同轴线的寄生电容的问题

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同轴线的寄生电容的问题 [复制链接]

上面是一根同轴线的上标注的寄生电容的大小，等效算下来是0.56pF/cm,现在用到这个线缆22cm，理论上计算出来该线的寄生电容是12.32pF,然后通过LCR仪测量该线的寄生电容，和理论值基本接近，相差了一点几个皮法，LCR检测仪的给的激励是正弦电压，有效值是1V，测试的频率从10K，100K,500K,1M,3M,条件测量寄生电容相差不大

现在有一个问题，测试的时候输出激励是交流，如果激励是方波，三角波，会对这个寄生频率有影响吗？

maychang

【如果激励是方波，三角波，会对这个寄生频率有影响吗？】

方波、三角波……都是一系列正弦波的叠加。而且这一系列正弦波的频率都是基波频率的整数倍。例如10kHz三角波，是由10kHz、20kHz、30kHz……的幅度各不相同的正弦波叠加而成的。用10kHz三角波激励，就等于用10kHz、20kHz、30kHz……的幅度各不相同的正弦波去激励。

另外，原帖中问的【寄生频率】应该是【寄生电容】。

maychang

你这段同轴线的长度仅22cm，所以用10kHz、100kHz……3MHz测量结果相差不大。若是长度为30m，估计测量结果就会相差很多了。

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maychang 发表于 2023-2-17 14:11 【如果激励是方波，三角波，会对这个寄生频率有影响吗？】方波、三角波……都是一系列正弦 ...

打错了，是寄生电容

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maychang 发表于 2023-2-17 14:17 你这段同轴线的长度仅22cm，所以用10kHz、100kHz……3MHz测量结果相差不大。若是长度为30m，估 ...

测量寄生电容的时候，会受到不同波形的影响，但是我所理解的寄生电容应该是这个线的固有特性，应该跟频率没有关系的

maychang

S3S4S5S6 发表于 2023-2-17 16:16 测量寄生电容的时候，会受到不同波形的影响，但是我所理解的寄生电容应该是这个线的固有特性，应该跟频率 ...

从同轴线的一端测量(另一端开路)，激励频率很低的时候，确实测量出来是个电容。但频率升高，同轴线就逐渐变得不再是个电容，而是含电感分量。换句话说，电流与电压之间的相位差不再是90度。当频率高到同轴线长度为波长的1/4时，另一端开路的同轴线将表现为短路：电压虽不高电流却很大，而且电压电流之间相位差为零。如果同轴线另一端为短路，频率高到同轴线长度为波长的1/4时，表现为开路：电压相当高但电流很小，而且电压电流之间相位差为零。

maychang

S3S4S5S6 发表于 2023-2-17 16:16 测量寄生电容的时候，会受到不同波形的影响，但是我所理解的寄生电容应该是这个线的固有特性，应该跟频率 ...

这就是所谓1/4波长线。频率再增加，到同轴线长度为波长的1/2时，另一端开路，这一端(测量端)表现也是开路，另一端短路，这一端表现也是短路。

maychang

S3S4S5S6 发表于 2023-2-17 16:16 测量寄生电容的时候，会受到不同波形的影响，但是我所理解的寄生电容应该是这个线的固有特性，应该跟频率 ...

【但是我所理解的寄生电容应该是这个线的固有特性】

这没有错。但测量结果与你的测量方法有关。

chunyang

电缆的寄生电容参数是固有的，在制造时就已确定，但测试设备和方法会对测试值产生影响，因为测试设备本身也有寄生参数，而到了一定频率下（实质为信号的波长与电缆长度的关系），电缆会表现得不再是一般意义上的导线，甚至可以成为一根辐射电磁波的天线，即成了“换能器”。所以测试条件不能任意，必须考察频率，即信号波长与电缆长度的关系，只有信号波长远远大于电缆长度时，频率的影响才能忽略。

不同的测试波形，事实上对应的是不同谐波分量，本质上是高次谐波的影响，相比正弦波，等于是增加了测试信号的频率。

xutong

chunyang 发表于 2023-2-17 19:46 电缆的寄生电容参数是固有的，在制造时就已确定，但测试设备和方法会对测试值产生影响，因为测试设备本身也 ...

赞，学习了

maychang

S3S4S5S6 发表于 2023-2-17 16:16 测量寄生电容的时候，会受到不同波形的影响，但是我所理解的寄生电容应该是这个线的固有特性，应该跟频率 ...

同轴线，和电子线路中的电容器、电阻器等不同。电容器等称为集总参数元件，在电路中可视为具有电容量的一个点。同轴线却不一样，它具有长度。同轴线的寄生电容(其实更准确的名称是分布电容)是沿长度分布的。同轴线也具有分布电感，也是沿长度分布的。同轴线当然也有沿长度分布的电阻。所以，不应该把同轴线看成和电路中的电容器电阻器那样的集总参数元件，而要注意其沿长度的分布特性。