1.電纜的類型

電纜由于應(yīng)用在很多不同的環(huán)境，以致在外形上看起來由很大的區(qū)別。但不論任何的電纜類型，它們都是作為信號(hào)傳輸?shù)囊环N導(dǎo)體。這些不同類型的電纜，在傳輸不同信號(hào)的質(zhì)量表現(xiàn)也有區(qū)別，除了部分特殊的應(yīng)用，目前應(yīng)用于音視頻傳輸?shù)碾娎|大致以單根導(dǎo)線、雙絞線、同軸線和光纖為主。

1.1.單根導(dǎo)線

單根導(dǎo)線是電纜zui基本的一種類型（如電線），它由一條或一組在被塑料保護(hù)層包圍的導(dǎo)線組成，這種電纜普遍用于傳輸?shù)皖l的信號(hào)，比如電源、音頻、計(jì)算機(jī)的ID碼。

1.2.雙絞線

雙絞線是一個(gè)通用的稱呼，導(dǎo)線的數(shù)量和絞合的類型并沒有限制，但在電纜的結(jié)構(gòu)上只有兩種類型：帶屏蔽網(wǎng)的雙絞線和不帶屏蔽網(wǎng)的雙絞線。

雙絞線普遍在電信、互聯(lián)網(wǎng)、專業(yè)音響中普遍應(yīng)用，這種電纜由兩條或兩條以上獨(dú)立的、互相絕緣的線纜連續(xù)絞合組成，被互相絞合的其中兩條電纜稱為組，傳輸阻抗一般為100_，單根導(dǎo)線的直徑規(guī)格在20AWG到24AWG（0.61mm）之間。雙絞線是一種比較廉價(jià)的電纜，每一組導(dǎo)線具備同等的抗*力，可以有效抑制外界的電磁干擾（EMI），也有效屏蔽了傳輸信號(hào)對(duì)外界的電磁干擾。

UTP電纜zui普遍應(yīng)用在電信傳輸和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，根據(jù)絞合的類型不同分為五類、超五類和六類電纜，一般可以達(dá)到100Mbps（每秒100百萬位）的傳輸率。STP電纜在導(dǎo)線組的外圍增加了一層編織金屬網(wǎng)或錫箔，更有利于提高信號(hào)抑制外界無線電電波的沖擊。STP電纜的每個(gè)連接頭的金屬外殼都必須保持與屏蔽網(wǎng)的良好接觸。

1.3.光纖

光纖電纜信號(hào)長距離傳輸?shù)倪x擇，光纖傳輸是一種基于光電轉(zhuǎn)換取代電子傳輸?shù)募夹g(shù)手段。光纖傳輸?shù)暮喴自硎牵耗M電信號(hào)傳給光發(fā)射機(jī)，經(jīng)信號(hào)緩沖電路和驅(qū)動(dòng)電路，將輸入的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變成電流信號(hào)，驅(qū)動(dòng)發(fā)光管或者激光器。這樣，輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，通過光對(duì)準(zhǔn)和引導(dǎo)，耦合進(jìn)入光纖。

光信號(hào)經(jīng)光纖傳輸后，在接收端光信號(hào)被一個(gè)波長相配的光電二極管轉(zhuǎn)換成原來的電子源，經(jīng)低噪聲線性放大器放大后再輸出。
光纖信號(hào)傳輸避免了傳統(tǒng)電纜傳輸?shù)脑S多缺點(diǎn)，具備很多電纜傳輸*的優(yōu)點(diǎn);

優(yōu)異的抗電磁干擾：長距離電纜傳輸中，電纜自身就是一根巨大的天線，會(huì)拾取周圍空間存在的電磁波信號(hào)，特別是在顯示系統(tǒng)更為突出，這類干擾信號(hào)在圖像顯示中表現(xiàn)出無法消除的顆粒噪音，光纖電纜的核心是玻璃，而且傳輸?shù)氖枪庑盘?hào)，不容易受外界電磁波的干擾.

很小的體積：大多數(shù)的光纖與人體的頭發(fā)一般粗細(xì).

