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一测试对象

低频飞机线束组件样品，一端为航空连接器与尾部附件，型号分别是JYT19B93SN和J/49-18W，总长cm。

JYT19B93SN的接触件中，两个10#孔接触件连接12AWG的AF线（黑色）；六个20#孔接触件中A/B/S三个孔连接白色20AWG屏蔽AFPF线，另外K/J/H三个孔接触件连接白色20AWG的AF线；24个22D#孔接触件均连接22号线。

线束的另一端为散线，压接各自M相应规格的孔接触件。

待测低频飞机线束组件

二测试内容

测试两根并行敷设的12AWG电缆，通过观察阻抗变化，测试待测低频线束组件的长度，并对比线束卷绕和拉直两种状态下，阻抗曲线的变化。

三测试装置

使用北京嘉通壹航科技有限公司研发的JT-TDR-50电缆故障点测试仪，配合BNC转鳄鱼夹的转接线，如图所示：

拉直线束组件后测试

卷绕线束后测试

其中转接线长度为cm，双绞线打开后接鳄鱼夹的总长度是20cm。

JT-TDR-50电缆故障点测试仪按常规配置设置。

四测试结果分析

观察测试曲线发现，线束拉直和卷绕后，测试两根黑色12AWG单芯线的阻抗，两种情况波形基本一致，只有细微差别，如下图所示：

其中蓝色粗线为拉直后的阻抗曲线，蓝色细线为卷绕后线束的阻抗曲线。

根据阻抗变化，测得两根黑色12AWG黑色电缆的长度约为cm，实际值约为cm，误差约为1.9%。

可以看出，虽然两条阻抗曲线基本重合，但仍有细微差别，原因是不同的线束排布方式，影响了实测的两根黑色12AWG单芯线缆的间距，两根线之间的距离影响了两根线构成的二维传输线的特征阻抗值。

五理论分析

特性阻抗是电磁波沿均匀电缆线路传播而没有反射时所遇到的阻抗,其值仅与线路的一次传输参数（电阻，电感，电容，绝缘电导）和电流的频率有关,而与线路的长度无关,也与传输电压及电流的大小及负载阻抗无关。

特征阻抗的作用是：让电缆的阻抗与终端负载的阻抗相匹配，使信号最大限度的传输到负载端。如果阻抗不匹配，可能造成1.信号损失严重，2.信号变形失真。直接结果是系统无法正常运行，甚至无法启动。

线缆与接插件构成的布线链路阻抗不匹配导致的一部分能量反射。当端接阻抗（部件阻抗）与电缆的特性阻抗不一致偏离标准值时，在通信链路上就会导致阻抗不匹配。阻抗的不连续性引起链路偏移，电信号到达链路偏移区时，必须消耗掉一部分来克服链路偏移，这样会导致两个后果，一个是信号损耗，另一个是少部分能量会被反射回发送端。被反射到发送端的能量会形成噪声，导致信号失真，降低了通信链路的传输性能。这就是回波损耗现象。

因此，回波是因为阻抗不匹配造成的，所有的影响阻抗的因素都会对回波产生影响。

平行敷设的两根电缆，构成的二维传输线，其特征阻抗计算公式如下：其中K为两线之间介质的相对介电常数，d与r为距离值，log取10为底，如图所示。

仔细观察JT-TDR-50测得的波形与两根黑色12AWG电缆的排布位置，可以看出，从鳄鱼夹到12AWG插针连接处，到阻抗值相对稳定这段距离内，两根黑色12AWG电缆的间距在逐渐减小，从Ω（cm处）陡降到欧姆（cm）。

实际上此处两线之间的距离也在逐渐减小，直到趋于稳定，如下图所示。

两黑色线的间距逐渐趋于稳定，体现在波形上阻抗值趋于稳定。

选取一处，两根黑色线的间距约为6mm，12AWG电缆的导体半径约为1mm，此处K取空气的介电常数，即1C^2/(N*M^2)，计算可得此处两线之间的特征阻抗值约为：.52Ω。此处计算结果必然偏大，因为没有精确计算空气与PTFE材料的复合介电常数。

对应到波形上为特征阻抗陡降的波形曲线，与实物相符。

如图所示，两线特征阻抗值最小处为大约66Ω，此时两根黑色单芯线几乎紧密贴合在一起，因此公式中的d=2r。lgd/r=0.30，则反推出此时K=1.57，为铜导体与PTFE构成的区间内介质的相对介电常数（估算值），此数据仅供参考。

可以看出，线束的排布方式（拉直或卷绕），影响了线束内部平行双线的相对位置关系，进而影响了平行双线的阻抗值。

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