在視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻傳輸中,非平衡同軸電纜(即單芯同軸電纜,而雙芯為平衡式)是使用廣泛的視頻電纜,其代表型號是SYV-75-5-1和SYV-75-9。同軸電纜由內導體銅質芯線(單股實心線或多股絞合線)、絕緣層、網狀編織的外導體屏蔽層以及保護塑料外層所組成,如圖1所示。由于外導體屏蔽層的作用,同軸電纜具有很好的抗干擾性,所以廣泛地應用于較高速率的數據傳輸與圖像傳輸中。
根據標準,視頻傳輸只能使用75歐姆型。其它阻抗的同軸電纜雖然外觀與75歐電纜差不多,但距離超過十幾米后,所傳送圖像的質量就會變得特別差。
同軸電纜有許多不同的牌號。不同牌號電纜之間的主要區(qū)別在于屏蔽的數量和類型,以及將芯線與屏蔽層隔離開來的絕緣層(電介質)。常用的屏蔽層是銅線單編層、雙編層或鋁箔(視頻監(jiān)控系統(tǒng)中不能使用鋁箔型電纜)。絕緣層方面,常用的材料有橡膠、實心塑料等;還有一種螺旋型的空心絕緣層,因此空氣也成了絕緣層的一部分。在這種電纜中,電流在從攝像機流到監(jiān)視器上時通過芯線,而從監(jiān)視器返回攝像機時則通過屏蔽層,這樣就會在芯線和屏蔽之間產生一個電壓差。因此,我們稱這種電纜為非平衡電纜,因為該電流(及電壓)具有使電路非平衡(unbalance)的作用。
為取得佳傳輸效果,應當選用履蓋比例大于95%的電纜。芯線則以銅質線或包銅線為佳。包銅芯線采用鋼絲做成,外面包有一層銅;這種線的拉伸強度較好,適于穿管式的長距離鋪設。市場上還有覆蓋比例為65%的電纜,不應使用。視頻傳輸系統(tǒng)需要使用覆蓋比例大于95%的電纜,以防止外部電磁干擾穿過屏障層滲入到視頻信號中去。覆蓋比率大于95%的電纜可以將大部分干擾屏蔽掉,從而減少畫面受到干擾的機會。覆蓋比例大于95%、采用銅線作為芯線的電纜的回路電阻率約為每公里50到200歐姆(不同型號電纜的電阻率互不相同)。芯線導體截面積越大,傳輸損耗越小,從而可以傳送更長的距離。所以,室外較長距離的傳送,應當采用芯線較粗的電纜,多數室外同軸電纜的直徑一般都在1.3cm以上。
在視頻以至更高的頻率范圍內,同軸電纜應作為有損耗的傳輸線來處理,這時它的等效電路可用圖2表示。圖中L、C、R、G分別代表單位長度電纜的功率電感、電容、電阻與電導。
對于常用的SYV-75-1或2型同軸電纜,計算出在低頻及高頻情況下的特性值分別為:
由式(2b)可知,在高頻時衰減常數α與頻率的平方根成正比。也就是說,頻率越高,同軸電纜線路衰減越大,即同軸電纜線路的衰耗在低頻段小,高頻段大。
由上述的特性公式可得出同軸電纜傳輸的基本特點:
電纜越細,衰減越大:如SYV-75-7電纜1000m的衰減,與SYV-75-5電纜600多米衰減大致相當,或者說1000m的SYV-75-7電纜傳輸效果與SYV-75-5電纜600多米電纜傳輸效果大致相當;
電纜越長,衰減越大:如SYV-75-5電纜750m,6MHz頻率衰減的“分貝(dB)數”,為1000m衰減“dB數”的75%,即15dB;2000m(1000+1000)衰減為20+20=40dB,其他各頻率點的計算方法一樣。依照上面1000m電纜測試數據,計算不同長度電纜衰減時,請記住“分貝數是加減關系(因是對數關系)”或“衰減分貝數可以按照長度變化的百分比關系計算”,就可以靈活運用了;
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