射频电缆范文

射频电缆范文第1篇

【关键词】 射频同轴电缆 衰减 损耗

Analysis of attenuation of RF coaxial cable

GONG Xin-jun CRSC Shanghai Rail Transportation Technologies Co.，Ltd.

GUO Bin Shanghai Huacui Calibration Co. Ltd.

Abstract：This paper analyzed the loss of RF coaxial cable from the cable structure， material， manufacturing， transportation and other aspects，and compares.

Key words：RF coaxial cable；attenuation；loss

一、引言

随着4G网络的建设，用于移动基站系统和室内分布系统的射频同轴电缆也将得到广泛的应用，从全球来看，700（800）MHz/1.8GHz/2.6GHz三大频段为海外运营商选择的4G频段的主流。除中国移动1800MHz频段外，三家运营商都将使用高频段部署TD-LTE网络。

为抢占未来市场，当前全球多个国家已竞相展开5G网络技术开发，中国和欧盟正在投入大量资金用于5G网络技术的研发。三星电子通过研究和试验表明，在28GHz的超高频段，以每秒1Gb以上的速度，成功实现了传送距离在2Km范围内的数据传输，此前，超高频段数据传输数据损失大是一个技术瓶颈。该技术的成功，不仅保证了更高的数据传输速度，也有效解决了目前移动通信波段资源几近枯竭的问题。

二、射频同轴电缆结构及其对衰减的影响

射频同轴电缆属于二导体传输线。沿电缆长度任意一点的横截面上，内、外导体都是同心，且电阻率、磁导率、介电常数均匀一致，主要传输TEM波（电场和磁场方向垂直于波的传播方向），电磁场主要集中在同轴电缆的内、外导体之间，具有很好的传输性能及屏蔽效果。

同轴电缆的衰减主要是由导体衰减、介质衰减、辐射衰减三部分组成的，除了泄漏电缆外，辐射衰减非常小。射频同轴电缆在实际制造过程中结构沿长度方向的不均匀及电缆在承受外力、弯曲或温度改变的情况下，会产生很大的衰减，大部分损耗转换为热能。温度上升会导致电阻和介质衰减增加。

2.1 内导体结构

射频同轴电缆的内导体尺寸相比外导体小得多，因此内导体的衰减占了整个导体衰减很大的比重，因此对内导体的要求比较高。以下介绍的内导体衰减的计算公式并从分析了不同的内导体结构的优缺点。

内导体衰减计算：

Li（dB/100ft）= （1）

式中：Li―内导体衰减；d―内导体外径（in）；f―工作频率（MHz）；Z0―特性阻抗（Ω）；

2.2 介质结构

除了起绝缘作用之外，高频磁场在绝缘介质中也可传播，因此绝缘介质的选择将会直接影响到电缆衰减、功率容量、减小波阻抗不均匀性及机械性能等。介质衰减与频率的增加呈线性关系。频率越高，介质衰减越大，且介质衰减占总衰减的比重上升。

绝缘形式主要有实体绝缘、空气绝缘、半空气绝缘。高端的射频同轴电缆几乎都采用发泡氟塑料介质（半空气绝缘），对射频同轴电缆绝缘材料的一般选用原则是介电常数ξ和介质损耗角正切tanδ应尽量小。以下介绍的介质损耗的计算公式并从分析了不同的介质结构的优缺点。

介质衰减计算：

Ld（dB/100ft）=2.78×ρ××f （2）

式中：Ld―介质衰减；f―工作频率（MHz）； ρ―介质损耗角（εr=2.1，ρ=0.00016；εr=1.6，ρ=0.00005）。

2.3 外导体结构

射频同轴电缆的外导体既起回路作用又起屏蔽作用，外导体的结构形式有编织、管状、绞合、镀层等形式。以下介绍的外导体衰减的计算公式并从分析了不同的外导体结构的优缺点。

外导体衰减：

Lo（dB/100ft）= （3）

式中：Lo―外导体衰减；D―外导体内径（in）；f―工作频率（MHz）；Z0――特性阻抗（Ω）。

三、同轴电缆材料及其对衰减的影响

3.1 内导体材料

趋肤效应使导体的有效电阻增加。导体衰减与频率的平方根成正比关系。频率越高，趋肤效应越显著。当频率很高的电流通过导线时，可以认为电流只在导线表面上很薄的一层中流过，这等效于导线的截面减小，电阻增大。既然导线的中心部分几乎没有电流通过，就可以把这中心部分除去以节约材料。

