浅谈移动通信基站用射频同轴电缆电压驻波比的改善

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1、浅谈移动通信基站用射频同轴电缆电压驻波比的改善（喻志安江苏中天日立射频电缆有限公司南通226010）摘要：本文通过生产中总结的经验简单探讨了一下生产中改善同轴电缆驻波比的控制过程，并结合实际生产例子从各方面介绍了改善射频同轴电缆电压驻波比的一些生产经验。关键词：同轴电缆，电压驻波比（VSWR），集肤效应1、引言随着我国第三代移动通信系统（3G）时代的到来，移动通信事业将迎来一个突飞猛进的发展，各大运营商都已加大了投资，作为基站馈线的射频同轴电缆的市场前景十分看好。此时同轴电缆的产品质量尤为重要，只有优异的产品质

2、量才能让运营商满意。因此，作为同轴电缆产品性能之一的电压驻波比在生产过程中的控制尤为重要。下面就通过电压驻波比的理论知识以及生产实践来浅谈一下生产过程中基站用射频同轴电缆的电压驻波比改善的一些经验。2、电压驻波比的定义在信号传输系统中，若信号源与馈线阻抗不匹配，或负载与馈线阻抗不匹配，则在信号的传输过程中将会产生反射，此时馈线上同时存在入射波和反射波，当入射波的电压振幅与反射波的电压振幅同相叠加为最大电压振幅Umax，成为驻波的波腹，而入射渡的电压振幅与反射波的电压振幅反相叠加为最小电压振幅Umin，成为驻波的

3、波节，这种合成波称为驻波。波腹电压振幅Umax与波节电压振幅Umin之比称为驻波系数，也叫电压驻波比（VSWR）。（1）（2）公式（1）、（2）中：Γ代表同轴电缆的反射系数；Zc代表同轴电缆的额定阻抗；△Z代表电缆内反射面阻抗偏差；ε代表同轴电缆的等效介电常数；D代表电缆外导体的等效直径，单位mm；d代表电缆内导体的等效直径，单位mm；C代表同轴电缆的电容，单位pF/mm。同轴电缆的电压驻波比（VSWR）是电缆结构均匀性、稳定性在电气性能上的反映，电压驻波比越接近于１，阻抗偏差△Z越小，传输系统匹配也就越好，因

4、此要想减小电压驻波比，要尽可能减小电缆阻抗在长度方向上的不均匀性。由公式（2）可知，同轴电缆的结构尺寸、绝缘介质的等效介电常数、电容对电缆物阻抗有一定的影响，这就要我们严格控制的电缆的生产过程，让电缆满足设计的工艺要求。但是，在同轴电缆的生产中由于种种因素总会在电缆上出现阻抗周期性不均匀性变化，这样信号在电缆内传输时内部反射产生同相迭加，导致出现很大的反射系数峰值，这种峰值出现的频率f与周期性长度h有以下关系：（3）公式（2）中：h代表周期性长度，单位mm；f代表频率，单位MHz；ε代表同轴电缆的等效介电常数；

5、V代表同轴电缆中信号的传播速率。在同轴电缆的生产制造过程中可通过公式（3）计算电压驻波比出现峰值对应的周期长度，从而推出相应设备部件是否出现转动不均匀故障，同时也可以通过更改设备部件，将峰值移出在同轴电缆所使用的频段。3生产过程中的控制3.1内导体移动通信基站用射频同轴电缆的内导体主要的有三种：铜包铝、光滑铜管、皱纹铜管。内导体质量的好坏对同轴电缆的驻波比影响比较大，因此生产过程中主要注意的有以下几个方面：(1)发泡芯线生产时内导体的放线张力不稳定，会使内导体弯曲或者更严重的是内导体结构不均匀，发泡芯线生产时会

6、产生弯曲与竹节，这样就影响电缆的电压驻波比性能。因此，在发泡芯线的生产过程中内导体的放线张力一定要稳定，而且张力要适当。(2)由于集肤效应，信号在同轴电缆的内导体的外表面传输的，倘若内导体表面出现缺陷，就会影响信号的传输，对同轴电缆的电压驻波比产生影响，因此，内导体表面要光滑以及不能氧化，发泡芯线生产时内导体拉拔模就相当重要，经常要检查润滑效果与清理铜粉，防止内导体表面受伤。(3)内导体不能有弯曲和变形，特别在发泡芯线生产时校直装置一定要起作用与调整好，保证内导体能够校直的。在使用某厂的7/8＂电缆光滑铜管时，

7、由于厂家生产内导体时内端排线不好造成铜管上有许多个小弯曲，发泡芯线生产时内导体铜管没有完全校直，外导体生产完后测试的电压驻波比图形（如图1所示）有许多峰值而且较高，但是剪掉内导体弯曲部分电缆后再测试，此时电缆的电压驻波比较好（如图2所示）。图1弯曲部分剪掉前图2弯曲部分剪掉后3.2物理发泡绝缘芯线对于同轴电缆绝缘芯线的生产来说，在生产过程中对电容、外径的控制至关重要，它的稳定与否将大大影响电缆的电压驻波比，因此生产设备是保证产品质量的首要条件，本人公司就从国外引进了先进的物理发泡生产线，产品质量比较稳定。因此，

8、除了先进的设备外，发泡芯线的生产过程中还要注意的有以下两个方面：(1)发泡层泡孔大小要均匀，内导体与发泡层之间不能有泡孔或凹坑由于绝缘层泡孔不均匀会影响介电常数与介质损耗的分布不均匀，从而引起电缆阻抗的不均匀性，在生产中我们有时为了达到低的衰减而增大绝缘发泡度，这时就要防止泡孔出现不均匀或破裂，因此在发泡芯线生产过程中，挤塑机的温度要稳定、发泡料的混合要均匀、气体的注入要稳定以及导体的