说说我对于同轴电缆的认识及分析

PTFE(杜邦特氟龙)作为传输电缆的介质材料已经有几十年的历史。

在室温条件下,PTFE会发生状态改变,使其体积产生阶跃突变,以及相对介电常数的变化,并呈现电长度变化的“滞后”效应。

这些电长度的变化很难通过系统软件或其他途径进行可靠预测和计量,从而导致系统性能的衰减。有机和无机介质材料的发展,为一些基本性能指标带来巨大改进。

本文将比较几个同轴电缆技术:

• 温度变化导致的相位变化关系

• 多组电缆间电长度的跟踪性能和温度变化之间的关系

• 多组电缆间在环境温度改变时的电长度跟踪性能

• 多次温度循环后电长度的重复性能

此外,导体结构与介质之间的振动和相互作用产生的寄生相位噪声,及相关的电长度参数,将在下文讨论。

一、简述

19世纪30年代杜仲橡胶(一种天然橡胶) 是早期柔性同轴电缆的主要介质选择。

第二次世界大战期间,聚乙烯成为主要的绝缘介质材料。19世纪50年代开发出“发泡”工艺,减少了电缆电容及损耗。60年代固体全密度聚四氟乙烯(PTFE)或Teflon被广泛使用。其拥有更高的温度范围,更低的损耗因数,更低的介电常数及在更宽的温度和频率范围下的性能一致性,使之成为理想的同轴电缆介质。

70年代与80年代,制造商开始使用拉伸扩展型的低密度版本的PTFE,进一步达到了较理想的性能指标。

90年代对电长度稳定性需求的增加,使制造商开始使用超低密度PTFE介质。

这些产品的确有了显著的改善,但仍有一些内在局限性。其中最主要的限制是相位对温度的“拐点”问题:由于PTFE分子的基本材料特性而导致的电长度阶跃变化。这种效应可以最小化,但不可能消除。

2004年同轴电缆产品使用TF4技术以解决该问题。

2015年进一步优化和改进工艺,发展了更新的TF4技术,对比PTFE介电材料,其在相位敏感的应用中拥有非常明显的优势。

二、性能指标

理想的微波电缆组件应具有零损耗,零能量反射,及零电长度变化。这些理想的属性应在系统部件所处的任何环境条件下保持不变。

在实际应用中我们要努力实现这些理想的属性。但实际上同轴电缆组件电长度的变化确实与其所在的环境温度变化有关。

A、相位变化和温度变化之间的关系

众所周知,用于构成同轴电缆组件的金属具有正向的扩张温度系数。电长度与物理长度是直接相关的。很明显,温度升高,物理长度会增加,电长度也会随之增加。

相反,大多数微波电缆组件的电长度具有负向的温度系数。图1说明了温度对一根理想电缆组件电长度的影响。

图1

中心导体的轴向长度随温度升高而增加。外导体也同样随温度而增长并直接影响外导体直径的变化。这会导致介质密度的细微变化从而改变相对介电常数。该相互作用对介电常数产生了影响,使电长度的变化与金属的膨胀-收缩作用成反比。这一现象至关重要,使理论上平衡两者以达到温度相位零变化成为可能。实际上, 使用PTFE作为传播媒介的电缆组件,在室温下介电常数总会有一个阶跃变化,导致电长度发生相应改变。

图2说明了PTFE介质的同轴电缆,温度对相位的影响。

图2

B、相位跟踪和温度的关系

实际上,相位匹配的电缆组件不会随着温度的变化而保持相对匹配。相位跟踪是指保持电缆组件之间初始相位值不变的性能。图3说明了两根原本在室温下已经相位匹配的电缆组件,随着温度的改变其相位跟踪发生变化的情况。

图3

众多因素决定良好的相位跟踪性能。最关键的是电缆在单位长度上各方面的一致性。包括电容量,阻抗,及导体机械性能的一致性,这些都对相位跟踪性能的好坏起关键作用。任何温度下的相位匹配值,是初始匹配值与相位跟踪的变化值相加得到。

图4说明了相位跟踪也与电缆在室温匹配时的初始相位差有关。

图4

C、室温下的相位匹配

对于相位敏感应用的电缆组件,我们期望每根组件相位是匹配的,环境温度导致的相位变化与最初的电长度成一定比例,具有相同电长度的组件,在相同温度下,保持相位一致。

D、相位重复性与温度的关系

相位重复性类似相位跟踪。几乎所有的系统应用都会经历几十或几百次温度循环。计量在每次特定温度循环下是非常重要的。半刚电缆表现出最好的一致性。一根制作良好的柔性电缆也有较好的重复性,但同时它又存在内在变化性,这是由扩张/收缩的介质和外导体结构之间的相互作用引起的。

事实上,实际的相位跟踪与温度之间的关系是由以上这些因素所共同组成的。图5显示了这些因素如何对几组相位匹配电缆组件的实际相位跟踪性能造成的叠加影响。

图5

E、相位滞后与温度的关系

图6显示了PTFE材料由于其滞后特性使电缆相位温度特性进一步复杂化。

图6

PTFE的一系列特性使之成为最佳的电缆介质材料。但它有一个明显的缺点是PTFE材料在18-20摄氏度之间会经历分子相位变化。这个相位变化导致了1.5%的体积变化与对应的介电常数变化,从而导致了电长度的突然改变。这种影响可以通过使用低密度PTFE介质而减少,但是不能消除。

