 33 YDIT 838.1-23 测量模式a:Ytr 一一一仑/线对的A线G 测量模式h:几一_.G 测量模式c:Y I G 测量模式d:几一一一G 式中:一连接不平衡测量设备的内导体;G一连接不平衡测量设备的外导体;Zc一特性阻抗(0);一传播常数，+j (Np/m , rad/m); 一衰减常数(NP/m);一相移常数(rad/m)。线对的B线其余线对和/:或屏蔽(存在时)。己注:以上4种导纳测量原理图假定线对是完全平衡的。一般来说，总存在一定的不平衡，在线对不平衡低于1%时，可以使用这种方法，不必进行另外测量。34 A.6.2.2 方法A2的测量原理测量原理:Y.一

39、一一YD.厅838.1-2003一一Y.等效为G 下面给出了开路时测出的导纳:式中:%一不平衡(共模)传播常数Yu一不平衡(共模)特性导纳Y . 一_.Yin=Ybi Ybin一平衡电路(开路或短路)的输入导纳:式中:Yf一平衡开路时的导纳Y.一平衡短路时的导纳根据公式(A-96)得到:根据公式(A-97)得到:Yfr= Yin IYbin=Yf =Yf+ Yuf/4 . (A-96) Y r. = Y in I Ybin =Y. =Y. + Y,./4 . (A-97) Yf =lIZf=Yfr-Y uf/4 . (A-98) Y,=I/Z.=Yr. -y田/4.(A-99) lIZc=Yc=V=Y uf/4) (Yf8J皿/4).(A一1)1 _, I (Yfr-1- y uf) F+j=午unh1l7.(A-lOl) V (Yf，-言YUI)注:用方法Al和A2都可以测量输入阻抗和导纳。其中，方法