当导体内部电磁场（电流）减小到表面值的1/e（e= 2.718）倍时的深度称为趋肤深度。

3.2 介质材料

射频同轴电缆要求高频下介电常数ξ和介质损耗角正切tanδ应尽量小，除了结构的改进可以降低这两个指标外，选用合适的材料也很重要。尤其是需要在高温下使用的射频同轴电缆，氟塑料的性能将特别优越，以下就各种氟塑料的性能做简要介绍。

3.3 外导体材料

射频同轴电缆外导体的衰减占导体衰减的1/3左右，对外导体材料电导率的要求没有那么高，因此可采用铝做外导体，对总的衰减影响不大，约增加6%左右，但在成本及重量上有很大的优势。

3.4 护套

护套主要用于保护电缆，材料主要有聚氯乙烯、聚乙烯。如有特殊要求（耐高温、防潮等），则会使用聚氨酯、聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、硅橡胶、氯丁橡胶、尼龙等材料。

3.5 铠装

铠装可以提高电缆的耐磨性、抗拉强度和屏蔽性能。一般采用镀锌钢丝或高强度铝合金线编织铠装。

四、射频同轴电缆波阻抗不均匀性造成的衰减

4.1 阻抗失配

采用不同的内外导体直径比以及不同的绝缘形式时，波阻抗是不同的，电气和机械性能也是不同的。

为了便于设备制造及使用，将波阻抗标准化。

波阻抗是射频同轴电缆最主要的参数。当线路匹配时，没有能量反射，传输效率最高；当线路失配时，线路反射。这种能量损失，不仅降低传输效率，而且反射波与入射波互相叠加而产生驻波，使信号发生畸变。

4.2 内部不均匀

同轴对内、外导体在制造、运输和施工过程中产生的偏心、椭圆度造成波阻抗的变化，导致内部不均，则会产生反射波，造成反射衰减。

如果电缆线路上有反射波，它与原来的 波相互作用就会产生驻波。驻波系数则是用来描述反射波成分的大小。驻波系数越大，反射波成分越大。

驻波系数S计算方法：

S= （4）

式中：S―驻波系数；Umax―电压振幅最大值；Umin―电压振幅最小值；

反射系数p与驻波系数S之间的换算关系为：

p= （5）

式中：p――输入端反射系数；

电缆中不均匀性的大小，也可用反射衰减bH来表示：

bH=20lg

（dB） （6）

式中：bH―反射衰减；p―输入端反射系数；

五、结束语

射频电缆范文第2篇

关键词：射频电缆；特性阻抗；额定功率

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，射频电缆是重要的设备。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。下面重点介绍射频电缆的电器性能参数。

1 特性阻抗

对于内、外导体表面为光滑平面、绝缘层为填满介质的电缆，其特性阻抗W为：

式中：r2为外导体的内径；r1为内导体的外径；εr为绝缘层的相对介电常数。理论分析表明，射频电缆使用的目的不同，内导体和外导体的最佳尺寸比例也不同，因而电缆的特性阻抗也不同。如果希望同轴电缆的功率容量相对大一些，那么其特性阻抗最好为60欧姆；如果希望内、外导体之间能承受的电压相对高一些，那么特性阻抗最好为30欧姆；如果希望信号在射频电缆内传输时损耗相对小一些，那么特性阻抗最好为77欧姆。如果兼顾功率容量和耐压两方面的性能，那么特性阻抗最好为50欧姆。目前工厂生产的射频电缆主要有特性阻抗为50欧姆和75欧姆的两种。在选用射频电缆时，一定要注意加以区别，不可混用。在射频电缆制造的过程中由于内、外导体尺寸的误差，材料性能的不一致性，电缆的特性阻抗会存在一定的误差。大多数生产厂家生产的射频电缆，其特性阻抗的误差在±3欧姆以内。