此外,这种相位突变在温度上升和温度下降时开始变化的温度点是不一样的。这种滞后效应大大降低了相位跟踪性能。

三、典型微波电缆的性能

目前及未来相当一段时期内,PTFE是最常见的用于微波和毫米波电缆电介质材料。它有两个基本大类,高密度(=2.01)和低密度(=1.73)。另外还有超低密度PTFE(=1.42),其被优化用于构成相位稳定的电缆。这些电缆由于超低密度结构提供极少的机械支持,极易受到机械损坏。总而言之,单位长度低密度PTFE电介质密度一致性的差异,会直接导致相位跟踪性能的差异,这在达到电缆额定温度时尤其明显。图7叠加显示了一些高性能同轴电缆的相位随温度变化的“足迹”。

图7

A、全密度PTFE介质

固体核心,全密度PTFE电缆有非常坚固的介质核心,其相位温度斜率为最大,分子相位变化效应也最为明显.

B、低密度微孔PTFE介质

低密度PTFE介质核心可以用不同的方法来制成,这些方法都有着类似的工艺。把固体PTFE材料置于可控的拉力拉伸并逐渐升高温度。

接着在保持张力的情况下冷却,就会产生一个“拉伸的”PTFE材料,可用于构成电缆的绝缘体。

大多数相位敏感微波应用的电缆都会用到这些低密度PTFE。在相位随着温度变化时,低密度材料会使相位温度斜率最小化,同时使电缆电长度的“阶梯跃变”变小。

四、PTFE的替代品

目前已经开发出了几款能替代PTFE同轴电缆的产品,并且在系统级性能上面有了显著的改善。由于改进了导体和介质对相位影响的平衡性,从而提高了电缆的相位温度性能,所有这些替代品已经消除了相位温度拐点,

图8和9表明了PTFE和TF4™之间的形状和跟踪性能的对比。

图8

图9

A、二氧化硅半刚性电缆组件

二氧化硅被用作电缆的绝缘介质材料已经有许多年。二氧化硅材料非常易吸湿。因此它必须用于完全气密的电缆组件中(泄漏率小于5 x 10-8 Atm-cc/sec He)。

这种电缆组件在结构上属于半刚电缆,外护套是铜包钢,并且直接和不锈钢连接器外壳进行焊接。

由于电缆结构的一致性和绝缘介质的无机性,该电缆表现出极优异的温度相位重复性和跟踪性。

基于这些材料的使用,便能做出非常牢固的电缆组件。除此之外,由于介质有类似于压紧的沙子的特性,所以能在电缆受到挤压时对外导体提供很好的机械支持。

图10

不锈钢和二氧化硅材料都具有极优异的抗辐射和抗腐蚀性能。可以在绝对零度到超过600摄氏度的范围内使用。 它们在航空航天应用中是系出名门,当之无愧的。

B、TF4 ™ 半钢电缆组件

时代微波系统最新开发出一款基于氟聚合物的介质材料TF4™,该材料有与PTFE类似的温度等级并且消除了介电常数的突变效应。因为其制作工艺是熔化挤出,所以可以得到比一般低密度PTFE在单位长度上更均匀一致的结构从而提供了更优秀的相位跟踪和重复性能。此外半钢结构和二氧化硅组件一样都是均匀的管状结构,所以该结构可以提供匹敌二氧化硅组件的重复性能且无需使用不锈钢导体及特殊设计的连接器。TF4 ™ 半钢电缆组件可以采用通常有现货的连接器来生产,事实上,它可以使用任何用在普通PTFE介质的半钢电缆组件的连接器。

该材料的另一个优点是其具有“微孔”的介质结构。为了平衡电缆导体和介质对相位的影响,介质材料需要降低密度,但是这样会同时降低机械强度。使用超低密度(Vp = 84%)的TF4™介质有着和标准密度(Vp = 76%)拉伸型的PTFE带同样的硬度测量值。这样就能够做出满足足够机械强度的电缆且不再需要沉重而昂贵的结构来保证机械强度。图10和图11比较了用二氧化硅介质和TF4介质的半钢电缆之间的温度相位性能。

图11

C、TF4® 柔性电缆组件

正如TF4™介质可以直接替代PTFE介质的半钢电缆,对柔性电缆来说其介质也是可以直接被TF4™所替代的。

TF4™ 柔性电缆和PTFE介质的电缆在尺寸上很接近,另外他们的外观和使用起来的感觉也与PTFE介质的电缆几乎相同。

TF4™ 柔性电缆的优越性来自显著改进的相位,相位跟踪和重复性随温度变化的性能。

图12

五、稳相性能比较

A、相位变化与温度的关系

图12和图13比较了柔性PTFE电缆和TF4 ™电缆之间的温度相位特性。每种电缆包括了10根完全相位匹配的组件,既表现出了相位温度特性同时又表现出了跟踪特性。

这五种电缆技术在相位温度曲线中的表现是有很明显的差异的。

图13

固体PTFE介质的电缆在温度相位曲线图上明显表现出一条很陡的斜率曲线,尤其在室温区间内更为陡峭。在+15℃至+25℃的室温区间内其相位温度斜率大概是-130 PPM/deg C。这样的电长度变化率比低于+15℃时的变化率快了超过4倍。低于室温时的电长度温度系数是-30 PPM/deg C。

