在無線通信、測試測量、雷達乃至航空航天系統(tǒng)中,射頻同軸電纜是實現(xiàn)信號高效、穩(wěn)定傳輸?shù)闹匾O(shè)備。一個錯誤的選型,輕則導(dǎo)致信號衰減、測量失準,重則造成系統(tǒng)性能驟降、通信中斷。“失之毫厘,謬以千里”,在射頻領(lǐng)域,選擇一根合適的電纜,往往比選擇一款昂貴的設(shè)備更為關(guān)鍵。在選擇之前,我們必須了解電纜性能的電氣性能與機械參數(shù)。
以下,可供參考:
關(guān)鍵指標說明
1、特性阻抗
除了常見的50歐姆外,還有75歐姆。但為了得到一個比較理想的功率容量,又能兼顧較低的信號衰減,50歐姆成為射頻和微波系統(tǒng)中最廣泛采用的標準。75歐姆則多用于廣播、電視及有線通信等注重最小衰減的應(yīng)用場景。
阻抗不匹配將會引發(fā)信號反射,導(dǎo)致駐波比升高,嚴重影響傳輸效率。因此,必須確保電纜、連接器與系統(tǒng)端口的阻抗一致,這是實現(xiàn)最大功率傳輸和最小信號損失的基礎(chǔ)前提。
2、衰減(插入損耗)
衰減值反映了電磁能量沿電纜傳輸時的損耗大小,由介質(zhì)損耗、導(dǎo)體損耗和輻射損耗等組成。電纜的插損越大,說明信號的損耗越嚴重,電纜的傳輸效率越差。損耗隨頻率升高而急劇增加,與電纜長度成正比,并與電纜的內(nèi)外導(dǎo)體材料、絕緣介質(zhì)類型密切相關(guān)。
3、駐波比(VSWR)
射頻電纜的阻抗變化將會引起信號的反射,這種反射會導(dǎo)致入射波能力的損失。在射頻和微波系統(tǒng)中,最大功率傳輸和最小信號反射取決于射頻電纜的特性阻抗和系統(tǒng)中其他部件的匹配。射頻電纜的阻抗變化將會引起信號的反射,這種反射會導(dǎo)致入射波能量的損失。
駐波比反映信號反射程度,值越小,說明電纜阻抗一致性越好,信號傳輸效率越高。VSWR的等效參數(shù)是反射系數(shù)或回波損耗。以芯啟源科技為例,典型的微波電纜組件的VSWR在1.1~1.3之間,換算成回波損耗為26.4~17.7dB,即入射功率的傳輸效率為99.8%~98.3%。匹配效率的含義是,如果輸入功率為100W,在VSWR為1.33時,輸出功率為98W,即2W被反射回來。
4、相位穩(wěn)定性
電纜彎曲會影響相位變化,彎曲半徑越小,角度越大,次數(shù)越多,相位變化越明顯。彎曲-相位穩(wěn)定性是衡量電纜在彎曲時的相位變化。在使用過程中的彎曲將會影響到插入相位。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(dǎo)致相位變化的增加。相位變化和頻率基本上呈線性關(guān)系。
常見誤區(qū)
1、只看價格,忽視匹配。比如用普通電纜替代低損耗電纜,短期省錢但長期會導(dǎo)致信號不穩(wěn)定。
2、忽視連接器質(zhì)量與安裝。連接器往往決定了整個組件的高頻性能上限。比如N型接頭一般到18GHz;SMA接頭最高可到26.5GHz。
3、在動態(tài)應(yīng)用中使用半剛性電纜,會導(dǎo)致電纜快速疲勞損壞。
4、低估彎曲對性能的影響。過度彎折會永久性增大電纜的損耗和VSWR。
下面推薦兩款芯啟源科技的同軸電纜:
1CT26S

2CLB360

射頻同軸電纜的選型,是從系統(tǒng)需求(頻率、損耗、功率)、使用環(huán)境(室內(nèi)外、動靜態(tài))、細節(jié)考量(連接器、柔性)三個大的層面權(quán)衡的綜合決策過程。希望本文能為您提供清晰的參考,購買時建議查看具體的產(chǎn)品手冊。
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深圳市芯啟源科技有限公司專業(yè)從事微波毫米波無源和有源器件的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù),產(chǎn)品頻率覆蓋DC-110GHZ,產(chǎn)品包括電纜組件、轉(zhuǎn)接器、夾板式免焊連接器、同軸開關(guān)、衰減器、負載、環(huán)行器、隔離器、隔直器、功分器、耦合器、濾波器、移相器、偏置器、檢波器等無源器件,放大器、頻率源、PIN開關(guān)等有源器件以及開關(guān)矩陣、收發(fā)組件、成像前端等微波組件。廣泛用于航空、航天、電子對抗、儀器儀表、微波毫米波通信、雷達等領(lǐng)域。
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原文標題:射頻同軸電纜選型指南
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