2 传输损耗及其频率特性

信号在射频电缆内传输时会产生一定的损耗，这种损耗包括两个方面，一是内、外导体表面的高频电流在表面电阻上的损耗，二是内、外导体之间的绝缘材料的介质损耗。射频电缆对信号的损耗会随着信号频率的增加而增大。射频电缆损耗的频率特性是电缆的重要参数之一，许多产品说明书都给出了电缆的损耗-频率特性曲线，或者列出若干频率下的损耗值。

3 射频电缆的温度特性

当外界温度改变时，射频电缆的内、外导体的尺寸和电阻率都会发生变化，因而射频电缆的电器参数也随之改变。例如，以铜作导体的射频电缆，其衰减系数随温度变化的规律是，温度每升高1度，其损耗系数会增加0.2%左右。

4 额定功率

额定功率是衡量射频电缆功率容量的重要参数，也是在传输给定功率时，选用射频电缆的重要依据，通常采用额定平均功率和额定峰值功率来表示，其中额定平均功率是指射频电缆在阻抗匹配的状态下，不致发生热击穿，所能承受长期传输的最大功率，它将受到电缆线内部发热所引起温升的限制，其最高温度不能超过介质所能允许的长期工作温度。额定峰值功率是指射频电缆在匹配的状态下，不致发生电击穿所能传输送的最大功率。它取决于电缆线所能承受的最大工作电压。显然，根据这两种额定功率，在选用同轴电缆时，如传送的功率为脉冲信号，主要应从额定峰值功率的角度考虑；如果传送的射频功率会引起温升并导致介质软化的，主要应从额定平均功率的角度考虑。

5 最大耐压

为使射频电缆在传送功率能量时，不致被最大峰值电压所击穿，应该使最大峰值电压不要超过射频电缆所规定的最大耐压值，即射频电缆手册中给出的最大实验电压，它是同轴线介质所能允许的最高电压。在实际中要通过计算发射机输出的最高电压，来选用合适规格的同轴电缆。需要注意的是电缆受潮时，耐压会大大地降低，一般会在绝缘片处发生击穿现象。因此在实际使用电缆时，要注意防潮防漏。

表1列出了常用射频电缆的种类、使用条件、和主要用途。

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。与射频电缆配套使用的电缆插头、电缆插座的型号如表2所示。

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10KW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。

[参考文献]

[1]毛建业.《广播电视发射台应用技术》.山西人民出版社.

射频电缆范文第3篇

国内企业要开发更高端的同轴电缆产品，这样才能使我们射频同轴电缆制造业不仅大，而且强，以赢得更大的市场，创造更多的效益。

国频电缆发展概况

射频电缆主要包括三大类，即CATV同轴电缆、皱纹导体射频电缆和通用同轴电缆。

我国最早研发生产射频同轴电缆的单位是天津609厂，从1953年即仿制当时苏联PK系列的聚乙烯绝缘同轴电缆，1963年中电科技集团公司第23研究所开始研制聚四氟乙烯绝缘耐高温同轴电缆，参考了原苏联的PKTФ系列。该两大系列电缆已大量生产，在家用电子设备(如电视和DVD等)、电子测量仪器、通信机器等机内和设备间连接用。上世纪七十年代末，随着共用天线电视系统、有线电视传输系统的兴起，中电科技集团公司第23所研发了有线电视用CATV电缆，它作为一个独立分支迅速发展，用量也为射频电缆中最大的一个分支，其中包括干线电缆、分支线电缆和用户电缆。上世纪六十年代末，23所开始研发皱纹导体同轴电缆，八十年代随着广播电视事业的发展，该系列电缆用作广播电台、电视台、差转台的馈线得到了迅速发展。进入九十年代，随着移动通信的兴起，皱纹导体电缆用作移动通信基站馈线又得到了更大的发展。

目前皱纹导体电缆生产企业有近20家，2004年销售量为45000公里，2005年达到60000公里，2006年达到近80000公里，销售额接近20亿元。

在我国CATV电缆生产厂家有七八十家之多，总产量超过300万公里，为全球最大的CATV电缆制造国，最大的CATV电缆出口国(出口量占产量50%以上)。初步估算销售额超过40亿元。