这种相位温度大斜率的变化会发生在所有以PTFE为介质的电缆中。斜率的大小可以通过降低介质的密度来得到改善,但是由于PTFE材料的性质,这种斜率突变是无法从根本上消除的。

图12显示了经过合理优化改进的“微孔”PTFE的斜率。介质的影响经过这样的改善平衡了金属涨缩的影响,在室温范围内其相位温度曲线会低于一般PTFE材料的曲线。其相位温度曲线斜率在室温范围外也会相对平坦。虽然有所减少,但是在+15℃to+25℃的范围内仍旧表现出一个非常明显的相位温度曲线斜率: 大约-85 PPM/deg C。

一些厂商已经可以提供“超”低密度的PTFE介质,其传播速率可以超过85%,这样就更进一步改进了室温时的相位温度变化。这些产品通过过渡补偿介质导体间的相位平衡使之形成稍许偏正向的相位温度斜率,斜率线会位于原PTFE“拐点”曲线的上方和下方,并进一步减少材料位于相变温度带时的电长度斜率。这些产品的特性并没有在本文中加以阐述,因为它们的绝缘介质已经变得很脆弱,在很多场合是不适用的,除非用在一些不需施加(或极小的)机械应力的应用中。由于介质只能提供如此微弱的机械支持,这些电缆往往表现出机械性能的退化和结构引起的回损及稳定性的问题。

用二氧化硅和TF4™做为电缆介质能解决这些问题且不用增加电缆尺寸或重量。

Phase Track®和二氧化硅电缆产品经过合理优化导体和介质之间的相位平衡使之在操作温度范围内消除了斜率的突变,并且在机械强度和可操作性上达到或优于低密度微孔PTFE产品。

B、相位追踪和温度的关系

另一个同轴互联产品所需具备的重要特性是在整个系统操作温度范围内多组信号通路间保持相对电长度的稳定,这个多组电缆组件间相位保持“跟踪”的特性在一些不能够进行校验的硬件体系结构应用中尤为关键。

总的来说,同轴电缆组件关系到相位跟踪这一关键特性是由电缆单位长度上的一致性来决定的,这个一致性是指电缆单位长度上的介质密度,导体单位长度,材料特性,导体几何尺寸和加工工艺条件这些因素上都要做到一致性。

再回到图7,便可以得到一些合理且清晰的经验推论。这五种介质的样品,每一种都是10根完全一致的电缆组件,并在室温环境下进行相位匹配。可以看出,固体介质的跟踪性能要优于密度较低的介质,半钢电缆的跟踪性能要优于柔性结构的电缆(又一个证明超低密度PTFE技术的不切实际的例子)。

比较图12和图13可以看出改进跟踪性能的TF4™材料和微孔PTFE材料之间的差异。两幅图形所展示的数据都是由结构完全相同的电缆得出,唯一区别就是介质的不同。且这两种电缆都是标准的柔性电缆设计。PTFE这一组电缆的跟踪性能是±200 PPM,而结构完全相同的TF4组电缆可以达到±100 PPM。

如果把外导体从柔性电缆常用的编织结构变成固体管结构,跟踪性能可以进一步达到±50 PPM。二氧化硅产品,由于其固体几何结构,无机介质材料和全焊接结构,所以可以提供极优异的跟踪性能,可以达到±25 PPM。

C、相位的重复性和温度的关系

另一个相似但略有不同的温度相位属性是相位的重复性。它用于表征电缆在多次往返经过一个给定的温度范围能恢复到给定电长度的特性。

该特性与相位跟踪密切相关。事实上,跟踪性能很好但重复性能却不好的情况是不太可能存在的。

图14比较了超低密度PTFE电缆和采用相同电缆结构但使用TF4™介质的相位重复性能。

该图绘出了在-60至+100摄氏度范围内这两种电缆的电长度的变化。红色点是PTFE电缆,绿色点是TF4电缆。

可以看出,TF4的变动范围仅为PTFE的四分之一。这对一组电缆组件在相位跟踪温度性能方面的进步是贡献巨大的。

图14

D、相位跟踪性能和环境温度变化之间的关系

到目前为止所有的讨论都基于电缆组件处于完全相同温度下。从实际来说,这是不可能达到的。通常电缆在设备中分布的区域会有稍许不同而这些区域的温度也会有不同。

再看一下图7来了解这会怎样影响系统性能,固体PTFE电缆的跟踪性能比低密度的要好很多。

只要电缆是完全匹配好的就会保持跟踪。但是一旦它们所处的环境温度有些许变化,跟踪性能会下降的很快。相位温度曲线斜率越大,相位跟踪性能就下降的越厉害。

图15显示了两根固体PTFE电缆在±2 C环境温度变化下相位温度响应。

图15

假设系统经历了整个温度区间的变化,而系统硬件环境在两根电缆间产生了4℃的温度变化,这就会导致两根电缆间800PPM的电长度差异。对于低密度PTFE电缆这个数值会减少到大约500PPM。当然最大差异会发生在相位温度曲线斜率最陡的温度范围内。

