射頻電纜組件的正確選擇除了頻率范圍,駐波比,插入損耗等因素外,還應(yīng)考慮電纜的機(jī)械特性,使用環(huán)境和應(yīng)用要求,另外,成本也是一個永遠(yuǎn)不變的因素。以下帶大家了解射頻電纜相關(guān)知識。
射頻電纜組件的基本選擇原則
射頻同軸電纜是用于傳輸射頻和微波信號能量的。它是一種分布參數(shù)電路,其電長度是物理長度和傳輸速度的函數(shù),這一點(diǎn)和低頻電路有著本質(zhì)的區(qū)別。
射頻同軸電纜大致可分為半剛和半柔電纜、柔性編織電纜和物理發(fā)泡電纜等幾大類,不同的應(yīng)用場合應(yīng)選擇不同類型的電纜。半剛和半柔電纜一般用于設(shè)備內(nèi)部的互聯(lián);在測試和測量領(lǐng)域,應(yīng)采用柔性電纜;發(fā)泡電纜常用于基站天饋系統(tǒng)。
半剛性電纜
顧名思義,這種電纜不容易被輕易彎曲成型,其外導(dǎo)體是采用鋁管或者銅管制成,其射頻泄漏非常小(小于-120dB),在系統(tǒng)中造成的信號串?dāng)_可以忽略不計。
這種電纜的無源互調(diào)特性也是非常理想的。如果要彎曲到某種形狀,需要專用的成型機(jī)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(wěn)定的性能,半剛性電纜采用固態(tài)的聚四氟乙烯材料作為填充介質(zhì),這種材料具有非常穩(wěn)定的溫度特性,尤其在高溫條件下,具有非常良好的相位穩(wěn)定性。
半剛性電纜的成本高于半柔性電纜,大量應(yīng)用于各種射頻和微波系統(tǒng)中。
半柔性電纜
半柔性電纜是半剛性電纜的替代品,這種電纜的性能指標(biāo)接近于半剛性電纜,而且可以手工成型。但是其穩(wěn)定性比半剛性電纜略差些,由于其可以很容易的成型,同樣的也容易變形,尤其在長期使用的情況下。
柔性編制電纜
柔性電纜是一種“測試級”的電纜。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(shè)計時要顧及的因素更多。柔性電纜要易于多次彎曲而且還能保持性能,這是作為測試電纜的最基本要求。柔軟和良好的電指標(biāo)是一對矛盾,也是導(dǎo)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的相互矛盾的,如單股內(nèi)導(dǎo)體的同軸電纜比多股的具有更低的插入損耗和彎曲時的幅度穩(wěn)定性,但是相位穩(wěn)定性能就不如后者。
02特性阻抗
射頻同軸電纜由內(nèi)導(dǎo)體、介質(zhì)、外導(dǎo)體和護(hù)套組成。
常見的射頻同軸電纜絕大部分是50Ω特性阻抗的,這是為什么呢?通常認(rèn)為導(dǎo)體的截面積越大損耗就越低,但事實并非完全如此。同軸電纜的每單位長度的損耗是lg(D/d)的函數(shù),也就是說和電纜的特性阻抗有關(guān)。經(jīng)過計算可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)同軸電纜的特性阻抗為77Ω時,單位長度的損耗最低。對于同軸電纜的最大承受功率,通常認(rèn)為內(nèi)外導(dǎo)體的間距越大,則同軸電纜可承受電壓越高,即承受功率越大,但實際上也不完全準(zhǔn)確。同軸電纜的最大承受功率同樣與其特性阻抗有關(guān)??梢杂嬎愠霎?dāng)同軸電纜的特性阻抗為30Ω時,其承受的功率最大。為了兼顧最小的損耗和最大的功率容量,應(yīng)該在77Ω和30Ω之間找一個適當(dāng)?shù)臄?shù)值。二者的算術(shù)平均值為53.5Ω,而幾何平均值為48.06Ω;選取50Ω的特性阻抗可以做到二者兼顧。此外,50Ω阻抗的連接器也更加容易設(shè)計和加工。絕大部分應(yīng)用于通信領(lǐng)域的射頻電纜的特性阻抗是50Ω;在廣播電視傳輸系統(tǒng)中則用到75Ω的電纜。大部分的測試儀器都是50Ω的阻抗,如果要測量75Ω阻抗的器件,可以通過一個50-75Ω的阻抗變換器來進(jìn)行阻抗匹配,但是需要注意這種阻抗變換器有約5.7dB的插入損耗。
以上就是射頻電纜的相關(guān)問題,希望能給大家有所幫助。如您還有任何疑問,歡迎登陸西安普科電子科技。
審核編輯:湯梓紅
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射頻電纜
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