通用射频电缆生产厂家应有100余家，估计总量应不低于40万公里，近30亿元的销售额。

根据以上三点的分析，目前射频同轴电缆的总的销售额大致接近100亿元。

发展趋势

CATV电缆已经经历实心聚乙烯绝缘、化学发泡聚乙烯绝缘，纵孔聚乙烯绝缘、物理发泡聚乙烯绝缘四个发展阶段，屏蔽结构为最先进的四屏蔽结构，可以满足低频段(50MHz以下)用于上传信号。目前产品标准及其实物质量均与国外同行中的佼佼者(如美国的ComScope、TFC等公司)相媲美。该类产品无论是从规格或技术上都处于稳定发展期。

皱纹导体同轴电缆经过90年代的发展，大量引进了国外最先进的物理发泡生产线、导体焊接轧纹生产线，例如：发泡度大于82%的CO2气体发泡的物理发泡生产线和采用三重牵引专利技术的轧纹生产线。主要生产厂家都能生产出高质量的皱纹导体电缆，我们的自主品牌已在国内市场上占据主导地位，市场占有率已接近90%，由于3G牌照发放越来越近，市场处在良好的上升期，2007年有望超过9万公里。通常将漏泄同轴电缆也包括在皱纹导体同轴电缆中，该型电缆具有非常好的发展前景。铁路无线电列车调度、城市轨道交通的监控与调度以及移动通信的室内覆盖中都离不开这种产品。

通用射频同轴电缆技术上不断有新的突破，氟塑料绝缘、发泡F46绝缘，辐照交联E-TFE绝缘越来越多地被采用，宽带化细径化代表着这类电缆的发展方向，市场容量今后五年内将会保持有10%以上的增长。近年崛起的极细同轴电缆更代表了此类电缆的先进水平，目前市场基本为日本企业所垄断。

射频同轴电缆的技术标准我国已经基本形成完整的体系，并且具有先进性，不少生产企业也大量参照引用国外的先进标准，如美国的MIL规范，欧洲标准，IEC标准等。

同轴电缆出口量和出口金额近年来在光电线缆中一直居于首位，2006年更有大幅增长，增长率达到63.25%。

主要问题

前面提到我国已经是全球射频电缆的制造大国，也是出口大国，不仅通用射频电缆(SYV系列)、CATV电缆大量出口，技术要求较高的皱纹导体半空气绝缘射频电缆也有较大的出口量，但是至今仍没有形成中国的品牌，更有部分企业，以低廉的价格，低劣的品质销往国外，因此中国制造的产品在欧美市场声誉并不太好。比如，目前在射频同轴电缆导体材料的选用方面就很不规范，虽然同轴电缆总规范和具体的产品规范都有规定，但在实际生产中并未得到严格的贯彻实施，出现良莠不齐的现象，所以，有能力、有条件的企业，要努力打造中国名牌，在市场中树立起优秀的形象。

射频电缆范文第4篇

1、公司拥有先进的“一站式”采购和“全程设计服务”销售模式；

2、产品市场占有率较高；

3、射频同轴电缆行业将有广阔的发展前景。

日前登陆创业板的金信诺（300252）是国内处于领先地位的高端射频同轴电缆供应商。公司在半柔射频同轴电缆市场中占有率达40%，居于行业第一名；在低损射频同轴电缆市场中占有率达33%，居于行业第二。此外，公司亦是国内少数能提供高端稳相电缆的企业之一。

领先的射频同轴电缆供应商

金信诺主要从事中高端射频同轴电缆的研发、生产和销售。公司目前是国频同轴电缆品种最全、半柔射频同轴系列产品规模最大、具有较强品牌影响力的中高端射频同轴电缆生产企业之一，主导产品涉及半柔电缆、低损电缆、稳相电缆、军标系列电缆、半刚电缆、轧纹电缆等，广泛应用于移动通信、微波通信、广播电视、隧道通信等领域。

公司固定客户囊括了移动通信领域和军事领域最重要的企业，包括爱立信、美国BELDEN、安费诺、中国移动、华为、中兴通讯等国内外著名公司以及多个军工单位。公司产品市场占有率名列前茅。此外，公司还是目前国内极少数可以取代进口高端稳相电缆的生产企业之一。

