射頻同軸線纜的分類
射頻同軸電纜分為半剛性、半柔性、柔性和波紋管電纜,不同的應用場合應選擇不同類型的電纜。半剛性和半柔性電纜一般用于設備內部的互聯;而在測試和測量領域,多采用柔性電纜;波紋管電纜則常用于天饋系統中。
1.半剛性電纜
顧名思義,這種電纜不容易被輕易彎曲成形,其外導體是采用鋁管或者銅管制成(見圖1.11) ,其射頻泄漏非常小(小于-120dB) , 在系統中造成的信號串擾可以忽略不計。這種電纜的無源互調特性也是非常理想的。如果要彎曲到某種形狀,需要專用的成形機或者手工的模具來完成。如此麻煩的加工工藝換來的是非常穩定的性能,半剛性電纜通常采用固態的聚四氟乙烯材料作為填充介質,這種材料具有非常穩定的溫度特性,尤其在高溫條件下,具有非常良好的相位穩定性。
半剛性電纜的成本高于半柔性電纜,大量應用于各種射頻和微波系統中。
2.半柔性電纜
在某些場合,半柔性電纜是半剛性電纜的替代品,這種電纜的性能指標接近于半剛性電纜,而且可以手工成形。但是其穩定性比半剛性電纜略差些,由于它可以很容易成形,同樣也就容易變形,尤其是在長期使用的情況下。
3.柔性(編織)電纜
“測試級”的電纜組件大多采用柔性電纜。相對于半剛性和半柔性的電纜,柔性電纜的成本十分昂貴,這是因為柔性電纜在設計時要顧及的因素更多。柔性電纜要能夠多次彎曲而且還要保持性能,這是作為測試電纜的最基本要求。柔軟度和良好的電指標是一對矛盾體,也是導致造價昂貴的主要原因。
柔性射頻電纜組件的選擇要同時考慮各種因素,而這些因素之間有些是相互矛盾的,如單股內導體的同軸電纜比多股的具有更低的插入損來擠口彎曲時的幅度穩定性,但是相位穩定性能就不如后者。所以一條電纜組件的選擇,除了頻率范圍、駐波比、插入損耗等因素外,還應考慮電纜的機械特性、使用環境和應用要求。另外,成本也是一個永遠不變的因素。
4.波紋管電纜
波紋管電纜的外導體為波紋狀的銅管,近年來也出現了鋁管,這種電纜采用了低損耗設計,常常用于天饋系統中。
波紋狀的外導體設計,其優點是易于彎曲和運輸,同時還具有良好的抗拉伸性能,以便電纜的豎直懸掛應用。
同軸線纜的執行標準
同軸電纜的使用并不是孤立的,除了要滿足阻抗標準以外,還有一個重要的制約因素,就是和連接器的配合。經過幾十年的發展,通用射頻電纜的主流標準已經趨向于美軍標 MIL- C-7 ,主流的連接器制造商也大多按照符合 MIL-C-17 標準的 RG 系列電纜設計相應的連接器。在中國,通常采用原電子工業部(四機部)的 SJ1563 、 SJ1132 等標準來設計和生產射頻同軸電纜,這個標準中的某些參數接近 MIL-C-17 標準,目前國內的主流電纜廠仍在按照這些標準生產。表 1.5 是兩種常用電纜的參數比較。
為了達到電纜組件的最佳 VSWR 性能,最好采用按照對應標準生產的連接器。隨著全球經濟的一體化趨勢,市場行為將決定標準的統一。
1.低損耗射頻同軸電纜
在大功率信號傳輸的場合,降低電纜的損耗要比提高發射功率劃算得多。因此電纜的設計者在不斷的改進電纜的參數,以期達到更低的損耗。要降低電纜的損耗,最有效的措施是降仰真充介質的介電常數。一個極限情況就是常見于廣播電視發射系統的饋管,這種傳輸線采用了空氣介質,通過一些PTFE 的支撐桿來固定內導體,其介電常數接近 1 。
在移動通信應用的領域,常采用物理發泡的聚乙烯(PE )材料作為填充介質,其介電
常數為1.29-1.64 。介電常數降低后,如何保證電纜的特性阻抗仍為50歐姆?從式( 1 . 1 )可見,當εr低時,必須同時減小Ig(D/d )。常見的方法是增加 d ,也就是內導體的外徑。但隨之而來的問題是,常用的連接器不能適合這種低損耗的電纜,于是,又出現了許多新的射頻電纜和連接器系列。
2.微波同軸電纜
18GHz 以上的微波電纜更無統一的標準可循。這個領域,可以用“八仙過海,各顯神通”來描述。幾乎每個微波電纜制造商都按照自己的企業標準來生產微波電纜。為了保證在更高頻率時信號的傳輸效率,絕大多數微波電纜采用了低密度的PTFE 介質,其介電常數為 1.38 一 1.73 。因此在外導體相當的前提下,微波電纜的內導體要大于普通的 RG 電纜。幾乎沒有哪家微波電纜制造商在其產品目錄中公開其電纜內外導體的尺寸。
聯系人:王經理
手機:+86-15021372007
電話:021-66030982
郵箱:shhuiyong@163.com
地址: 上海市寶山區園泰路260號A棟