射频电缆是传输射频范围内电磁能量的电缆,射频电缆是各种无线电通信系统及电子设备中不可缺少的元件,在无线通信与广播、电视、雷达、导航、计算机及仪表等方面广泛的应用。在无线电通讯、广播电视的射频传输中,射频电缆是重要的量备。如果选用不当,不仅会造成浪费,增加投资成本,也会使系统工作时不稳定,引发故障,造成设备损坏。
射频电缆选用
在实际选用射频电缆的时候,应考虑到它的特性阻抗、额定功率、衰减量和能承受的最高工作电压。在无线电通讯、广播电视的射频传输中,要结合发射机输出的射频阻抗,输出功率、和可能达到的峰值电压,并且留下一定的余量,结合使用的环境条件,选择合适的电缆。
需要注意的是,在使用射频电缆时,一定要匹配以相同特性阻抗的电缆插头、电缆插座、和同轴转换开关,不能混用,以免引起较大的电波反射,在电缆内形成驻波。
射频电缆用于中波时,因其工作频率低,损耗小,因而原来在电视上用于的射频电缆,在中波传输系统中,可以用于50KW的系统中,但是电缆内通过的电流会远大于米波段的电视系统,所以要保证电缆头和电缆插座间接触良好,否则会因过热引发故障。
射频电缆特点
1.可以传输较宽的频带
2.对外界干扰的防卫度高
3.天线效应小,辐射损耗小
4.结构简单,安装便利,比较经济
射频电缆应用
射频电缆是传输射频范围内电磁能量的电缆,射频电缆是各种无线电通信系统及电子设备中不可缺少的元件,在无线通信与广播、电视、雷达、导航、计算机及仪表等方面广泛的应用。
射频电缆种类
按结构分类
(1)同轴射频电缆
同轴射频电缆是最常用的结构型式。由于其内外导体处于同心位置,电磁能量局限在内外导体之间的介质内传播,因此具有衰减小,屏蔽性能高,使用频带宽及性能稳定等显著优点。通常用来传输500千赫到18千兆赫的射频能量。
目前,常用的射频同轴电缆有两类:50Ω和75Ω的射频同轴电缆。特性阻抗75Ω射频同轴电缆常用于CATV网,故称为CATV电缆,传输带宽可达1GHz,目前常用CATV电缆的传输带宽为750MHz。
(2)对称射频电缆
对称射频电缆回路其电磁场是开放型的,由于在高频下有辐射电磁能,因而使衰减增大,并导致屏蔽性能差,再加上大气条件的影响,通常较少采用。对称射频电缆主要用在低射频或对称馈电的情况中。
(3)螺旋射频电缆
同轴或对称电缆中的导体,有时可做成螺旋线圈状,借以增大电缆的电感,从而增大了电缆的波阻抗及延迟电磁能的传输时间,前者称为高阻电缆,后者称为延迟电缆。如果螺旋线圈沿长度方向卷绕的密度不同,则可制成变阻电缆。
按绝缘型式分类
(1)实体绝缘电缆
在这种电缆的内外导体之间全部填满实体高频电介质,大多数软同轴射频电缆都是采用这种绝缘型式。
(2)空气绝缘电缆
电缆的绝缘层中,除了支撑内外导体的一部分固体介质外,其余大部分体积均是空气。其结构特点是从一个导体到另一个导体可以不通过介质层。空气绝缘电缆具有很低的衰减,是超高频下常用的结构型式。
(3) 半空气绝缘电缆
这种结构型式是介于上述两种之间的一种绝缘型式,其绝缘也是由空气和固体介质组合而成,但从一个导体到另一个导体需要通过固体介质层。
按绝缘材料分类
塑料绝缘电缆、橡皮绝缘电缆及无机矿物绝缘电缆。
按柔软性分类
柔软电缆、平软电缆及刚性电缆等。
按传输功率大小分类
0.5千瓦以下的低功率、0.5—5千瓦中功率、5千瓦以上的大功率电缆。
按产品用途特点分类
低衰减、低噪音、微小型及搞稳相电缆等。
射频电缆组件安装
软性电缆组装:
(1)电缆选择:根据所需设备要求,提前做好对使用环境、接口形式以及功率、衰减量值以及相关参数要求的充分了解,选择合理可靠电缆,避免浪费。
(2)焊接屏蔽形式:随着射频电缆组件实际应用范围的扩大,焊接屏蔽层形式的选择,对电缆也有极大的影响。要对电缆组件性能指标跟耐环境能力进行重点考虑,选择有效焊接屏蔽层形式。
(3)压接方法:从整机使用效率、电压驻波比和电缆结构特点方面进行充分地考虑,因为电缆内导体外径尺寸较小,给加工带来一定困难。所以使用的压接工具一定要安全可靠,压接坚实稳固,保证电缆组件不失效,已达到预想效果。
半硬电缆组装:
(1)容锡间隙设计:在组装过程中,有效控制容锡间隙大小,避免误差过大过小对电缆发挥实际作用效果造成过大影响,确保电缆发挥作用达到预想效果。
(2)电缆表层镀面:选择合理有效的镀层及工艺方法,造确保电缆与连接器有良好的焊接性能及耐环境能力。对电缆镀镍、三元合金、锡铈合金、金等表面进行处理工艺。
(3)耐焊接热设计:对构件进行耐焊热操作时,需充分地考虑绝缘子固定及同轴电缆装配中定位工装的相关问题,因为连接器的生产设计过程中,绝缘子经常设置在外壳中。电缆焊接操作中,有时会存在着绝缘子变形的问题。采用可靠的焊接方法提高构件的焊接质量,避免导致构件出现了偏移的现象,影响了电气性能。
(4)绝缘及介质耐压性能设计:在对半硬电缆组件绝缘及介质耐压性能设计过程中,技术人员需对电缆外导体与插针内径之间的爬弧距离进行合理地计算与控制,增强介质耐压承受能力,避免后期电子设备使用中造成绝缘性能下降。
半刚性射频电缆应用
当今无数的射频应用中,半刚性射频电缆依然是被广泛使用的重要微波器件。半刚性线缆的最基本形式为由金属管构成的同轴传输线。其中,金属管一般为成型外导体的铜管,沿该铜管的中心线设有金属丝导体。中心金属丝导体由介电材料支撑,从而保持于上述外导体的同一中心轴线上。由于半刚性射频电缆宽带特性、可靠的电气性能以及相位稳定性,半刚性组件仍然是工程师们的热门选择。
频带宽应用广
半刚性射频电缆组件可支持65GHz以内的射频信号传输,如使用1.0mm连接器则可以实现更高的频率应用。半刚性同轴电缆尺寸各异,其直径范围从0.79mm至3.58mm不等。其中2.18mm和3.58mm产品在客户应用场景使用较多,而使用更小型连接器的1.2mm直径电缆由于可支持更高的频率,因此正愈来愈受到用户的青睐。
相位稳定性
由于半刚性射频电缆使用高质量材料制成,因此与采用线编织外导体的柔性同轴电缆相比,半刚性射频电缆具有极高的电气稳定性。金属及介电材料特性会随温度变化而变化,因此对于许多关键系统而言,相位稳定性对于使用效果极具重要性。