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?如何選擇射頻電纜?

作者: 發(fā)布時(shí)間:2023-03-01 點(diǎn)擊:619

        集寧電纜射頻電纜組件的正確選擇除了頻率范圍,駐波比、拔出損耗等因素外,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,集寧電纜本錢也是一個(gè)永遠(yuǎn)不變的因素。那么我究竟該怎么選擇集寧電纜射頻電纜?需要注意哪些事項(xiàng)呢?

        特性阻抗

        特性阻抗”射頻電纜、接頭和射頻電纜組件中常提到指標(biāo)。大功率傳輸、小信號(hào)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。如果阻抗完全匹配,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(Z0與其內(nèi)外導(dǎo)體的尺寸之比有關(guān),同時(shí)也和填充介質(zhì)的介電常數(shù)有關(guān)。由于射頻能量傳輸?shù)内吥w效應(yīng)”與阻抗相關(guān)的重要尺寸是電纜內(nèi)導(dǎo)體的外徑(d和外導(dǎo)體的內(nèi)徑(D

        Z0Ω)=138/√ε)logD/d

        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;廣播電視中則會(huì)用到75Ω的電纜。

        駐波比(VSWR/回波損耗

        電纜組件中的阻抗變化將會(huì)引起信號(hào)的反射,這種反射會(huì)導(dǎo)致入射波能量的損失。測試電纜組件之間的連接和電纜/接頭之間的連接是發(fā)生反射損耗的主要原因。由于制造的原因,電纜在某些特定的頻點(diǎn)上也會(huì)產(chǎn)生一些VSWR突變。

        反射的大小可以用電壓駐波比(VSWR來表達(dá),其定義是入射和反射電壓之比。VSWR越小,說明電纜生產(chǎn)的一致性越好。VSWR等效參數(shù)是反射系數(shù)或回波損耗。

        典型的微波電纜組件的VSWR1.11.5之間,換算成回波損耗為26.4至14dB即入射功率的傳輸效率為99.8%至96%

        匹配效率的含義是如果輸入功率為100WVSWR為1.33時(shí),輸出功率為98W即2W被反射回來。

        衰減(拔出損耗)

        電纜的衰減是表示電纜有效的傳送射頻信號(hào)的能力,由介質(zhì)損耗、導(dǎo)體(銅)損耗和輻射損耗三部分組成。大部分的損耗轉(zhuǎn)換為熱能。導(dǎo)體的尺寸越大,損耗越??;而頻率越高,則介質(zhì)損耗越大。因?yàn)閷?dǎo)體損耗隨頻率的增加呈平方根的關(guān)系,而介質(zhì)損耗隨頻率的增加呈線性關(guān)系,所以在總損耗中,介質(zhì)損耗的比例更大。另外,溫度的增加會(huì)使導(dǎo)體電阻和介質(zhì)功率因素的增加,因此也會(huì)導(dǎo)致?lián)p耗的增加。對(duì)于測試電纜組件,其總的拔出損耗是接頭損耗、電纜損耗和失配損耗的總和。

        測試電纜組件的使用中,不正確的操作也會(huì)產(chǎn)生額外的損耗。例如,對(duì)于編織電纜,彎曲也會(huì)增加其損耗。每種電纜都有小彎曲半徑的要求。

        選擇電纜組件時(shí),應(yīng)先確定系統(tǒng)高頻率時(shí)可接受的損耗值,然后再根據(jù)這個(gè)損耗值來選擇尺寸小的電纜。

        平均功率容量

        功率容量是指電纜消耗由電阻和介質(zhì)損耗所產(chǎn)生的熱能的能力。

        實(shí)際使用中,電纜的有效功率與VSWR溫度和高度有關(guān):有效功率=平均功率×駐波系數(shù)×溫度系數(shù)×高度系數(shù)

        選擇電纜時(shí),應(yīng)同時(shí)考慮以上因素。

        射頻功率經(jīng)常用dBm來表示,其好處是給計(jì)算帶來的很大的方便。

        傳達(dá)速度

        電纜的傳達(dá)速度是指信號(hào)在電纜中傳輸?shù)乃俣群凸馑俚谋戎?,和介質(zhì)的介電常數(shù)的根號(hào)呈反比關(guān)系:

        Vp=1/√ε)100

        由上式可見介電常數(shù)(ε)越小,則傳達(dá)速度越接近光速,所以低密度介質(zhì)的電纜其拔出損耗更低。

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