2010年公司实现营业收入5.1亿元、净利润5626万元，2008-2010年复合增速分别达到29%和26.3%。

射频同轴电缆发展前景广阔

射频同轴电缆主要用于传输高频信号，随着我国信息产业、航空航天及国防工业的快速发展，射频同轴电缆行业将有广阔的发展前景。据预计未来三年市场复合增长率可达到17%，到2013年中国射频同轴电缆的市场容量将达到396.3亿元。业内人士认为，随着电线电缆行业的发展及市场的成熟，电线电缆行业的产业集中度逐步提高，像金信诺这种具有品牌及技术优势的企业将首先受益，其市场占有率将逐步上升。

公司竞争优势主要体现在以下四个方面。第一、产品线布局完善。公司产品全方位覆盖中高端射频同轴电缆行业，且在半柔、低损领域处于领导者地位；第二、持续领先的技术实力和自主创新能力。目前公司取得发明专利4项，另有1项发明专利申请已获受理，起草5项行业国际标准，并在生产工艺、材料配方等方面积累了多项专有技术；第三、先进的“一站式”采购和“全程设计服务”销售模式。公司目前的主导产品涵盖了多个系列，是国频同轴电缆品种最全的企业之一，能够满足不同客户“一站式”采购的需求。同时，公司通过为客户进行个性化的研发、设计和服务，满足客户的个性化需求，以此与客户建立长期合作关系；第四、海外布局优势凸显。公司不仅在国内具有领军地位，海外市场也表现不俗，其中爱立信曾是公司最大的客户之一，随着全球通信建设的提速，公司海外收入有望继续提升。

募投增大产能完善产品结构

公司本次IPO拟发行人民币普通股2700万股。拟用于半柔射频同轴电缆扩产项目、低损KSR系列射频同轴电缆扩产项目、射频电缆研发中心建设项目、稳相信息传输器件扩建项目、微细同轴传输器件生产项目及其他与主营业务相关的营运资金。募集资金投资项目建成达产后，公司半柔电缆、低损电缆、稳相电缆和微细电缆每年的新增产能分别为2万千米、4万千米、1万套及13万套。产能的扩大将有助于公司充分发挥市场、技术及品牌优势，提高国内市场占有率和国际竞争力。

射频电缆范文第5篇

关键词 通信射频电缆；行业领域；我国国内通信

中图分类号 F426 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)081-0196-01

1 通信射频电缆行业现在的发展状况的相关分析

射频电缆也可以被称作射频同轴电缆，它的具体含义就是指在无线电频率的控制范围内将电信号以及能量传输出来的同轴电缆的总体称谓，这种电缆经常被用于设备与设备间的连接工作，并且也能够运用于总线型网络拓扑中。射频电缆的发展以及进步直接影响着国民经济的很多行业领域，其中比较贴近我们生活的就是人们之间的通信、笔记本电脑以及手机等等和人民的生活以及工作密切相关的行业领域，与此同时射频电缆在医疗、军事以及航空或者航天等等这些比较重要的行业领域中也能够产生非常重要的作用或者影响。

根据不同的作用或者用途可以将射频电缆分为很多类别，其中主要包含CATV电缆/半柔射频电缆、低损射频电缆、轧纹射频电缆、微细同轴射频电缆以及稳相射频电缆，其中CATV射频电缆的主要通途就是应用与有线电视的信号传输工作，但是半柔射频电缆、低损射频电缆以及轧纹射频电缆经常应用于移动通信的相关行业领域；在笔记本电脑以及手机内部经常使用微细同轴射频电缆；稳相射频电缆相对来说运用于比较重要的行业领域，比如：军事或者航空航天事业等。由于射频电缆的种类比较多，为了能够让文章比较简练，所以本文主要针对于半柔射频电缆、低损射频电缆以及轧纹射频电缆的相关市场情况进行比较详细的阐述。

半柔射频电缆的制造材料主要是使用氟塑料作为绝缘材料，并且半柔射频电缆经常运用于移动通信的基站天线上，其中该种射频电缆的主要优势或者性能就是高频宽、耐高温以及弯曲性比较好；轧纹射频电缆在基站的馈线系统或者移动通信的室内覆盖的相关工作中经常用到，与此同时这种电缆的主要绝缘材料是非常普通的聚乙烯；低损射频电缆广泛运用于单个的基站或者基站和基站间的连接工作，该种射频电缆与轧纹射频电缆相比较来说，它拥有的使用频段更加宽阔、柔软的相关性能也更好以及更良好的装配性能。

