线缆行业计算公式汇总(2026版本更新)|压降|导体|电容|电阻|计算公式|阻值|阻抗

线缆成本的常用计算公式

人工成本（C1）：

人工成本（元/Km）＝（D×K÷V÷T÷60÷F÷S）×（1＋A）×1000

D：操作员的日薪（元/人日）K：成品中该制程的条数，以LAN Cable为例，芯线制程为8，对绞为4，集合与外被为1;

V：制程中机器的线速（M/min）;

T：一天的工时，以12小时计（hr/日）;

F：制程中机器的操作率（%）

S：每人操作台数（台/人）

A：间接人工成本（%）

原料成本（C2）：

原料成本（元/Km）＝U×B×（1＋E）

U：原料单价（元/Kg）B：原料用量（Kg/ Km）

E：制程中原料消耗量（%）

水电成本（C3）：

水电成本（元/Km）＝P×T×R×G÷V÷T÷60÷F

P：制程中机器的用电量（Kw）;

T：一天的工时，以12小时计（hr/日）;

R：用电汇率（元/Kw hr）

G：用电比率（%）;

V：制程中机器的线速（M/min）

F：制程中机器的操作率（%）

设备仪器折旧成本（C4）：

设备仪器折旧成本（元/Km）＝H÷（Y×12×25）÷（V×24×60×F）

H：设备仪器取得金额（元）

Y：设备仪器折旧年数（年）;

V：制程中机器的线速（M/min）

F：制程中机器的操作率（%）（备注：检验仪器之V与F参照外被押出机）

包装成本（C5）：

包装成本（元/Km）＝K÷L×1000

线材制程一般损耗率%参考值：

束绞 0.20%﹔

绝缘0.50%﹔

集合0.20%﹔

立式包带0.10%﹔

编织0.10%﹔

外被2.20%﹔

最终线材成本：线材成本（元/Km）＝C1＋C2＋C3＋C4＋C5

铜线长度计算方法：

L为长度（单位：M),m为质量（单位：KG)

d为单根铜OD(单位：mm),n为绞合的根数

芯线绝缘材料用量计算方法：

计算公式：M=(D2-d2n)×0.7854×P

[M為每KM之芯线材料需要的用量(單位:kg)

,D為芯線OD(單位:mm),d为单根导体OD(單位:mm)

n为绞合的导体根数,

P为所用材料的密度(詳情查下表)

外被（护套）材料用量计算方法：

m=[OD2-(OD-2d)2]×0.7854×P

[m外被料质量,d为皮厚(适用于空管及半充实)],一般电线电缆标准会规定外被最小平均厚度（Min Average Thickness）和任意点最小厚度（Min Thickness at Any Point）除此规定外，外被厚度的确定还应考虑实际生产能力。（如：UL 2725规定外被最小平均厚度为9Mil（0.23mm）、任意点最小厚度为7 Mil（0.18mm），但实际生产时一般会超过此标准) --- 1Mil=1Inch/1000=0.0254mm.

押出设备押出量的简单计算方法

Q= 0.9πd[Hm(D-Hm)]*60*N / 106 *ρ(KG/hr)

[D螺缸內徑, Hm計量部(均化段)溝深mm,N螺桿回轉數rpm，ρ原料比比重(注:實際押出量約為計量值得40%,橡膠粘度較高約為70%)]

铝箔重量计算公式：铝箔厚度×1.25×铝箔比重(1.8)×1×铝箔宽度

编织重量计算公式：0.7854*d2*8.89*每锭条数*锭数*系数(1.1)

缠绕重量计算公式：0.7854* d2*8.89*缠绕条数*系数(1.08)

充实押出外被重量计算公式(芯线绞合后直接过粉充实押出)：

KFT/Kg=(D2-d2×N) ×0.7854×W×1.02×1

D:外被外径OD d:芯线绞合外径或编织完成外径 W:PVC比重

管状押出外被重量计算公式(加地线铝箔或加地线铝箔再加编织):

KFT/Kg=(D2-d2×0.9) ×0.7854×W×1.02×1

D:外被外径OD d:芯线绞合外径或编织完成外径 W:PVC比重

绝缘重量计算公式(单芯电子线):