图16

E、产品“混用”

有些情况,只允许有极小的绝对温度相位改变,而且绝对相位跟踪性能也十分重要。对于这些特殊的要求, 一种称为“混用”的技术可以得到很好的结果。

TF4™介质表现出来的相位温度特性曲线有极小的负向斜率,而二氧化硅介质有极小正向斜率。

当同时使用这两种组件:一端用TF4™半钢电缆,另一端用二氧化硅半钢电缆并用转接器连接起来, 其结果就是相位斜率的相互抵消。

这两者的影响和它们所占组合电缆长度的比率有关。通过调整两者的电长度,可以完全平衡并有效消除相位温度曲线的斜率。

从图17可以看出,负向斜率的TF4™介质半钢电缆若和正向斜率的二氧化硅介质半钢电缆相连接,则在-40℃至60℃的温度区间内相位温度响应曲线是完全水平的。

图17

六、总结

对于相控阵天线和其他系统结构应用,优秀的相位温度性能是不可或缺的。

而且对于实验室环境的应用更为重要,因为实验室的环境温度范围往往就是PTFE拐点产生的温度范围。而且从一个较冷的房间去到较暖的房间过程中,之间的温度差异对相位敏感的测试来说会有极大的影响。

不管在何种应用中,只要用到相位敏感的设备,一定要考虑哪怕是最基本的元器件对整体性能的影响。

目前虽然还没有技术能提供一个“完美”的互联,但是总能找到一些可操作的方法去接近它。

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详谈射频/微波线缆组件的高可靠性

随着工业、航空航天和军事应用对电子设备的依赖程度不断提升,促使射频/微波线缆组件制造商必须扩充能够在各种环境和操作条件下都能达到高可靠性标准的线缆产品。涉及这类高可靠性元器件的领域包括空间技术、国防军事、测试测量、无线移动通信、汽车、医疗以及工业应用。

何谓高可靠性

当谈及“高可靠性”时,通常的认识是经过可靠性测量得出的判定结论,而这一结论的得出还需要将实际设备和应用纳入考量因素。但对于高可靠性同轴线缆而言,除此之外,也可以通过将线缆参数与相关标准进行对比从而判定线缆的可靠性。可靠性被用于衡量一致性以及可重复使用性,因此用户在使用高可靠性同轴线缆时,不但要求线缆组件能够按照预设方式正常运作,同时还需要由始至终实现稳定运作。遗憾的是,在不同行业中对于高可靠性同轴线缆的定义千差万别:商业领域、汽车行业、美国军方和欧盟对于可靠性标准的判断和可靠性的接受条件范围也都存在差异,这就造成当需要从 “高可靠性”角度对线缆或设备进行比较时,会显得无所适从。

更进一步来说,标准撰写的基准线所指向的是元器件的“最低规格指标”,以及系统能够为线缆组件提供的“最低性能水平”。而在这一基础上,制造商出于行业竞争的考虑必须生产出高质量线缆,以期在性能指标上优于现行的行业标准,从而获得相对的产品优势。换句话说,行业标准在一方面有助于保证制造商所提供的线缆与同类产品能够兼容,另一方面则促使制造商在性能、安装方式或成本方面都需要体现优势。在许多人看来,行业标准具有一定的强制性,但在同轴线缆的设计和制造中严格遵循行业标准在实质上应是一种带有自发性的、理智双赢的举措,其意在更好的推进通信系统的互操作性、可升级性以及更高效的成本节约。

在射频行业,“可靠性”可描述为线缆在典型应用情形下,在产品使用周期保持应有的性能水平,不发生性能退化或性能损耗。在实际使用中,判定线缆组件可靠性所涉及的一个或多个性能指标会随应用场景的变化产生浮动——单个参数在某一项应用中表现良好,而在另一项应用中却可能表现不佳。即便如此,可靠性依旧是通信网络、应急服务乃至国防领域中确保正常运作的至关重要的一环。而在测试测量应用中,高可靠性线缆组件多用于对待测设备性能进行验证的过程,在这一验证过程中准确性和可靠性正是验证指标之一。

高可靠性有哪些构成要素?

运行环境

射频线缆组件的可靠性能否得到最佳体现,在很大程度上取决于其实际所处的运行环境。未采取正确EMI屏蔽措施的线缆组件会带来额外干扰,因此不可用于安防监控和雷达应用。采用低损耗电介质、贵金属电镀等高质量材料并不能保证产品一定具备可靠性,在产品研发阶段,将实际应用情形纳入考量范畴进行针对性设计才是关键,同时在设计完成后还必须加以测试。高可靠性线缆组件,其设计所针对的是存在极端温度、恶劣环境及过度受力条件并且将性能视作必要指标的应用情形。正因如此,高可靠性元器件的制作过程中涉及细致且严格把控的操作流程,并需要对产品合格性进行具体的测试、检验,以保证产品的最佳性能以及在极端环境下的高存活率。为了测试对于严苛环境的承受能力,高可靠性线缆组件必须经过热冲击和机械冲击测试、水气和潮气暴露测试,以及高温测试。

