
【计】 balanced line
symmetry
【化】 symmetry
【医】 symmetry
transmission line
【计】 transmission line
【化】 transmission line (TL)
对称传输线(Symmetrical Transmission Line)是电磁工程中用于定向传输高频信号的一类双导体传输结构。其核心特征表现为导体几何结构的镜像对称性,在横截面方向上满足对称轴条件,典型代表包括平行双线(Twin-lead)和双绞线(Twisted Pair)。
结构特性与工作原理
该传输线由两根相同尺寸的导体构成,导体间距(D)与导体直径(d)的比值直接影响特性阻抗。其特性阻抗计算公式为: $$ Z_0 = frac{120}{sqrt{varepsilon_r}} lnleft(frac{2D}{d}right) $$ 其中εᵣ为介质相对介电常数。这种对称布局可有效抑制共模干扰,通过差分信号传输实现电磁场的相互抵消。
工程应用
行业标准参考
该技术规范符合IEEE Std 802.3-2022对平衡传输介质的定义(第146.4.2条款),相关参数测试方法参照IEC 61156-5:2020多芯对称电缆标准。具体介质材料选择可参见《微波工程》(David M. Pozar著)第三章传输线理论。
对称传输线是通信系统中常见的一种导波结构,主要用于平衡传输模式下的信号传递。以下从结构特性与抗干扰原理两个维度进行解释:
结构特性
对称传输线由两根或多根结构完全相同的导体组成,例如双绞线对(两根绝缘导线相互绞合)或星绞线对(四根导线呈星型绞合)。这种对称布局确保导体间距、绝缘层厚度等参数完全一致。
平衡传输原理
在对称传输线中,两根导体上的电流大小相等、方向相反。这种特性使得导体周围产生的磁场相互抵消(磁力线反向),从而显著降低对外辐射干扰。
抗干扰机制
对称传输线的绞合结构使其在空间中不断改变导体位置。外界电磁干扰(如电磁场、串扰)对两根导体产生的噪声几乎相同,而接收端通过差分信号处理可消除共模噪声,提升信噪比。
典型应用场景
对比非对称传输线
与同轴电缆(外导体包裹内导体的非对称结构)相比,对称传输线更适合长距离抗干扰传输,但需要搭配差分电路实现信号收发。
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