KFT/Kg=(D2-d2×0.85) ×0.7854×W×N×1.02×1

D:绝缘外径OD d:导体绞合外径 W:PVC比重 N:芯线芯数

导体重量计算公式:

KFT/Kg=D2×0.7854×8.89×1.02×N×1

D:铜线线径 8.89:铜线比重 N：铜线条数

G(重量)=V(体积)*ρ(密度,也称比重)

=(π/4)*d^2*h*ρ

=0.7854*(直径的平方)*（1M长度）*ρ密度

导体绞合外径计算公式:=√N ×1.155×d d:铜线线径 N：铜线条数

物理特性计算公式

遮蔽率计算方法

[注：所用之長度單位為inch (N每股條數, d每條OD, P目數, C股數 D被編織物之OD)]

编织屏蔽（ Braid Shield ）：

编织屏蔽可消除各个方向上的干扰, 屏蔽效果高,结构稳定, 外观圆整;屏蔽效果与编织率有关;编织率与编织锭数、每锭股数、编织线直径、编织目数及编织内线径有关

编织率的计算(θ为编织角):

Tgθ=[2* π *(D+2d)*P]/(25.4*C)

F=(N*P*d)/(25.4*Sinθ)

ρ=(2F-F2)*100%

D---编织内线径 d---编织线直径 P---目数 C---锭数 N---每锭股数

编织屏蔽（ Braid Shield ）：

如：编织内线径为1.6mm，编织16/5/0.10，7.99目，求编织率。

Tgθ=[2 *3.14159*(1.6+2*0.1)*7.99]/(25.4*16)=0.22234547 Sinθ= Tgθ/√ (Tg2θ+1) = 0.2170536，

F= (5*7.99*0.1)/(25.4*0.2170536)=0.724629，

ρ=(2* 0.724629 – 0.7246292)*100% =92.41%

（目数为1 Inch(25.4mm)内编织菱形的个数）

编织率计算方法

缠绕遮蔽率计算方法

导体绞合外径

OD=√n × d × 1.155 (n为导体构成的根数,d为导体的OD)

捻入率计算方式

[(L:成品展開長度, L0:成品展開前長度)]

导体电阻

(P为导体电阻率,銅P=1.724×105Ω/mm)

同心度计算方式

偏心度计算方式

同轴度计算方式

绝缘抗张强度

绝缘延伸率

又名绝缘伸長率: f=[(L-L0)/L0]×100%(L:拉斷後長度,L0為拉斷前長度)

发泡度计算方式

(如:DGDA3485=0.941 DGDA58600=0.946)

絞距的理论計算（最大值不能超过以下设计尺寸）

UL絞距計算=絞合外径OD × 20倍

CSA絞距計算=絞合外径OD × 30倍

对绞外径

对绞线的等效外径: D=1.65d或1.71d (软质用1.65d,硬质用1.71d),sometimes D=1.86d

复对绞线等效外径﹕ D=2.6d

多对数绞线等效外径﹕

对绞节距.

根据对绞组对数,芯线外径选取.

缠绕屏蔽（Spiral Shield）

缠绕铜线条数的计算：N=[(D+d)* π]/d•以上N为屏蔽率为100%时的铜线条数。

屏蔽率ρ=(实际缠绕铜线条数)/N*100%

如：缠绕内线径为2.0mm，缠绕63/0.10，求屏蔽率。

N=[(2.0+0.1)* 3.14159]/0.1 =65 ρ=(63/65)*100%=97%

D---缠绕内线径 d---缠绕线直径

绞入系数:

芯线绞合的绞入系数为1+(圆周率X绞合外径/绞合节距)的二次方.

D----绞合外径.

H----绞合节距.

在绞线过程中,对于多芯并芯线分层的情况,虽然为束绞,各层芯线绞入系数并不相同.为了保守起见,增大安全系数,并且减化计算,所以在上述绞入系数的计算中D采用芯线绞合的绞合外径(理论上,各层的绞合系数应为节圆直径代入上式计算).

