【题目编号】MC1-0684
【题目】相比填充有机介质的同轴电缆,空气介质同轴电缆的劣势是什么?
【答案】A
[A]空气介质同轴电缆需要特别措施来防止湿气渗透
[B]空气介质同轴电缆只能用于 30MHz 以下业余频段
[C]空气介质同轴电缆的每百米损耗太大
[D]空气介质同轴电缆不能在冰点以下工作
考点速览
题目问的是空气介质同轴电缆相比填充有机介质的电缆有什么劣势,答案是它需要特别措施来防止湿气渗透。这道题的思路是优点即缺点:空气的介电常数接近一,介质损耗几乎为零,这是它损耗低的根源;但也正因为介质是空气,内导体没有实心材料支撑,空腔又容易进潮气,必须额外处理机械支撑与密封防潮。其余三个选项都是把空气介质的优点说成缺点,或者编造不存在的限制。
同轴电缆的几种介质形态
常见的同轴电缆介质有三种形态。实心介质电缆用聚乙烯等材料整体填充内外导体之间,结构牢固、防潮容易、便于弯曲,代价是介质损耗较大,频率越高越明显。发泡介质电缆把介质做成含气孔的泡沫,介电常数降低、损耗下降,兼顾机械支撑与电气性能,是目前很常见的折中方案。空气介质电缆包括半空气结构,用螺旋骨架、垫片、波纹管等方式支撑内导体,绝大部分体积是空气,电气性能最好。
空气介质电缆常见两种形态。一种是常说的硬电缆,外导体是铜管或铝管,结构刚硬,弯曲半径大,多用于基站、中继台这类固定安装场合。另一种是半柔或半空气结构,用聚四氟乙烯螺旋支撑或垫片支撑内导体,能适度弯曲。它们的共同点是介质中空气占比高。
湿气为什么是致命伤
干燥空气的介电常数接近一,介质损耗角正切极小。水就完全不同了,常温下水的介电常数约为八十,比空气高出近两个数量级,介质损耗也大得多。空腔内一旦进水或凝露,局部介质的等效介电常数急剧上升,介质损耗随之急增,电缆衰减明显变大。水还会改变局部特性阻抗,形成阻抗不连续点,带来额外的反射。若水分沿电缆分布,整根电缆的损耗可能成倍上升,严重时内外导体之间放电击穿。
空腔结构本身就比实心结构更容易进水。实心介质的电缆,水要进入内外导体之间必须先穿透介质层;空气介质电缆的空腔往往通过接头、端面与细微缝隙与外界连通。因此工程上必须采取专门措施:接头处严格密封并做防水处理;对硬电缆充入干燥空气或干燥氮气并保持微正压,让潮气进不来;安装时保持接口朝下、做滴水弯;充气系统还要配干燥器与压力监测。这些措施都是应空气介质的防潮弱点而生的。
逐项辨析
选项 A 正确。空气介质同轴电缆必须用专门措施防止湿气渗透,这是它在结构上固有的短板,也是相比实心介质电缆最现实的劣势。
选项 B 错在说它只能用于三十兆赫以下。事实正好相反:空气介质损耗极低,介质损耗随频率上升带来的惩罚最小,它恰恰是高频率、大功率、低损耗场合的常用选择,甚高频与特高频段用得很多。
选项 C 错在说它每百米损耗太大。空气介质电缆的损耗在同类型馈线中较小,这正是它的核心优势,选项把优点写成了缺点。
选项 D 错在说它不能在冰点以下工作。低温本身不构成障碍,空气介质电缆在寒冷地区正常使用。与温度、湿度真正相关的问题是潮气在管内凝露甚至结冰胀裂结构,而那是防潮没做好的后果,不是温度低就不能用。
易混淆点:损耗小不等于好用
选馈线要同时看衰减、功率容量、机械强度、防水难度、弯曲半径、价格与维护成本。空气介质电缆在电气指标上常占优,但在架设与维护上更挑人:硬电缆弯曲半径大,室内穿管困难;充气系统增加设备与维护工作量;接头工艺要求高,密封做不好,优势立刻被潮气吃掉。业余电台的固定台若用硬电缆,往往只在中继台或长距离低损耗需求下才值得。
应试要点
一句话抓住本题逻辑:空气介质的优点是损耗小,缺点是不挡潮。判定口诀是,凡是把损耗大、只能用于低频、怕低温当作空气介质电缆劣势的说法都站不住,它的硬伤只有防潮与机械支撑两项。反过来,凡是把空气介质说成万能的选项,也要留个心眼。