射频同轴电缆选择指南

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1、射频同轴电缆选择指南对一项新的应用来说，选择最适合的同轴电缆需要了解这项应用，并且了解可选择的电缆种类。在为应用选择最合适的同轴电缆的过程中，下列的电缆特性需要被考虑。接下来的章节就详细地讨论了下列每种特性。A：VSWR和阻抗一致性B：衰减衰减一致性衰减稳定性C：额定功率D：屏蔽性E：截止频率F：工作温度范围G：柔韧性H：电长度稳定性I:互调J:环境适应性A：信号反射：VSWR和阻抗一致性当射频信号输入到同轴电缆组件中时，有三种情况发生：（1）信号被传输到电缆的另一端，正如期望的那样；（2）信号沿着电缆传播时，被转换成热量或从电缆中泄露出去，以这

2、两种形式损失掉；（3）朝着电缆输入的一端反射回来。信号沿着电缆输入的方向反射回来，这是由于沿着电缆长度方向上阻抗的变化引起的。这些变化就包括电缆和其相连的设备阻抗的不同。通常连接器和连接器与电缆的接口是反射的主要因素。另外，电缆本身也可引起反射，电缆反射的一种来源就是来自阻抗周期性的变化。而这种变化是在生产过程中，被加到一个特定的频率上时所产生的。当用一组频率扫描并观察，就会出现一个尖峰。图1就显示了一个尖峰的例子。反射的大小可以用几种方式表示。可能最熟悉的就是VSWR了。反射也可表示成回损，就是反射功率与入射功率的比。通常用dB表示。低反射功率

3、或低电压驻波比通常作为同轴部件的指标，包括电缆，连接器，和电缆组件。它表明了电缆的一致性沿着其长度保持得有多好，连接器是否恰当的被设计和被装接；也反映了连接器的尺寸和电缆线径过渡段的匹配有多好。它通常是频率的函数，当频率增大时，反射也增加。在很多应用方面，低反射功率对于实现好的系统性能是关键的因素。在这种情况下，选择电缆和连接器是关键。另外，为了得到好的结果，还必须小心地将连接器连接到电缆上。购买电缆组件的时候应该考虑VSWR关键的应用。要注意，在一个特定的频率下，实际的输入阻抗可能和电缆的特性阻抗有很大不同，这是线路中存在反射引起的。一段特定长

4、度电缆的VSWR是电缆实际输入阻抗与它平均特性阻抗差别大小的指针。B．衰减衰减是信号沿着电缆传播的损耗，当射频信号穿过电缆，一部分转变成热，一部分通过外导体泄露出去。信号损耗通常用单位长度的dB数表示，而且是在某一特定频率时，因为衰减随频率增加而增加。对于大多数应用来说，目的是要减少电缆中的损耗或者是在损耗预计范围内保持不变。对于同一结构类型的电缆，损耗随着直径的增加而减小，因此，欲使电缆损耗减小意味着可以靠增加电缆的线径尺寸来达到。衰减是由电缆的传导性和电介质损失所决定的。尺寸大的电缆的传导损失小，从而衰减少。而电介质的损耗和电缆尺寸大小无关，

5、它随着频率呈线性增长。而导体的损耗随频率的平方根而增长。因此，当频率增加时，电介质的损耗就成了电缆总损失中比例较大的一部分。根据周围环境的温度，衰减一定要被校准因子校正，见图2。温度变高，导体的阻抗和电介质的功率因子增加，从而衰减增大（见图6关于校准因子）。为一项特定的应用选择一种电缆结构，要确定系统需求中当频率最大时期望的衰减。确定被校正过的衰减用期望的衰减除以温度校正因子，然后选择最细的、满足表格里校正过的衰减值的电缆。对于低衰减电缆的尺寸大小，参看S-flex系列的电缆。SF26和SF40电缆使用频率高达26GHz和40GHz。在低频段同样

6、是适用的，比如SF26在18GHz时的插损约1.2dB，其在1GHz时的插损仅为0.28dB，满足了低损耗的使用要求。衰减的一致性（AttenuationUniformity）任何电缆的衰减都不一定随着频率改变而一致性地发生变化。随机性和周期性的阻抗变化带来了随机和周期性的衰减响应，象图3显示的窄带衰减尖峰是可能发生的。如果需要，电缆可以做成各种长度。此时，非正常的最大的衰减变化就可以被排除在客户需要的频率范围之外。通常，在长电缆的制作中要考虑到产生这种尖峰衰减的可能性。衰减的稳定性编织电缆的衰减随着时间和弯曲的增加而增加。随时间的改变可能是编织

7、屏蔽层的受腐蚀引起的，也可能是由外套塑化剂导致的基本绝缘材料的污染引起，再有可能是穿过外套的潮湿引起。而这些影响都可以通过用合适的化合物来填满编织层,当频率大于1GHz时，衰减降低就更明显了。裸铜和镀锡铜编织物的电缆比镀银编织物的电缆的衰减更大。这些影响如图5中描述。测试电缆由于经常会对电缆有移动和弯曲的作用，而稳幅电缆就是针对这种影响而特别设计的。我们的稳幅电缆组件Orange系列在18GHz时的幅度稳定度是0.05dB。C．平均额定功率同轴电缆中的电损耗由内外导体，以及电介质中产生的热量所引起。而电缆的功率容量是和其散热的能力相关的。最终限制

8、功率容限的因素是电缆中材料所允许的最大工作温度，尤其是电介质。这是因为大部分的热量是由内导体产生的。一般而言，对于给定的电缆，功率容量和