建议计算方式举例：

2芯---结构图：成缆外径计算公式： D=2d

3芯---结构图：

成缆外径计算公式：

3芯大+2芯小---结构图：

成缆外径计算公式：

4芯---结构图：：

成缆外径计算公式：

4芯大+1芯小---结构图：

成缆外径计算公式：

5芯---结构图：：

成缆外径计算公式：

6芯、7芯---结构图：：

成缆外径计算公式：

高频特性计算公式

发泡水中電容計算公式

同轴版本

復合差分对线材

[ε为介电系数,D为芯线OD,d为编织导体OD, k为导体系数,d为导体OD(多股为绞合外径)]

復合差分对线材阻抗计算方式

[ε为介电系数,D为芯线OD,d为编织导体OD, k为导体系数,d为导体OD(多股为绞合外径)]

电压降：计算公式/（输出电流*导体电阻）*线材长度+接触电阻；电压降又称为电压或电位差，表示为U，单位伏特（V），是描述电场力移动电荷做功本领的物理量.具体参照：

电阻【Resistance】單位是Ohm

17.5÷截面积（平方毫米）=每千米电阻值（Ω）

导体电阻 — 导体之电阻与其长度成正比与其截面积成反比

导电率—以20℃时长度为1m、截面积为1mm2之标准软铜线之电阻1/58ohm(0.017241 ohm)为基准，称为100%导电率，电阻愈大，则导电率愈低，两者成反比例.电压与电流是同相的(in-phase).

这里需特别指出：上面的计算公式只适用于确定导体规格标准时截面积的计算，不能用于其它面积计算!

举例：请计算导体7/36AWG = 7/0.127mm(36AWG Solid = 0.127 mm)是属于什么规格的.

解：n = 7, d = 0.127*39.37mil, 则S = 0.7854*n*d2 =7*(0.127*39.37)2 = 174.9993cmil对照表UL758导体规格标准可知，它属于28AWG的导体UL 758导体标准里有用mil(密尔)和 cmil(圆密尔)作单位，所以先要懂得它们和国际单位（公制单位）的换算。mil(密尔)是长度单位，cmil(圆密尔)是面积单位。1inch = 25.4mm= 1000 mil；1mm =39.37mil；1inch2 = 106 cmil；1mm2 = 39.372 cmil = 1550 cmil

电流：单位时间里通过导体任一横截面的电量叫做电流强度，简称电流电流的国际单位：安培，简称“安”，符号 “A”

欧姆定律：电流 = 电压除以电阻 I = U/R

如果电压不变的情况下 : 电流的大小决定于电阻，电阻越大，电流越小，电阻越小电流越大.

再直接一点说就是：电阻也就是线的粗细【导体的AWG数大小】，电线越粗【导体的AWG数越小】电流越大，电线越细【导体的AWG数越大】，电流越大.

因为：线越粗，电流流的越快，阻力越小，就像水管一个样，水管越细，水流越小水管越粗，水流的越大，以上通俗的道理.

经验分享：

一般USB线材信号线按照2.0的测试标准设计为28AWG传输为主流，如果测试衰减，最长大约可以通过4米.

讯号线部分选择，如果考虑直流压降在协会要求的125mV条件，28AWG电源线使用长度建议在1米范围，26AWG电源线建议使用长度不超过1.7米，24AWG电源线建议使用长度不超过2.7米，22AWG电源线建议使用长度不超过4.3米，20AWG电源线建议使用长度不超过5米.按照USB2.0标准测试规格参考.

协会推荐以上5种规格导体电源截面积(28,26,24,22,20AWG)

反射系数: 具体参照：；反射系数描述了反射回源端的那部分电压与入射电压的比值.反射的信号量由瞬态阻抗的变化量决定.变化量越大,反射信号量就越大.只要信号遇到瞬态阻抗突变,反射就会发生.这可能是在线末端、或者是互连线拓补结构发生改变的任何地方、比如拐角、过孔、T形结构、接插件和封装处等。反射的作用：吸收入射信号与传输信号之间不匹配的电压和电流,从而使整个系统稳定（交界处的电压和电流连续）.即满足

如果RL 数值越趋近于0 时，表示讯号反射的情况越严重，反之，RL 数值越负(越小)时，表示讯号反射的情况越少；回路损失是指信号在传输线上传输时,其反射回来的信号量的大小.反射越小，RL值越大。完全匹配时为“-∞”，Open / Short 则为“0 ”

串音（Xtalk，Cross talk）串音主要分为二大类

具体参照：

电压驻波比为英文Voltage Standing Wave Ratio的简写；具体参照：

是指反射波比入射波叠加结果在线缆上形成驻波，造成射线各点的电压和电流的振幅不同，以Z/2的週期变化，我们定义相邻的波峰点与波谷点的电压振幅之比，称之为电压驻波比“VSWR”，一般我们用NA来量测，驻波比就是一个数值，用来表示天线和电波发射台是否匹配，如果 SWR 的值等于 1，则表示发射传输给天线的电波没有任何反射，全部发射出去，这是最理想的情况。如果 SWR 值大于 1，则表示有一部分电波被反射回来，最终变成热量，使得馈线升温。被反射的电波在发射台输出口也可产生相当高的电压，有可能损坏发射台.

