射频同轴电缆正确选用

发布时间：2023-12-23

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射频同轴电缆正确选用：

现在，射频同轴电缆已经大大的应用于我们的生活和军事通讯之中。小到蓝牙，射频设别卡，大到卫星通讯，微薄技术。总之射频同轴电缆已经越来越广泛的被人们应用。

1.什么是“射频”?
按定义，能够发射到空中的频率信号通常称为射频。实际上，除直流而外，所有交流电都能发射到空中，例如托福等英语听力考试用的无线耳机，就是直接采用音频发射的，这是大家熟悉的事。可见20Hz～20kHz的音频(低频)交流电，完全可以直接发射到空中。但是频率低的发射效率也低，多数人认为100kHz以上的频率信号发射效率才高，所以一般的“射频”都是指100kHz以上的频率。无线电频段的划分，一般都用十倍频划分的，例如30kHz～300kHz为长波，300kHz～3000kHz为中波，3000kHz～30000kHz为短波等，其中150kHz～270kHz是分配给长波广播电台的，按照公式：波长=光速/频率，算出其波长为2000m～1111m，因它很长而得名。上世纪二、三十年代欧洲的广播电台就是以长波为主。我国起步晚，还没有来得及采用这种天线外形庞大，而效率又低的系统，它就被淘汰了。我国国内的无线广播是以中波为主，即530kHz～1605kHz(波长566m～187m)。还有2000kHz(即2兆赫)～22MHz(波长150m～13.6m)是短波波段，这个波段范围较宽，广播只断续的占用了一部分，其他就分给通信、导航、业余等使用。30MHz～300MHz(波长10m～1m)称为甚高频(VHF)主要用于电视广播及调频广播。300MHz～10000MHz称为超高频(UHF)，其频率范围更宽，用途也更广，300MHz～30000MHz一般称为微波。频率再高就变成为光波了，即红外光、可见光、紫外线等。
2.射频传输
在低频时电能的传输，对两条电线的间距要求并不严格，例如50Hz市电电力线。但是当频率到兆赫以上，特别是高到VHF频段时，两条传输线的间距和线径就要求严格一致，这种平行双线在西方被称为“莱秀线”，在我国常称为双线(即平行双线)。过去从天线引到电视机的一种扁的塑料线就属于这种双线。现在，城市中都使用有限电视了，所以就改用同轴电缆，他的工作频率更高。其实这两种高频传输线基本上是相同的。平行双线有一个很重要的电参数叫“特型阻抗Z0)，它由D、d及周围介质的介电常数所决定，若介质为空气，则特型阻抗Z0=120ln(2D/d)Ω。过去电视机用的那种一塑料为介质的扁线，其特型阻抗设计为300Ω。若双线末端所接的负载与特型阻抗不相等(不匹配)，则高频电流在双线上传输时便不会把全部能量传给负载，其中一部分会反射回来而形成“驻波”，特别是空载或短路时能量将全部反射回来
3.射频同轴电缆
射频同轴电缆是指无线电频率范围内传输电信号或能量的同轴电缆的总称，是用于传输高频电信号、射频和微波信号能量的。高频电信号具有“波”的属性，要考虑电磁波的特性。使用同轴电缆就是为了信号传输损耗小、抗干扰能力强。它是一种分布参数电路，其电长度是物理长度和传输速度的函数，这一点和低频电路有着本质的区别。射频同轴电缆由内导体、介质、外导体和护套组成。它按用途可分为三类：即CATV同轴电缆、移动通信基站用同轴电缆和漏同轴电缆。按特性可分为半刚、半柔和柔性电缆三种，不同的应用场合应选择不同类型的电缆。半刚和半柔电缆一般用于设备内部的互联;而在测试和测量领域，应采用柔性电缆。
(1)半刚性电缆
顾名思义，这种电缆不容易被轻易弯曲成型，其外导体是采用铝管或者铜管制成，其射频泄漏非常小(小于120dB)，在系统中造成的信号串扰可以忽略不计。这种电缆的无源互调特性也是非常理想的。如果要弯曲到某种形状，需要专用的成型机或者手工的模具来完成。如此麻烦的加工工艺换来的是非常稳定的性能，半刚性电缆采用固态的聚四氟乙烯材料作为填充介质，这种材料具有非常稳定的温度特性，尤其在高温条件下，具有非常良好的相位稳定性。
半刚性电缆的成本高于半柔性电缆，大量应用于各种射频和微波系统中。
(2)半柔性电缆
半柔性电缆是半刚性电缆的替代品，这种电缆的性能指标接近于半刚性电缆，而且可以手工成型。但是其稳定性比半刚性电缆略差些，由于其可以很容易的成型，同样的也容易变形，尤其在长期使用的情况下。
(3)柔性(编织)电缆
柔性电缆是一种“测试级”的电缆。相对于半刚性和半柔性的电缆，柔性电缆的成本十分昂贵，这是因为柔性电缆在设计时要顾及的因素更多。柔性电缆要易于多次弯曲而且还能保持性能，这是作为测试电缆的最基本要求。柔软和良好的电指标是一对矛盾，也是导致造价昂贵的主要原因。
柔性射频电缆组件的选择要同时考虑各种因素，而这些因素之间有些的相互矛盾的，如单股内导体的同轴电缆比多股的具有更低的插入损耗和弯曲时的幅度稳定性，但是相位稳定性能就不如后者。所以一条电缆组件的选择，除了频率范围，驻波比，插入损耗等因素外，还应考虑电缆的机械特性，使用环境和应用要求，另外，成本也是一个永远不变的因素。
射频电缆组件的正确选择除了频率范围、驻波比、插入损耗等因素外，还应考虑电缆的机械特性，使用环境和应用要求，另外，成本也是一个永远不变的因素。射频同轴电缆的损耗和驻波比分别表征了电缆传输效率及其均匀性，是最重要指标之一。低损耗、低驻波、高相位稳定性是当前毫米波、微波同轴电缆的研制方向。

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