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射频同轴电缆的分类及检测

军友射频技术2019-09-10 13:31:11

射频电缆的结构是多种多样的,可以根据不同的方式和型式来分类。

一、按电缆结构分类

(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。

二、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。

三、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。

四、按柔软性分类

分为柔软电缆、平软电缆及刚性电缆等。

五、按传输功率大小分类

分为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。

六、按产品用途特点分类

分为低衰减、低噪音、微小型及搞稳相电缆等。


标准射频电缆的截面很圆整,电缆外屏蔽、铝箔贴于绝缘介质的外表面,介质的外表面越圆整,铝箔与它外表的间隙就越小,越不圆整间隙就越大。


首先观察绝缘介质的圆整度:标准射频电缆的截面很圆整,电缆外屏蔽、铝箔贴于绝缘介质的外表面,介质的外表面越圆整,铝箔与它外表的间隙就越小,越不圆整间隙就越大。实践证明,间隙越小电缆的性能越好,另外,大间隙空气容易侵入屏蔽层而影响电缆的使用寿命。


检测同轴电缆绝缘介质的一致性:同轴电缆绝缘介质直径波动主要影响电缆的回波系数,此项检查可剖出一段电缆的绝缘介质,用千分尺仔细检查各点外径,看其是否一致。


检测同轴电缆的编织网:同轴电缆的编织网线对同轴电缆的屏蔽性能起着重要作用,而且在集中供电有线电视线路中还是电源的回路线,因此同轴电缆质量检测必须对编织网是否严密平整进行察看,方法是剖开同轴电缆外护套,剪一小段同轴电缆编织网,对编织网数量进行鉴定,如果与所给指标数值相符为合格,比所给指标数值少为不合格。另外对单根编织网线用螺旋测微器进行测量,在同等价格下,线径越粗质量越好。


检查铝箔的质量:同轴电缆中起重要屏蔽作用的是铝箔,它在防止外来开路信号干扰与有线电视信号泄露方面具有重要作用,因此对新进同轴电缆应检查铝箔的质量。首先,剖开护套层,观察编织网线和铝箔层表面是否保持良好光泽;其次是取一段电缆,紧紧绕在金属小轴上,拉直向反向转绕,反复几次,再割开电缆护套层观看铝箔有无折裂现象,也可剖出一小段铝箔在手中反复揉搓和拉伸,经多次揉搓和拉伸仍未断裂,具有一定韧性的为合格,否则为次品。


检查外护层的挤包紧度:高质量的同轴电缆外护层都包得很紧,这样可缩小屏蔽层内间隙,防止空气进入造成氧化,防止屏蔽层的相对滑动引起电性能飘移,但挤包太紧会造成剥头不便,增加施工难度。检查方法是取1m长的电缆,在端部剥去护层,以用力不能拉出线芯为合适。


观察电缆成圈形状:电缆成圈不仅是个美观问题,而且也是质量问题。电缆成圈平整,各条电缆保持在同一同心平面上,电缆与电缆之间电缆与电缆之间成圆弧平行地整体接触,可减少电缆相互受力,且堆放不易变形损伤。

网络分析仪一种能在宽频带内进行扫描测量以确定网络参量的综合性微波测量仪器。全称是微波网络分析仪。网络分析仪是测量网络参数的一种新型仪器,可直接测量有源或无源、可逆或不可逆的双口和单口网络的复数散射参数,并以扫频方式给出各散射参数的幅度、相位频率特性。自动网络分析仪能对测量结果逐点进行误差修正,并换算出其他几十种网络参数,如输入反射系数、输出反射系数、电压驻波比、阻抗(或导纳)、衰减(或增益)、相移和群延时等传输参数以及隔离度和定向度等。

矢量网络分析仪,它本身自带了一个信号发生器,可以对一个频段进行频率扫描. 如果是单端口测量的话,将激励信号加在端口上,通过测量反射回来信号的幅度和相位,就可以判断出阻抗或者反射情况. 而对于双端口测量,则还可以测量传输参数. 由于受分布参数等影响明显,所以网络分析仪使用之前必须进行校准。

在微波电路的设计和计算中,需要对所用元、器件特性的全部网络参数进行全面定值。而微波元、器件中,包括微波晶体管,大多采用S参数(散射参数)来表述它们的特性。一般二端口网络需要有四个散射参数(S11、S22、S12和S21),才能对其全面定值。


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