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射频电缆

射频电缆

(传输射频范围内电磁能量的电缆)
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。
射频电缆资料
  • 外文名:radio-frequency line
  • 学科:电力学
  • 相关参数:特性阻抗、传输损耗
  • 定义:传输射频范围内电磁能量的电缆
  • 应用:无线通信与广播、电视等
  • 概述

    射频电缆也叫同轴电缆,是由互相同轴的内导体、外导体以及支撑内外导体的介质组成的。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。为了正确地选用射频电缆,就需要学习了解一些有关电缆的特性参数和类型。射频电缆的特性包括有电器性能和机械性能,电器性能包括有特性阻抗、传输损耗及其频率特性、温度特性、屏蔽特性、额定功率、最大耐压机械性能包括有最小弯曲半径、单位长度的重量、容许最大的拉力、以及电缆的老化特性和一致性。

    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。

    分类

    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。

    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。

    射频电缆的衰减

    射频电缆的衰减与导体,介质,结构尺寸,工艺水准和工作的频率都有关。

    1、在50MHz以下衰减常数偏大或超差,而高频有余量,常常是铝塑复合带中的铝基太薄所致,在频率比较低的时候,铝基的厚度小于或与该频率的透射深度相当,造成了αR过大。根据理论计算,f=50MHz时的铝层透射深度为12.2µm。一般采取12~15µm的铝基可以解决这个问题。(当然,如果考虑到屏蔽衰减的要求可以再适当加厚)

    2、选择PE在使用频率内的tanδ较大,如达到x×10-3级别,则会造成绝缘结构的tanδ增大,从而使电缆的衰减增大。所以要注意2个问题,一是tanδ要小(如在400MHz时的tanδ为2~4×10-4,越小越好),一是工艺性能(如熔融指数为0.5~10)应适应与绝缘的挤出,不同的熔融指数有不同的温度。

    3、外导体编织一般60%-80%为宜,偏大对降低衰减效果不是很明显。

    4、绝缘生产用的模具设计和加工也是关键,应该保证产品达到较理想的均匀结构,使等效介点常数达到设计要求。

    5、物理发泡PE其衰减在低频是合格,而高频(如超过800MHz)时超差,大都与介质损耗角正切值和等效介点常数偏大有关系,或者与外导体编织密度过小,内导体外直径偏小有关系。另外,衰减常数还取决与发泡度的大小。在阻抗和回波允许的范围内适当提高发泡度(可以通过增加发泡度,提高阻抗,降低衰减。)对提高电缆的衰减常数有帮助,同时还可以降低成本。

    选用要求

    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。

    行业发展概况

    电线电缆行业是中国仅次于汽车行业的第二大行业,产品品种满足率和国内市场占有率均超过90%。在世界范围内,中国电线电缆总产值已超过美国,成为世界上第一大电线电缆生产国。伴随着中国电线电缆行业高速发展,新增企业数量不断上升,行业整体技术水平得到大幅提高。

    中国经济持续快速的增长,为线缆产品提供了巨大的市场空间,中国市场强烈的诱惑力,使得世界都把目光聚焦于中国市场,在改革开放短短的几十年,中国线缆制造业所形成的庞大生产能力让世界刮目相看。随着中国电力工业、数据通信业、城市轨道交通业、汽车业以及造船等行业规模的不断扩大,对电线电缆的需求也将迅速增长,未来电线电缆业还有巨大的发展潜力。

    2008年11月,我国为应对世界金融危机,政府决定投入4万亿元拉动内需,其中有大约40%以上用于城乡电网建设与改造。全国电线电缆行业又有了良好的市场机遇,各地电线电缆企业抓住机遇,迎接新一轮城乡电网建设与改造。

    该页面最新编辑时间为 2023年10月8日

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