特性阻抗是由d, D,Σr 所決定b. 特性阻抗和長度無關,如果測試的頻率大于1MHz,特性阻抗與頻率幾乎無關.c. 僅減小d, 特性阻抗增加d. 僅減小D, 特性阻抗減小e. 僅減小Σr ,特性阻抗增加.d=中心導體的直徑(m) D=外部導體或覆被的內徑(m)Σr =絕緣材質的介電系數；具体参照：

任一对导体的电阻差在通讯传输中是一关键特性. 不平衡导体电阻的测量通常与导体电阻的测量同时进行. 电阻值按每对记录.较大电阻减去较小电阻值即为每对导体电阻的绝对差值. 绝对不平衡电阻通常以 Ω/1000ft或Ω/Km表示.有一使用较多的表示方法如下:

Mutual Capacitance 相互电容

相互电容为一对导体之间的有效电容.在多对导体的电缆中.互容公式如下:

测量之前.电缆两端剥去外被.屏蔽层等.至两端露出芯线约2FT.把电缆一端的导体分开.保证导体不短路.不接地. 电缆另一端的导体剥去绝缘皮后.把所有导体短接后接地再量测.除非另有规定,互容为交流频率为1000土100HZ时的电容.

Capacitance Unbalance –- (Pair To Ground) 对线与地线间不平衡电容

对地不平衡电容如下图解. A和B为一对导体..Cag. Cbg.分别为导体A和B与屏蔽之间的直接电容.Cap和Cbp为导体A和B与其他对导体之间直接电容. 公式如下:

Capacitance Unbalance –- (Pair To pair) 对与对间的不平衡电容其中,a-b为一对,c-d为一对.

不平衡电容n Cupp=(Cad+Cbc)-(Cac+Cbd)

Attenuation 衰减

衰减为一讯号行经电线电缆的信号损失强度.受绝缘导体材料和几何性的影响，单位为分贝(dB)，dB值 (Decibel)之缩写，为衰减,串音与音量的单位，其观念与定义均由能量或功率的观念出发,即功率等于能量对时间的微分或单位时间输出能.

Propagation Delay 传输延迟

传输延迟为讯号经过待测物所需的时间,介质的介电常数愈小,传播速度愈快,损耗愈小.

Velocity of propagation 传播速率

传播速率亦即波长缩短率(同轴线特性之一)，其定义为真空之介质系数与绝缘体介质系数之平方根比值，由于真空之介质系数为1，故以公式表示如下:

即信号传送之速度在电缆中与自由真空中之比较，如下为各种材料与空气中的介质系数.

Cross talk 串音

是邻接两导体之间由于传输信号时发生互相干扰现象而产生。串音产生之原因很多，在通信电缆而言通常是由于相邻对之绞距设计不当而引起.常见下列几种

Worst Pair Near-End Cross talk (NEXT) 近端串音

Power Sum Near End Cross talk (PSNEXT) 功率和近端串音

Equal Lever Far-End Cross talk (ELFEXT) 远端串音

Power Sum Equal Lever Far End Cross talk 功率和远端串音

Return Loss (RL) 反射损耗

结构性反射损耗

SRL从输入阻抗中得出(开路/短路阻抗的平方根),RL从终端阻抗扫瞄中得出.SRL把输入阻抗与特性阻抗相比,而RL则把终端阻抗与负载阻抗(如100Ω)相比,因而两种测量不同．独立的特性阻抗和ＳＲＬ特性曲线通常是特性说明的首选方法．因为两种曲线易于清楚的分开．从测量角度看,RL方法有时会更可取,因为它不要求输入阻抗的函数,拟合而使用负载阻抗作为参考值.

