ZR-SFFP射頻電纜/南山集團特性阻抗 射頻同軸電纜由內導體,介質,外導體和護套組成,見圖4。 “特性阻抗"是射頻電纜,接頭和射頻電纜組件中zui常提到的指標。zui大功率傳輸,zui小信號反射都取決于電纜的特性阻抗和系統(tǒng)中其它部件的匹配。如果阻抗*匹配,則電纜的損耗只有傳輸線的衰減,而不存在反射損耗。電纜的特性阻抗(Zo)與其 內外導體的尺寸之比有關,同時也和填充介質的介電常數(shù)有關。由于射頻能量傳輸?shù)摹摆吥w效應",與阻抗相關的重要尺寸是電纜內導體的外徑(d)和外導體的內徑(D):
射頻同軸電纜的結構 常見的射頻同軸電纜絕大部分是50?特性阻抗的,這是為什么呢? 通常認為導體的截面積越大損耗就越低,但事實并非*如此。同軸電纜的每單位長度的損耗是log(D/d)的函數(shù),也就是說和電纜的特性阻抗有關。經(jīng)過計算可以發(fā)現(xiàn),當同軸電纜的特性阻抗為77?時,單位長度的損耗zui低。 對于同軸電纜的zui大承受功率,通常認為內外導體的間距越大,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*準確。同軸電纜的zui大承受功率同樣與其特性阻抗有關??梢杂嬎愠霎斖S電纜的特性阻抗為30?時,其承受的功率zui大。?
為了兼顧zui小的損耗和zui大的功率容量,應該在77?和30?之間找一個適當?shù)臄?shù)值。二者的算術平均值為53.5?,而幾何平均值為48.06?;選取50?的特性阻抗可以做到二者兼顧。此外,50?阻抗的連接器也更加容易設計和加工。ZR-SFFP射頻電纜/南山集團
絕大部分應用于通信領域的射頻電纜的特性阻抗是50?;在廣播電視中則用到75?的電纜。?
大部分的測試儀器都是50?的阻抗,如果要測量75?阻抗的器件,可以通過一個50-75?的阻抗變換器來進行阻抗匹配,但是需要注意這種阻抗變換器有約5.7dB的插入損耗。
從電纜類型來看,半剛和半柔電纜有著比較良好的VSWR表現(xiàn)。一條普通的.141"或.086"電纜在dc-18GHz范圍內可以做到小于1.2的VSWR,而并不需要花費太高的成本,當然加工和焊接工藝是保證VSWR指標的重要因素。?
而柔性電纜要實現(xiàn)低的VSWR指標卻并非易事。要求電纜在彎曲的條件下仍能保持良好的性能,這二者存在一定的矛盾。為了平衡這種矛盾,也就是得到一條既柔軟又有良好的射頻指標的柔性測試電纜,往往需要付出更多的成本代價。?
有經(jīng)驗的射頻工程師在用網(wǎng)絡分析儀測量柔性測試電纜對其進行選擇時,往往會在S11的測量狀態(tài)下輕微的抖動電纜,并觀察其VSWR指標是否隨著電纜的抖動而變化。?
通常。柔性測試電纜組件可分為3GHz,13GHz,18GHz,26.5GHz,40GHz或50GHz這幾種。圖5是一條典3GHz測試電纜的典型VSWR指標,在3GHz以下,其VSWR有著非常良好的表現(xiàn),這種低成本的測試電纜組件*可以滿足常規(guī)的移動通信測試要求。?
而當需要在更高的頻率下使用時,則需要采用微波測試電纜組件,這也就意味著用戶要花費更高的成本。這是因為微波電纜的設計和制造理念與常規(guī)電纜的不同所致,如微波電纜通常采用多層的屏蔽和低密度的聚四氟乙烯材料(LD-PTFE),這種介質的介電常數(shù)要比普通的實心聚乙烯(PE)和聚四氟乙烯(PTFE)更低,大約在1.38~1.73之間,其相速度(電磁波在電纜中的相對于空氣的傳播速度)達到83%,也就是說更加接近于空氣的介質特性。
衰減(插入損耗)?電纜的衰減是表示電纜有效的傳送射頻信號的能力,它由介質損耗、導體(銅)損耗和輻射損耗三部分組成。大部分的損耗轉換為熱能。導體的尺寸越大,損耗越小;而頻率越高,則介質損耗越大。因為導體損耗隨頻率的增加呈平方根的關系,而介質損耗隨頻率的增加呈線性關系,所以在總損耗中,介質損耗的比例更大。另外,溫度的增加會使導體電阻和介質功率因素的增加,因此也會導致?lián)p耗的增加。?電纜的損耗計算過程比較繁瑣。首先要計算出導體的射頻表明電阻,然后再計算單位物理長度的電阻值,zui后再計算出單位長度的損耗值。在工程中,通常采用一種簡化的經(jīng)驗算法:?其中為電阻損耗系數(shù),?為介質損耗系數(shù),?為頻率?幾乎所有的電纜手冊中都會給出不同頻率下的損耗值,這為具體的選型和應用提供了極大的方便。?對于測試電纜組件,其總的插入損耗是接頭損耗、電纜損耗和失配損耗的總和:?測試電纜組件的總體表現(xiàn)是頻率越高,損耗越大。圖6表示了一條典型的測試電纜組件的插入損耗與頻率的關系。?在測試和測量應用時,雖然說一條電纜組件的VSWR指標怎么追求都不過分,但如果過分的追求低損耗有時候會得不償失。因為要做到低損耗,需要采用外徑更大的電纜,和更低密度的介質,如LD-PTFE,顯然這會增加成本。
彎曲-相位穩(wěn)定性是衡量電纜在彎曲時的相位變化的指標。在使用過程中電纜的彎曲將會影響到插入相位的變化。減少彎曲半徑或增加彎曲角度都會增加相位的變化。同樣,彎曲次數(shù)的增加也會導致相位變化的增加。而增加彎曲直徑/電纜直徑之比則會減ZR-SFFP射頻電纜/南山集團少相位的變化。相位變化和頻率基本上呈線性關系。微孔介質電纜的相位穩(wěn)定性會明顯優(yōu)于實心介質電纜,多股內導體的電纜的相位穩(wěn)定性優(yōu)于單股內導體的電纜。?