1.1 射频电缆行业现在的发展状况的具体分析以及研究

我国国内的射频电缆在以前的发展过程中，尤其是刚开始起步的时候，相关的生产设备、使用的仪表以及相关的原材料都是需要从其他国家的市场中进口而来。我国经济的不断发展推动了我国射频电缆行业领域的不断发展以及进步，其中主要体现为国内的部分研发竞争力比较强的企业公司开始自己生产相关的射频电缆以及相关的测试装置，但是这些技术的质量或者效率来说，国内的产品与国外的产品仍然存在着一定的差距。

二十世纪进入九十年代之后，我国国内的制造射频电缆的公司或者企业不断增加，与此同时因为相关的行业领域开始使用无线技术，这样就直接导致了市场中对于射频电缆的需求量有了非常大的增加幅度，更能突然射频电缆行业进步的现象就是我国国内的部分产品开始向国外的市场中进行流通。

1.2 中国通信射频电缆行业的市场规模的综合状况

综合分析中国通信射频电缆行业的市场状况，发现在2007年以及2008年中国通信射频电缆市场正是出于非常迅速发展的阶段，然而在2008年全球都发生了金融危机，其中中国也不能够幸免，这样就直接导致了中国通信射频电缆受到此金融危机的作用或者影响，从而使得射频电缆的很多应用行业的需求量开始有所减少，最终导致的结果就是2008年的中国通信射频电缆的增加幅度开始有所下降。等到进入2009年之后，即使全球的金融危机还没有完全解决，然而中国对于金融危机采取了很多相关的经济措施比如：相关的政府部门颁布了很多相关的宏观的政策，这样能够在一定程度上将下游的需求市场情况保持比较稳定的增长状态，特别是三大通信运营商的3G投资的规模竟然达到大约1600多亿元。

经过一场金融危机之后，中国的经济情况开始有所缓解，同时也开始复苏，这样就使得很多射频电缆的生产厂商的产值以及产能释放出来，相关的工作人员以及研究人员曾经做出预测，他们认为在射偏电缆市场中在未来发展的三年中可能会持续保持比较快的增长率，与此同时预测到未来三年的中国通信射频电缆市场的平均增长率可能达到16.9%。

在2009年的射频电缆的市场规模的详细情况是全球的半柔射频电缆为3.1亿美元，低损射频电缆为5.0亿美元，轧纹射频电缆是30.4亿美元，在以后的3年里，由于比较发达的国家的通信的更新需求以及发展中国家非常迅速的增长通信需求。相关的工作人员以及研究者，预计等到2013年之后，全世界对于上面讲述的这三个行业领域的射频电缆市场容量将会达到的价值分别是6.1亿美元、7.1亿美元、42.9亿美元。

2 中国关于通信射频电缆行业未来发展趋势的相关分析以及具体研究

现在我国国内的移动通信行业领域开始进入了一个发展速度非常迅速的时代，其中相关的移动通信系统中的很多系统有了非常巨大的发展以及进步，比如：宏蜂窝基站、微蜂窝基站、直放站以及室内覆盖系统等很多系统。并且用于相关的通信发射设备连接发射天线的馈线、跳线、附件以及其他能够为移动通信的相关系统配合的所有射频电缆的需求数量也有了比较大的增加。从这些信息中可以看出，我国的移动通信的飞速发展以及进步，能够在很大程度上增加各种基站，从而在很大程度上提升射频电缆的需求量，其中射频电缆需求量的增加就能够为射频电缆行业以及其他的相关行业带来非常广阔的市场空间。

相关的运营商对于通信的基础设备以及设施的投资过程中，最为核心的部分就是基站的投资，结合现在我国国内的市场情况以及市场前景来说，3G基站很可能成为未来建设过程中的主要趋势，然而相关的运营商仍然不会停止对2G基站的建设工作，所以它会在一定程度上持续一种比较缓慢的增长速度，它的主要用途就是应用于补网或者部分的边远或者农村地区的网络覆盖工作中。