测试

对于产品可靠性的评估和测定而言,测试和测量是至关重要的一环。若想制造出具有竞争力的产品,高可靠性线缆组件的制造商必须在产品设计中包容接纳新观念,并对完成后的设计加以测试,才能实现创新性产品的上市。

测试参数包括插入损耗、回波损耗、相位稳定性以及冷热交替等。在产品开发过程中,定期重复测量和测试结果分析也是重要一环。其中,计算机模拟软件可以为新产品的开发和高性能测试系统提供新的赖以发展的基础,其能够通过可靠(准确且可重复)的测试数据反馈,进一步优化开发过程。最后,需要注意的一点是,根据测试方法的不同,某些线缆组件或该组件的一部分可在未经与质量标准进行对比测试的前提下便以“高可靠性”命名。

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极细同轴线的信号传输优势有哪些?为何要使用焊接式连接器

在lvds线束行业中只要涉及到高清信号传输、屏蔽效果要求高的线束基本上都会用到极细同轴线,其利用 HotBar 设备进行焊接加工,两端的接头基本就是焊接式连接器类型了,那使用极细同轴线的优势有哪些?

信号传输特性受若干参数的影响,举例来说,包括阻抗,插入损耗,回波损耗和串音。以下是极细同轴线在高速信号传输时通常被认为具有信号传输优势的一些主要原因。

减少回波损耗:

极细同轴线的中心导体,绝缘体和外层导体匹配合适,在特定的阻抗下性能稳定。匹配和稳定的阻抗产生低回波损耗。

降低插入损耗:

与FPC/FFC相比,极细同轴线在匹配特定阻抗时可以保证更大的中心导体横截面积,从而最大限度地减少插入损耗。

提高屏蔽性能:

外层导体起着电磁屏蔽的作用,因此在中心导体上传输的电信号不太容易受到来自外部的电磁波(电磁噪声)的影响。另外,外层导体的屏蔽作用,帮助减少信号之间的串扰。

pitch距小结构精密,其中金属部件具有很好的屏蔽效果减少了信号干扰的因素,利用同轴线的优势可以大幅提升传输速率和高清信号,目前在液晶显示设备领域应用广泛,如身边常见的4K和8K高清电视、笔记本电脑、高清摄像机、安防监控器等较为常见

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连接器同轴电缆生产工序共有几道呢

一款同轴电缆的生产并非一蹴而就的,它会涉及到很多道工序,严格按照每道工序的顺序进行,最后才加工出一个同轴电缆成品,那么到底同轴电缆的生产工序是什么样的呢,它一共有几道?下面德索电子工程师就来为您介绍一下连接器同轴电缆的生产工序有多少道吧。

连接器同轴电缆的生产工序,归纳起来,大致可以总结出9个方面,具体内容如下:

一:首先是进库检验,这个环节主要是对原材料做好检测。

二:物理发泡绝缘。这是一道比较关键的工序,德索工厂选用的是优质的物理发泡绝缘生产线,选用三层共挤的方式制作皮——泡——皮最好绝缘形式,具备低衰减,低驻波比,高发泡度(7/8“可高达85%以上),大功率容积,极佳的抗腐蚀性和优良的横向水密封性。

三:绝缘检测。主要对绝缘的直径、电容等几何参数及一次电气参数进行检测。

四:氩弧焊、轧纹。这是一道不可轻视的工序,外导体由优质的氩弧焊轧纹生产线。选用多达11套电焊焊接成型模具、独特的开槽皮带牵引带及其平稳的髙速轧纹机,保证电缆有优良的弯折性能,卓越的屏蔽特性,优良的驻波比,优良的圆整度和精确的波峰及波谷尺寸。

五:检验。主要对电缆的外导体几何主要参数及二次电气参数进行检测。

六:护套。一样选用的是世界最现先进性的芬兰NEXTROM公司的护套生产线。优良的工艺可以保证成品护套的同心度、耐磨性能及耐气候性达到规范规定。

七:成品检测。严苛依照YD/T 1092-2004标准或用户指定的技术标准规定对成品电缆的机械物理性能及电气参数进行检测。

八:成品电缆复绕。按照用户的长度要求,将已做好的成品电缆分切复。

九:包装出厂。依照行业标准为根据,依据产品体积的尺寸、产品重量的不同选用相对的包装材料及包装规格,并作到箱外标识明确,箱内证、单齐全,产品名字、数量明了,标签显眼,明确,有效性避免了误用、混用。

读完上文之后,您对于“连接器同轴电缆生产工序共有几道呢”应该清楚了吧,更多连接器同轴电缆生产工序方面的技术资料,德索小编会继续编辑整发布在同轴电缆知识专题上与您分享。如需采购优质同轴电缆相关的产品,可直接拨打我们的热线电话400-6263-698,专业同轴电缆工程师免费为您答疑解惑。

