导体的损耗与尺寸成反比,内导体如此,外导体也如此。事实上,尺寸d和D两者并不是独立的,因为对于给定的有效介电常数,是D/d决定同轴电缆的阻
若内外导体均系同一种金属,则D/d的最佳值约为3.60若内外导体为不同的金属,例如内导体为铜,外导体为铝,则D/d的最佳值约为3.8。对于高频同轴电缆来说,D/d通常接近最佳值,阻抗为75。的同轴电缆,有效介电常数约为1.1。
当D/d为最佳值时,衰减的主要项中,内导体的影响差不多占80%,而外导体的影响仅有20%左右。
在任何频率下有效介电常数的任何减少都会引起衰减变小。
基于这一原因,低衰减同轴电缆通常都采用空气一介质复合绝缘,其中空气占很大比例。此外,绝缘体的几何位置也要合理安排,要使它对合成有效介电常数的影响尽量小。在这方面必须注意一点,即绝缘的主体部分离内导体愈远,介电常数就愈小。
作为例子,我们来比较两种尺寸相同的2.6/10mm同轴电缆:一种用空气绝缘,介电常数为1.16,另一种用实芯绝缘,介电常数为2.30。各种频率下,两者衰减的差异大约达41%左右。在实芯绝缘的情况下,作为研究的一例,其阻抗大约为50Ω,为了使阻抗达到通常的75Ω,就必须减小内导体直径,从而使D/d明显偏离最佳值,这样一来就使衰减额外增加12%左右。
因此,在外导体内径相同、阻抗均为75Ω的情况下,用介质电常数为2.30的实芯绝缘,比用介电常数为1.16的空气绝缘,要使衰减增加58%左右。另外,实芯绝缘的介质损耗角,通常要比空气绝缘的大得多,这也要使衰减再次加大,在高频时这一现象尤为明显。
考虑到内导体对衰减有很大的影响,因此,必须尽可能选择像铜之类导电率高的金属作内导体。相反,由于外导体对衰减的影响要小得多,所以可用铝之类的导电率较低的金属作外导体,而这样做对总的衰减没有多大影响。
高频下,当趋肤效应引起的渗透深度与金属厚度相比可以忽略不计时,外导体的厚度对衰减没有影响。但在低频时,如果趋肤深度与金属厚度在同一数量级,则情况就不同了。
如图《2.6/10mm同轴电缆外导体厚度对衰减畸变的影响》表示2.6/10mm同轴电缆在三种不同的外导体厚度下(0.1、0.15及0.20mm)随频率的变化情况。这一组曲线表明,当频率在几兆赫之内时,外导体的厚度变化对衰减有影响,当频率超过几兆赫之后,这一影响才迅速消失。