基站用射频电缆的情况主要可以分为三个不同的类型，其中这三个类型分别是半柔射频电缆、低损射频电缆以及轧纹射频电缆。对于轧纹射频电缆来说，它不仅仅可以应用于移动通信基站的工作过程中，也能够在移动通信室内的覆盖系统工作过程中有所应用。

根据相关实际调查以及统计，2010年—2012年这三年之间中国国内的半柔射频电缆、低损射频电缆以及轧纹射频电缆的相关市场规模分别是在2010年（亿美元）：3.8，4.1，42.5；在2011年（亿美元）：5.8，5.5，52.6；在2012年（亿美元）：9.5，7.4，66.5。

我国国内的相关宏观经济的不断发展以及进步，同时加上相关的通信设备行业领域的投资提升，在以后的3年发展中通信射频电缆仍然能够持续比较高的增长率，然而由于相关的运营商在投资方面不断下降以及3G网络的相关建设的顺利完成，射频电缆的市场规模的增长率就很难达到2009年的高峰时代，直到2013年中国国内的通信设备行业的半柔、低损以及轧纹射频电缆的相关市场规模能够达到的市场容量分别是15.5亿、10.2亿、81.1亿。

参考文献

[1]李常春,王康年,李卫东,曹明武,栗铁桩.通信电缆断线检测智能报警系统的设计与实现[J].大众科技,2008,04:23-28.

[2]赵艳秋.微软:合作伙伴主导推动通信行业云服务[N].中国电子报,2011:16-25.

射频电缆范文第6篇

【关键词】驻波比；编织；衰减；回波损耗

一、引言

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。衰减和回波损耗是射频电缆的重要指标。随着4G的推广和3G的普遍应用，这对射频电缆的电气性能提出了更高的要求，在设计和生产中如何确保电缆的衰减和回波损耗这两项指标是相当重要的。

二、对电缆线衰减的影响因素

1.原材料对衰减的影响

射频电缆中影响衰减的原材料包括内导体、绝缘、外导体的材质。金属衰减所占的比例远大于介质衰减所占的比例，电缆内导体材料的性能对电缆的衰减的影响最大。由于皱肤效应和临近效应，电信号主要集中在内导体的外面表和外导体表面这两部分传播，如果这两部分氧化严重，将使电缆的衰减大大增加。相对于内外导体的材质，绝缘对衰减的影响小些，但随着频率的增加其影响是不断增加。由于绝缘层采用物理发泡或者聚乙烯结构，物理发泡度是电缆衰减、特性阻抗的主要因数。

2.驻波比对衰减的影响

由于电缆本身的结构及产生过程中无法避免的不均匀性，电压驻波比必然存在，就出现了传输与射频电缆中的能量，一部分被反射，最终返回到发射端的现象。这种能量的损失也就是影响电缆衰减的因数。

3.编织对衰减的影响

对于编织外导体电缆，其外导体有铝塑复合屏蔽带+金属编织线构成，铝塑复合屏蔽带一版选用的是单面涂塑铝，电缆在制造过程中铝层一面紧贴绝缘层。根据临近效应，外导体传导的电信号集中在外导体的内表面，即集中在铝塑复合屏蔽带的铝层内表面。当频率为900MHz时，铝层厚度达到电流的5陪透射深度时，电信号将有99%以上的电信号集中在铝层中，这一透射深度可以保证电缆的传输特性。铝塑复合屏蔽层的涂覆层为一层绝缘体，金属编织线主要作用为屏蔽作用，并不参与电信号的传输。

4.回波损耗的影响因素

驻波比是因为电磁波在电缆中传输时因反射而形成的，其主要原因是因为特性阻抗的不均匀性造成的。对于理想的射频电缆，在整个长度方向上电缆特性阻抗总会存在一些细微的变化。在射频电缆长度方向上阻抗的任何细小变化，均会导致在电缆内传输的一部分信号能量被反射回去，就如同在不同介质的媒质中传播时两媒质的界面发生反射和折射一样。信号的反射不仅会造成传输信号的能量损失，而且反射回去的信号会对信号源产生干扰，轻者会导致信号线性失真，严重的将导致电缆根本无法使用。射频电缆驻波比性能是电缆结构均匀性、稳定性在电气上的反映。驻波比VSWR的定义如下：