在一定交流电路中电阻,容抗与感抗之总和,单位为欧姆(Ω)

即以 Z=R2+(XL-XC)2 来表示,式中Z为阻抗，R为电阻，XL为感抗，XC为容抗.常见的有下列两种:

Input Impedance 输入阻抗

Characteristic Impedance 特性阻抗

Input Impedance (输入阻抗)的测试方法有两种

开路和短路法(Open/Short Method)的测量方法

开路和短路的测量方法基本原理如下:

以网路分析仪测试,将实测出的开路与短路的数据带入上列式中算出输入阻抗

负载法的输入阻抗(Matched Load Method)测量方法

负载法的测量方法基本原理如下:

于测试线材尾端连接一个与待测线阻抗相匹配的负载,以网路分析仪测试,仪器将自动依上述公式计算完成,即输入阻抗.

其它类计算公式

模具的选配公式

挤管式:

挤管式內模内徑D1=d+E1

外模内徑D2=D1+2f+2R+E2

式中:D1---內模直徑(mm)

D2---外模直徑(mm)

d----半成品生产前外徑(mm)

f----內模嘴壁厚(mm)

R----工艺规定产品塑料厚度(mm)

E1---內模的放大值(mm)

E2---外模的放大值(mm) 说明:放大值E1或E2

(a).绝缘线芯E1=0.5—3mm 模套放大值E2=1—3mm

(b).生产外被电缆E1=2-6(編織線) 2—4(非編織線)mm E2=2—5mm

挤压式:

內模内徑单线D1=d+E1(0.05—0.1)mm

绞线D1=d+E1(0.4—1.2)mm

外模内徑单线D2=d+2R+(0.05—0.2)mm

绞线D2=d+2R+(0.2—0.5)mm

线芯或缆芯外徑不均时,放大值取上限,在保证质量及工艺要求的前提下,要提高产量,一般外模放大值取上限.

电线压降算法

举例问题：28AWG1.5米的USB电线，压降值是多少？可以用这个28AWG当做电源线用吗：

素材准备：28AWG的导体截面积，可以自己去算，也可以直接去UL758表格里面去查.（）

答题：电阻*电流=压降

28AWG的铜导体的电阻：电阻值一般在0.0172-0.0178之间，即1.5米的USB线材的电阻换算为，0.0172*1.5米/对应铜丝规格截面积 0.0804=对应铜导体的电阻 0.00207432Ω/KM=0.207Ω/M

电流计算公式是描述电流与电压和电阻之间的关系的数学公式。根据欧姆定律，电流通过一个导体时与电压成正比，与电阻成反比。这意味着，当电压增加或电阻减小时，电流也会增加。电流的计算公式是I = V/R，其中I代表电流，V代表电压，R代表电阻。这个公式是通过将欧姆定律进行代数转换得到的。它表示电流等于电压除以电阻。

28AWG的1.5M铜导体的电流：I = 5V/0.207Ω/M=2.41 A（在5V电压的时候）

电阻*电流=压降；0.207Ω/M*2.41 A=0.498 V=498mV＞125mV (最大125mV就是USB2.0的最大压降标准)

结果判定：5V电压的时候，如果用1.5米的28AWG电源线压降太大，不建议做电源线.

PCIe传输速度和有效带宽计算公式

PCIe是串行总线，PCIe1.0的线上比特传输速率为2.5Gb/s，物理层使用8/10编码，即8比特的数据，实际在物理线路上是需要传输10比特的，因此：

PCIe1.0 x 1的带宽=（2.5Gb/s ）/ 10bit =250MB/s

这是单条Lane的带宽，有几条Lane，那么整个带宽就是250MB乘以Lane的数目。

PCIe2.0的线上比特传输速率在PCIe1.0的基础上翻了一倍，为5Gb/s，物理层同样使用8/10编码，所以：

PCIe2.0 x 1的带宽=（5Gb/s ）/ 10bit = 500MB/s

同样，有多少条Lane，带宽就是500MB/s乘以Lane的数目。

PCIe3.0的线上比特传输速率没有在PCIe2.0的基础上翻倍，不是10Gb/s，而是8Gb/s，但物理层使用的是128/130编码进行数据传输，所以：

PCIe3.0 x 1的带宽=（8Gb/s）/ 8bit = 1GB/s