德索电子,广东地区专业的射频同轴连接器、电缆生产厂家,具备生产40GHZ/65GHZ射频测试级别线缆及军工级别产品的能力,有着十五年的生产经验,可以帮助用户快速解决同轴电缆生产制造中的各种难题,您还在犹豫什么呢,如果正在考虑合作的射频同轴电缆厂商的话,就来拨打400-6263-698免费咨询吧。“连接器同轴电缆生产工序共有几道呢”文中使用的配图,均是我公司的产品高清拍摄图,仅供本司客户免费查阅,请勿抄袭用作商业用途,谢谢合作。

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给同轴电缆信号损耗做一个分析

同轴电缆采购电话:400-6263-698,欢迎前来采购下单。通常情况下,同轴电缆传输数据信号时,会不断的损耗信号,进而导致信号抵达终点后幅度减少,有时候将会达不上正常值工作要求。德索工程师指出,影响信号损耗的因素涉及到电阻电阻损耗、介质损耗、失配损耗、泄露损耗四个方面,下面就让我们来针对这些损耗因素做一个系统的分析,相信读完之后您便能更深入的认识同轴电缆信号损耗了。

1.电阻损耗

电阻损耗是电缆所具备的直流电阻和导体高频感应所造成的涡流对信号能量的消耗。电阻值的大小与电缆采用的原材料和生产工艺相关。同时它会随传输频率的改变而发生变化,缘故是导体在传输交流信号中,具备趋肤效应。随之频率的增加,有效电阻会不断加大。

2.介质损耗

介质损耗是同轴电缆中心导体与外导体间的电介质(绝缘体)对信号的损耗。度量电介质的一个重要参数是介电常数。它是指在同一电容器中用某一物质作为电介质时的电容与其中为真空时电容的比值称为该物质的“介电常数”。介电常数通常随温度和介质中传播的电磁波的频率而发生变化。

3.失配损耗

失配损耗主要与同轴电缆的物理结构密切相关。如果同轴电缆在设计和生产中造成电缆脱离标称阻抗或是电缆阻抗不匀称,均会导致信号的失配损耗。在施工中导致电缆的过度弯曲、变形、损伤和接头进水,也会造成失配损耗。

4.泄露损耗

泄漏损耗是信号根据电缆屏蔽的编织间隙辐射出去的信号。它一样导致信号在传输过程中的能量损失。它是高频传输中不可忽略的问题。因此,电缆的编织覆盖率不可以过低。

对于连接器同轴电缆信号损耗的分析就介绍到这里了,总之,电缆的直流电阻只有在低频时才对信号衰减起主要作用;在高频时,信号的衰减主要由趋肤效应和介质损耗决定。同轴电缆随之传输信号频率的提升,信号衰减成倍增长。因而,电缆的传输损耗重要是考虑高频损耗。当然,电缆除了在设计、生产加工外,使用中施工不当,同样会对电缆正常使用产生重大影响。

德索电子,是国内专业的同轴电缆、射频同轴连接器生产厂家,有着十五年的生产经验,可以帮助用户快速解决同轴电缆生产制造中的各种难题,您还在犹豫什么呢,如果正在考虑合作的射频同轴电缆厂商的话,就来拨打400-6263-698免费咨询吧。“给同轴电缆信号损耗做一个分析”文中使用的配图,均是我公司的产品高清拍摄图,仅供本司客户免费查阅,请勿抄袭用作商业用途,谢谢合作。

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同轴电缆的概念和结构是什么样的

在我们的网站上,与同轴电缆相关有很多,不过还没有一篇是介绍同轴电缆的概念和结构这块的,为了让用户朋友更好的认识同轴电缆的概念和结构,于是德索小编便整理这篇文章,对同轴电缆的概念和结构做了一番介绍,下面我们就来一起读读这篇文章吧。

1、传输线:凡是可以传送光网络电磁能量的导线都称为传输线。

2、同轴电缆:是传输线的一种,所谓同轴是指传输线的内导体的轴线与外导体的轴线相同。

3、组成:同轴电缆是由内、外导体组成,两个导体同轴布置,传输信号完全限制在外导体内,外导体接地作为屏蔽层传输线,从而保证其屏蔽性能好、传输损耗低小、抗干扰性强、使用频带宽。常被用于频率较高的信号的传输。

以上内容便是德索小编对同轴电缆概念和结构所做的一个简单的讲解,现在您应该清楚同轴电缆的概念和结构了吧,更多同轴电缆相关的资料,德索小编会继续编辑整理发布在资讯频道与您分享。德索连接器厂家,是国内专业的同轴电缆、射频同轴连接器生产厂家,有着十五年的生产经验,可以帮助用户快速解决同轴电缆生产制造中的各种难题,您还在犹豫什么呢,如果正在考虑合作的射频同轴电缆厂商的话,就来拨打400-6263-698免费咨询吧。“同轴电缆的概念和结构是什么样的”文中使用的配图,均是我公司的产品高清拍摄图,仅供本司客户免费查阅,请勿抄袭用作商业用途,谢谢合作。

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搞清楚同轴电缆工作原理就这么简单

要认识一款产品,如果对于其工作原理一窍不通的话,那根本谈不上是认识,同轴电缆也不例外。那么同轴电缆的工作原理是什么呢?下文中,德索电子工程师将重点为您介绍一下同轴电缆的工作原理,相信读完之后您会对同轴电缆有一个更深入的了解。