很低的衰減：因?yàn)楣饫w傳輸是依靠玻璃導(dǎo)管完成，不存在信號(hào)因?yàn)殡娎|電阻、容抗引起的大幅度衰減，光纖*的提高了傳輸?shù)膸捘芰蛡鬏斁嚯x。光纖的高度安全：光纖傳輸?shù)男盘?hào)內(nèi)容不容易被竊聽。

1.4.同軸電纜

同軸電纜是一種由兩個(gè)導(dǎo)體組成的合成物，如下圖：同軸電纜的中心導(dǎo)線用于傳輸信號(hào)，金屬屏蔽網(wǎng)起了兩個(gè)作用：一是作為信號(hào)的公共地線為信號(hào)提供電流回路，二是作為信號(hào)的屏蔽網(wǎng)，抑制電磁噪音對(duì)信號(hào)的干擾。中心導(dǎo)線與屏蔽網(wǎng)介于半發(fā)泡的聚丙烯絕緣層之間，絕緣層決定了電纜的傳輸特性，而且有效保護(hù)了中間的導(dǎo)線.

同軸電纜被廣泛應(yīng)用于音視頻或射頻的傳輸，傳輸阻抗一般為75_，已經(jīng)成為視頻的標(biāo)準(zhǔn)阻抗（早期也會(huì)利用50_阻抗特性進(jìn)行視頻傳輸）。標(biāo)準(zhǔn)的同軸電纜一般比雙絞線的價(jià)格更昂貴，因?yàn)橥S電纜可靠的物理特性，能夠提供優(yōu)良的音視頻表現(xiàn)。信號(hào)的頻率、分辨率以及電纜的有效傳輸距離在音視頻系統(tǒng)中起了決定作用。

2.電纜的性能和規(guī)格

2.1.長度

信號(hào)的衰減與電纜的長度成正比，電纜越長，衰減越大，這是電纜的物理定律。電纜的長度一般用英尺或公尺來標(biāo)注，音視頻信號(hào)通過長距離的電纜會(huì)造成信號(hào)的衰減，對(duì)zui終效果的影響體現(xiàn)在信噪比降低、亮度降低、圖像模糊和同步不良，這些明顯的差異也成了對(duì)比電纜質(zhì)量的依據(jù)（單位長度的電纜對(duì)傳輸同等信號(hào)的不同衰減量）。

2.2.溫度

如同所有的電子電路一樣，電纜的物理特性也會(huì)受環(huán)境溫度的影響，電纜的物理參數(shù)在不同的溫度范圍有不同的表現(xiàn)。在工程應(yīng)用時(shí)，電纜典型在墻壁、天花板和儀器架上覆設(shè)，因?yàn)檫@些地方的通風(fēng)條件不會(huì)很理想，容易產(chǎn)生較高的溫度。因此，選擇電纜的允許使用溫度范圍應(yīng)該適用于這些環(huán)境。

3.3.頻率

電纜的容抗和導(dǎo)線材料決定了傳輸信號(hào)頻率的范圍，在合適的傳輸距離內(nèi)，如果出現(xiàn)圖像模糊，多數(shù)是電纜沒有達(dá)到高頻傳輸?shù)囊?，造成信?hào)的高頻段損失（圖像的細(xì)節(jié)）。

3.5.斜率

斜率是描述雙絞線不同長度對(duì)信號(hào)傳輸產(chǎn)生的時(shí)間差，取決于雙絞線的絞合工藝和絞合類型，當(dāng)產(chǎn)生較大的時(shí)延誤差時(shí)，需要對(duì)電纜進(jìn)行斜率補(bǔ)償。

3.6.干擾

電纜同時(shí)也是一條巨大的天線，會(huì)吸收空間存在的電磁波。如果電纜沒有屏蔽或屏蔽效果不良，任何類型的電磁干擾都會(huì)直接作用于有用的信號(hào)，降低信號(hào)的信噪比。