在用矢量網(wǎng)絡分析儀測量時,可以采用BXT提供的TC13電纜,這種電纜外加了鎧裝護套,可防止電纜的過渡彎曲,所以有較好的相位穩(wěn)定性。
彎曲時的相位穩(wěn)定性?彎曲-相位穩(wěn)定性是衡量電纜在彎曲時的相位變化的指標。在使用過程中電纜的彎曲將會影響到插入相位的變化。減少彎曲半徑或增加彎曲角度都會增加相位的變化。同樣,彎曲次數(shù)的增加也會導致相位變化的增加。而增加彎曲直徑/電纜直徑之比則會減少相位的變化。相位變化和頻率基本上呈線性關系。微孔介質電纜的相位穩(wěn)定性會明顯優(yōu)于實心介質電纜,多股內導體的電纜的相位穩(wěn)定性優(yōu)于單股內導體的電纜。?在用矢量網(wǎng)絡分析儀測量時,可以采用BXT提供的TC13電纜,這種電纜外加了鎧裝護套,可防止電纜的過渡ZR-ia-K3YV、ZR-ia-K2YVR、ZR-ia-K3YVR、ZR-ia-K2YV22、ZR-ia-K3YV22、ZR-ia-K2YVR22、ZR-ia-K3YVR22、ZR-ia-K2YV(EX)、ZR-ia-K3YV(EX)、ZR-ia-K2YVR(EX)、ZR-ia-K3YVR(EX)、ZR-ia-K2YPV、ZR-ia-K3YPV、ia-K2YPVR、IA-KFFP、IA-KFFRP、IA-KFFP2、IA-KFVP、IA-KFVRP、IA-KFV105、IJFPGP、IJFFP、IJGGP、IJF46PGR、IJFPVP、IJFPVR、IJFVRP、IJFPVPR、IJFP2GP2、IJFFP2、IJGGP2、IJF46P2GR、IJFP2VP2、IJFP2VR、IJFVRP2、IJFP2VP2R、IA-DJFPGP、IA-DJFFP、IA-DJGGP、IA-DJF46PGR、IA-DJFPVP、IA-DJFPVR、IA-DJFVRP、IA-DJFPVPR、IA-DJFP2GP2、IA-DJFFP2、IA-DJGGP2、IA-DJF46P2GR、IA-DJFP2VP2、IA-DJFP2VR、IA-DJFVRP2、IA-DJFP2VP2R、IJFPV22、IJFVRP22、IJFPVP22、IJFP2V22、IJFVRP2/22、IJFP2VP2/22、IA-DJFPV22、IA-DJFVRP22彎曲,所以有較好的相位穩(wěn)定性。?電纜的無源互調失真?電纜的無源互調失真是由其內部的非線性因素引起的。在一個理想的線性系統(tǒng)中,輸出信號的特性與輸入信號是**的;而在非線性系統(tǒng)中,輸出信號和輸入信號相比會產生幅度失真。?如果有二個或更多的信號同時輸入一個非線性系統(tǒng),由于互調失真的存在,將會在其輸出端產生新的頻率分量。在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中,工程師們zui關心的是三階互調產物,因為這些無用的頻率分量往往會落入接收頻段從而對接收機產生干擾。?同軸電纜組件通常被視為線性器件。但是,純線性器件是不存在的。在接頭和電纜之間總有些非線性因素存在,這些非線性因素通常是由于表面氧化層或者接觸不良所造成的。以下的通用設計原則可以盡量減少無源互調失真:?在設備中,盡量用半鋼電纜或者半柔電纜代替柔性電纜?