同轴电缆是一种由中心导体和屏蔽层共用同一轴心的传输线，主要用于传输高频电信号，具有抗干扰强、带宽高等特点 。它由四层材料构成，从内到外分别是中心导体、绝缘介质、屏蔽层和外护套，广泛应用于有线电视、通信网络及监控系统等领域 。以下是使用同轴电缆的工作原理：
1. **同轴同心结构（几何要素）**
内导体、介质层、外屏蔽导体共用同一中心轴线，保证内外导体间距均匀稳定；一旦偏心、挤压变形，阻抗就会波动、产生信号反射。
2. **TEM 横电磁波传输模式（电磁核心）**
电场、磁场都垂直于信号传播方向，电磁场被约束在内导体与外屏蔽之间，**不会向外辐射，外部干扰也不容易进来**；TEM 模式无截止频率，直流到射频、微波都可以传输。
3. **特征阻抗（匹配要素，关键）**
由内导体直径、外导体内径、介质介电常数共同决定，标准：**50Ω（射频 / 通信）、75Ω（有线电视、视频）**。
系统必须阻抗匹配；阻抗不匹配会发生反射，造成驻波、信号衰减、功率回传损坏设备。
4. **介质绝缘层（介质要素）**
隔离内外导体防止短路；同时决定波速、介质损耗（损耗角正切），影响高频衰减。常用 PE 发泡、PTFE 等低损耗材料。
5. **外屏蔽层（屏蔽要素）**
两个作用：
①信号回流路径；
②电磁屏蔽，抑制 EMI。屏蔽形式：金属箔、编织网、双层复合屏蔽；屏蔽层一般需要可靠接地。
6. **集肤效应（高频传输要素）**
高频信号只在导体表层流动，所以高频同轴常用镀银铜、薄铜层，降低高频电阻损耗。
7. **衰减与驻波（传输性能要素）**
- 衰减：导体损耗 + 介质损耗，频率越高衰减越大；
- 驻波比 SWR：衡量匹配好坏，反射越大驻波越高。
8. **外护套（防护要素）**
只做机械防护、防潮耐温，不参与电磁传输。