3.7.衰減

電纜對(duì)信號(hào)的衰減也稱為插入損耗，單位是分貝（dB），正規(guī)的電纜會(huì)提供一張損失表，描述電纜在單位長度對(duì)不同頻率的衰減值。比如某電纜的衰減值表示為-2.2dB/30m@100MHz是指這條電纜在30米長度時(shí)，傳輸100MHz帶寬信號(hào)時(shí)會(huì)產(chǎn)生-2.2dB的插入損耗。電纜的插入損耗是累積的，而且對(duì)不同頻率的信號(hào)衰減值也不一樣。同樣帶寬的信號(hào)，電纜長度增加一倍，插入損耗也是增加一倍，比如上述的電纜在60米長度時(shí)，傳輸100MHz帶寬信號(hào)時(shí)會(huì)產(chǎn)生-4.4dB的插入損耗。

雖然設(shè)計(jì)好電纜的插入損耗是必要的，但很多時(shí)候由于沒有預(yù)先的計(jì)算，電纜插入損耗對(duì)系統(tǒng)的高頻損失屢見不鮮。在這種情況下，前端電子補(bǔ)償可能是*的解決方法。所以大部分的接口和線路驅(qū)動(dòng)器都包含了可以調(diào)整的補(bǔ)償電路，一般都具備電平（或增益）和峰值調(diào)整。

利用30米的電纜傳輸150MHz帶寬信號(hào)，在信號(hào)不經(jīng)過任何均衡和放大時(shí)，在150MHz頻段出現(xiàn)了接近-12dB的插入損耗，而且0~150MHz頻段的傳輸曲線非常陡峭；利用電子器材（比如接口、均衡器、放大器）對(duì)信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)碾娖胶头逯嫡{(diào)整后，不但將電纜的插入損耗減少到-3dB以內(nèi)，而且使0~150MHz頻段的傳輸曲線得到了非常平滑的響應(yīng)。

4.1.直流電阻

電阻的一種定義是“物質(zhì)以熱的形式妨礙電子流通的一種物理特性”，電阻是一種減慢電子的流動(dòng)的導(dǎo)體的特性，單位是Ω（歐姆），用于簡單表示導(dǎo)體對(duì)電流的衰減。

電纜的直流電阻一般用Ω/千米表示，由電纜的材料、線徑、尺寸和溫度決定。直流電阻影響信號(hào)的電壓（振幅），長距離的電纜傳輸或高阻值電纜都會(huì)使圖像顯得黯淡。舉例來說，一個(gè)0.7Vp-p的視頻信號(hào)經(jīng)由60米長的電纜（電纜直流阻值41Ω）傳輸進(jìn)行顯示，顯示端得到的真實(shí)可用的信號(hào)電平大約只有0.63Vp-p（信號(hào)電平損失大約10%）。良好的復(fù)合視頻線纜一般每千米的直流電阻應(yīng)該在35Ω以下。

4.2.電平控制

電平控制是為了補(bǔ)償電纜插入對(duì)整個(gè)信號(hào)幅度的衰減，由于電纜的插入很容易對(duì)信號(hào)幅度造成5%或更多的衰減，比如一個(gè)模擬0.7V的信號(hào)，5%的電纜插入損耗可以達(dá)到35mV的信號(hào)衰減。通常電平控制被設(shè)定用于補(bǔ)償?shù)皖l部分的衰減，并恢復(fù)信號(hào)在正常的振幅電平（比如0.7V)。

4.3.電容容量

電容的定義是“在兩個(gè)導(dǎo)體之間的電介體會(huì)儲(chǔ)存電荷的一種特性”，可以解釋電纜也是一個(gè)電容器，具備充電、放電的能力，在電纜中電容的單位用pF/m（微微法/每米).

同軸電纜存在的電容會(huì)影響視頻信號(hào)的銳度和細(xì)節(jié)，這是由于視頻信號(hào)可能存在一些黑色-白色的轉(zhuǎn)變，電纜的電容特性會(huì)影響這個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)變中上升和下跌的時(shí)間，也就是影響了視頻信號(hào)在銳度和細(xì)節(jié)方面的改變。良好的復(fù)合視頻線纜一般每米的電容分布應(yīng)該在60pF以下。

4.4.直流電阻

電阻的一種定義是“物質(zhì)以熱的形式妨礙電子流通的一種物理特性”，電阻是一種減慢電子的流動(dòng)的導(dǎo)體的特性，單位是Ω（歐姆），用于簡單表示導(dǎo)體對(duì)電流的衰減。