~有哪些因素會干擾電纜傳輸訊號呢?

 

電纜電氣特性

在信號傳輸的電纜中有幾個重要的特性，有特性阻抗、信號衰減、EMI的遮蔽、電容值、串音現象與肌膚效應。在底下我將很簡單的說明這些因素。

特性阻抗 Impendence（Ω歐姆）表示電流流過電纜受到的阻力。在低頻率情況下的阻抗很大程度上是導體流過的面積，但在高頻率下，導體的尺寸，絕緣材料和絕緣厚度所有影響電纜的特性阻抗。在低頻情況下看的信號的損耗，在高頻的情況下則是看阻抗的匹配性。如果系統被設計為100歐姆，那麼電纜應匹配阻抗為100歐姆，如果特性阻抗不匹配會造成反射，這就是所謂反射損失（Return Loss），造成信號錯誤。特性阻抗特別在高頻差動訊號中特別要重要。而所謂高頻基本上以1MHz為分界點，超過1MHz就是高頻，低於1MHz算是中低頻率。

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R=該導體材質（在直流情況下）一個單位長度的電阻率，歐姆

G=單位長度的旁路電導係數（絕緣層的導電係數），歐姆

j=只是個符號，指明本項有一個+90'的相位角（虛數）

π=3.1416

L=單位長度電纜的電感量

C=單位長度電纜的電容量

注：線圈的感抗等於XL=2πfL，電容的容抗等於XC=1/2πfL。從公式看出，特性阻抗正比於電纜的感抗和容抗的平方根。

衰減 Attenuation是電源輸入與輸出比例。它的單位是每單位長度（分貝/英尺）分貝dB/ft，提供了通過電纜的信號損耗的標示。衰減跟信號的頻率有很大關係，某一電纜在低頻衰減可能很不好，但有可能運行在高頻衰減相對低。

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A=dB/100ft

Rt=DC線材100ft長度的總阻抗

ε=傳輸線絕緣材料的介電常數

p=介電常數的功率因子

f=頻率

Z0=特性阻抗

屏蔽 Shielding通常被做在電纜內部，一個整體的鋁箔麥拉或金屬編織與地線，有些甚至做成雙層屏蔽。電纜屏蔽通常有兩個功能：第一屏障外部干擾，第二防止內部產生雜訊干擾到外部系統。屏蔽設計是一種非常複雜的測量及依賴頻率的計算。屏蔽有可能在某頻率範圍非常有效，相對不同頻率可能需要一個完全不同的設計。系統設計人員經常測試完整的電纜組件或連接屏蔽效果，以證明他們的系統符合FCC電磁輻射要求。

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電容 Capacitance 電纜通常是衡量每英尺（pf/fp）電容值，這顯示電纜不僅只有阻抗，芯線之間也會儲存電荷充電，因此在訊號傳輸時候，因為它需要一定的時間，以達到其充電放電，電容值越大時候信號會有鋸齒波情況產生，這樣會干擾信號完整性，因此電容值越低信號才會越呈現方波。

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https://www.st-andrews.ac.uk/~www_pa/Scots_Guide/audio/part7/page1.html

https://www.quabbin.com/tech-briefs/why-cable-capacitance-important-electronic-applications