我们也可以把同轴电缆,叫做射频电缆,此产品一般有两个同心导体,而导体和屏蔽层又共用同一轴心的电缆。最为常见的同轴电缆一般由绝缘材料隔离的铜线导体组成,在里层绝缘材料的外部是另一层环形导体及其绝缘体,然后整个电缆由聚氯乙烯或特氟纶材料的护套包住。

同轴电缆由里到外分成四层:中心铜线(单股的实心线或多股绞合线),塑料绝缘体,网状导电层和电线外皮。中心铜线和网状导电层建立电流回路。由于中心铜线和网状导电层为同轴关系而而出名。同轴电缆传输交流电并非直流电,换句话说每秒钟会有好几回的电流方向产生逆转。

假如采用通常电线传输高频率电流,这种电线就会相等于一根向外发射无线电的天线,这类效应损耗了信号的功率,使得接收到的信号强度减小。同轴电缆的设计构思更是要为处理这一难题。中心电线发射出来的无线电被网状导电层所隔离,网状导电层可以通过接地的形式来操纵发射出来的无线电。

连接器同轴电缆产品也会存在一个难以避开的难题,比如同轴电缆某一段产生比较大的挤压或者扭曲变形,那么中心电线和网状导电层相互之间的距离就不是始终如一的,这会导致內部的无线电波会被反射回信号发送源。这类效应减低了可接收的信号功率。为了战胜这一难题,中心电线和网状导电层两者之间被添加一层塑胶绝缘体来确保它们之间的间距始终如一。这也造成了这类电缆较为僵直而不易弯折的特性。

读完上文之后,您对于同轴电缆的工作原理应该弄清楚了吧,了解更多的于同轴电缆相关的技术知识,可进入我们的同轴电缆知识科普专题页面查看:http://www.lianjieqi.org/category/rf-connectors/tzdl/。德索五金电子,是东莞地区比较出名的同轴电缆制造商,在国内同轴电缆厂家排名中一直遥遥领先,有着十五年的射频同轴电缆、射频同轴连接器生产经验,拥有多项射频同轴电缆产品相关的专利,产品通过了ISO认证,符合国际环保要求,质量可靠,售后体系完善,值得您的信赖。

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射频同轴电缆的一些常见类型

对于射频同轴电缆的知识您了解多少,知道它有哪些常见类型吗,下文中,德索电子工程师将重点为您科普一下射频同轴电缆的一些常见类型,希望通过我们的讲解之后,您能对射频同轴电缆有一个更为深入的认识。

有许多不同种类的同轴电缆产品都支持较宽范围的专业应用,比如卫星通信、工业、军事和海洋应用。三种最普遍的非工业同轴电缆种类是RG6、RG11和RG59,其中RG6最常见于公司环境的CCTV和CATV等应用。RG11的中心导体比RG6粗,这代表其插入损耗更低,信号传输距离也更远。殊不知,较粗的RG11电缆成本费用更高且十分不容易弯折,这使其不宜在屋内运用中布署,而更合适用以长距离的户外安装或笔直的骨干链路。RG59的灵活好于RG6,但其损耗较高,除开距离短且线槽空间有限的低带宽、低频率模拟视频应用(汽车中的后视摄像头)外,很少用以别的应用。

阻抗也各有不同——一般为50、75和93 Ω。50 Ω同轴电缆具备较高的功率处理能力,首要用以无线电发射器,比如业余无线电设备、民用型波段电台(CB)和对讲机。75 Ω电缆可以不错地保持信号强度,主要用作连接各种类型的接收设备,比如有线电视(CATV)接收器、高清电视机和数字录像机。93 Ω同轴电缆在20世纪70年代和80年代初期用作IBM大型机网络,运用很少且价格昂贵。尽管现如今大部分应用中最常碰到的是75 Ω的同轴电缆阻抗,但须要留意的是同轴电缆系统中的所有组件都应具备同样阻抗,以防止连接点处发生可能导致信号丢失和减低视频质量的内部反射。

用作中心局(也称为T3线)传输业务的数字信号3 (DS3)信号也采用同轴电缆,包含75 Ω。735型和734型。735型电缆的覆盖距离长达69米,而734型电缆的覆盖距离长达137米。RG6电缆也可用于传输DS3信号,但覆盖距离较短。

关于射频同轴电缆的一些常见类型知识就为您介绍到这里了,更多与射频同轴电缆相关的知识,德索运营团队会继续编辑整理发布在射频频道与您分享。如果您心中还存有射频同轴电缆相关的问题,可以向我们发送邮件进行咨询。德索五金电子,是国内专业的射频同轴电缆生产厂家,我们有着十五年的射频同轴电缆、射频同轴连接器生产经验,拥有多项射频线材、连接器产品相关的专利,产品通过了ISO认证,符合国际环保要求,质量可靠,售后体系完善,值得您的信赖。

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对于射频同轴电缆的弯曲特性您了解多少

不知道您对于射频同轴电缆的认识有多少,下文中,德索电子工程师将重点为您介绍射频同轴电缆的弯曲特性的知识,如果您对这方面了解较浅的话,就来好好读读这篇文章吧。

德索公司,射频同轴电缆产品每个月有着较高的出货量,因此我们的工程师会经常与客户进行沟通,发现不少客户在提到同轴电缆组件的要求时包括了电气性能,柔韧性,使用环境等,总的概括就是说太过理想化。因为不少要求之间其实是有冲突的,正如鱼和熊掌不可兼得也。比如想让射频同轴电缆产品差损小,又希望射频同轴电缆弯曲半径很小,肯定是存在矛盾的,主要原因是电缆的差损与缆的外径成反比。下面德索工程师就来谈一谈同轴电缆的弯曲特性。

针对那些在实验室中比较常见的射频同轴电缆产品,它的弯曲特性可以保证测试的精度的准确性,由于射频同轴电缆的弯曲会造成驻波比,损耗和相位的变化。

绝大数的射频同轴电缆产品,都有最小弯曲半径要求,这个最小弯曲半径又分为静态和动态二种。例如,美军标的RG223/U电缆,其容许最小静态弯曲半径为30mm,最小动态弯曲半径则为54mm。在实际测试应用中,建议电缆的最小弯曲半径不要低于其直径的10倍。

对射频同轴电缆进行测试的时候,接头与电缆连接器位置的工艺在很大程度上影响到整条电缆组件的VSWR和插入损耗的稳定性。从这个角度分析,接头和电缆根部的防弯曲工艺是衡量和挑选一条射频测试电缆组件的依据。普遍的热塑套管并不能很好的起到防止弯曲的作为,好些的方法是加铠甲(具体铠甲类型前面文章有谈过)。实验发现,选用该措施的电缆组件,历经长期使用后,即便连接器磨损,电缆根部仍然完好无损。

在一些微波测试环境下,同轴电缆的测试要求在弯曲时具备很小的相位变化量,通俗的说就是”稳相电缆“,一般来说,微孔介质电缆的相位稳定性会明显优于实心介质电缆,多股内导体的柔韧性随提高许多,但多股内导体电缆的相位稳定性略低于单股内导体。在某些场合,弯曲时的相位稳定性是衡量微波电缆性能的重要指标,普遍的外径约为5mm的微波电缆在弯曲直径为50mm时,其相位变化在2°~5°两者之间。

读完上文之后,您对于射频同轴电缆的弯曲特性应该有一个基本认识了,更多射频同轴电缆相关的技术文档,德索工程师会继续整理发布资讯频道。如果您想采购射频同轴电缆相关的产品,可以直接进入我们的射频线缆产品专题页面(http://www.lianjieqi.org/rf-cable/)挑选心仪的产品。德索公司,十五年来,一直专注于射频同轴电缆组件的研发制造,有着完善的射频同轴电缆工艺生产流程和技术团队,欢迎来我们的官网采购优质电缆组件产品,电话号码:400-6263-698。

让我们来了解下射频线缆组件的接收动态范围

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这篇文章是关于射频线缆组件知识,主要介绍了射频线缆组件的接收动态范围,内容较为专业,因此会略显枯燥,不过认真读一读还是会有一定的收获,下面跟随德索电子工程师的步伐一起来阅读一下吧。

射频线缆组件的接收机动态范围其实与之前讲过的两个指标有关,第一个是参考灵敏度,第二个是接收机IIP3(在讲干扰指标的时候多次提到)。

参考灵敏度实际上表征的就是接收机能够识别的最小信号强度,这里不再赘述。德索连接器工程师主要谈一下接收机的最大接收电平。

最大接收电平是指接收机在不发生失真情况下能够接收的最大信号。这种失真可能发生在接收机的任何一级,从前级LNA到接收机ADC。对于前级LNA,唯一可做的就是尽量提高IIP3,使其可以承受更高的输入功率;对于后面逐级器件,接收机则采用了AGC(自动增益控制)来确保有用信号落在器件的输入动态范围之内。

简单的说就是有一个负反馈环路:检测接收信号强度(过低/过高)-调整放大器增益(调高/调低)-放大器输出信号确保落在下一级器件的输入动态范围之内。

讲一个例外:多数手机接收机的前级LNA本身就带有AGC功能,如果你仔细研究它们的datasheet,会发现前级LNA会提供几个可变增益段,每个增益段有其对应的噪声系数,一般来讲增益越高、噪声系数越低。

这是一种简化的设计,其设计思想在于:接收机RF链路的目标是将输入到接收机ADC的有用信号保持在动态范围之内,且保持SNR高于解调门限(并不苛求SNR越高越好,而是“够用就行”,这是一种很聪明的做法)。因此当输入信号很大时,前级LNA降低增益、损失NF、同时提高IIP3;当输入信号小时,前级LNA提高增益、减小NF、同时降低IIP3。

读完上文之后,您对于“射频线缆组件的接收动态范围”应该基本认识了,更多射频线缆组件的文章,我们的工程师会继续整理,发布在官网资讯频道。如需采购射频线材,请直接拨打我们的热线电话:400-6263-698,专业工程师为您服务。德索专注射频领域已有十四年,有着丰富射频连接器系列产品研发制造经验,承诺用户一年质保,值得您的信赖。