为反射系数，Z1、Z2为反射界面两侧电缆的阻抗。当越大（即信号反射界面两侧的阻抗差值越大），VSWR也越大；因此要改善电缆的VSWR性能就必须尽可能降低，也就是要尽可能减小电缆阻抗在长度方向的不均匀性，这就是改善射频电缆VSWR质量水平的依据。

电缆的VSWR是电缆设计和制造水平的综合反映。使用的导体材料在长度方向的均匀性、绝缘外径的均匀性、泡孔的均匀性、外导体各部分尺寸的一致性等任何影响电缆长度方向上均匀一致性的因数都可能导致电缆长度方向的阻抗变化。

三、对电缆线衰减和回波损耗的控制

它是由于电缆长度上特性阻抗的不均匀性引起的，归根到底是由于电缆结构的不均匀性所引起的。由于信号在电缆中的不同地点引起的反射，到达接收端的信号相当于在无线信道传播中的多径效应，从而引起信号的时间扩散和频率选择性衰落，时间扩散导致脉冲展宽，使接收端信号脉冲重叠而无法判决，信号在电缆中的多次反射也导致信号功率的衰减，影响接收端的信噪比。控制电缆衰减和回波损耗主要有以下几个方面：

1.由于外导体生产线线速、扎纹机转速和生产线张力的波动等，均匀会导致电缆外导体及绝缘线芯尺寸的不均匀变化，因此外导体生产线是影响电缆衰减和回波损耗的重要因素。

2.生产工艺参数设置（特别是扎纹参数如：扎纹模具结构、焊接模和定径模位置和导向模孔径、扎纹转速等）如不合适将导致扎纹外导体和绝缘线芯结构尺寸的不均匀，电缆的外径和节距不合格，甚至导致椭圆、扎纹变形和扎纹卡死等现象，从而影响电缆VSWR性能。小规格电缆生产时上述生产工艺参数对电缆VSWR性能的影响特别明显。

3.外导体加工设备或装置如存在机械故障将严重影响电缆衰减和回波损耗。通常旋转设备或部件如存在机械损伤，将会导致外导体上生产周期性缺陷，从而在基频和陪频处导致明显的VSWR峰值。

4.外导体铜带厚度不均与或铜带表面被氧化将导致铜带的电导率及电缆结构产生不均匀性变化，从而引起电缆衰减和回波损耗。

5.中心绝缘缆芯与外导体铜管的占空比是影响电缆电压驻波比的一个不可忽视的因数。岁外导体铜管来说，相对较大的绝缘缆芯，有利于电压驻波比的改善，即占空比越小，驻波比指标越好。

四、结束语

同轴电缆衰减和回波损耗的准确计算，对电缆的设计开发，电缆的质量控都有着重要的意义。电缆衰减是衡量电缆质量水平的重要指标，在电缆结构设计阶段保证衰减的最优化是基础，同时我们也不可以忽略其他因素对电缆衰减的影响，由于电缆结构的不均匀性造成的回波损耗，导致电缆衰减恶化；由于电缆与设备匹配不好造成的回波损耗，导致电缆衰减偏大，原材料质量、温度对衰减的影响等因素，都可能使得电缆衰减和回波损耗的影响。

参考文献

[1]虞春.射频同轴电缆衰减计算的探讨[A].中国通信学会2005年光电缆学术年会论文集[C].2005.345-347.

[2]方建成.朱荣华/物理发泡聚乙烯绝缘同轴电缆的屏蔽衰减[A].95国际有线电视技术研讨会论文集[C]，1995， 188～198.

射频电缆范文第7篇

【关键词】射频同轴连接器；回波损耗；时域；测试方法

1.引言

电压驻波比（VSWR）是射频同轴连接器重要的电气性能指标，是衡量同轴连接器指标好坏的主要依据。如果两个带有相同幅度和频率的电磁波以相反方向在同一电缆中传播，它们将以相同相位和相反相位交替叠加，这样就产生了驻波，电压驻波比就是表征均匀同轴传输线的这种射频传输特性，用来衡量射频传输性能的优劣，回波损耗（Return Loss，简写为RL）是其另一种形式的表征，它们之间的关系如下：

RL=20logρ=20log[（VSWR-1）/（VSWR +1）]（dB）

其中：ρ—反射系数；VSWR—电压驻波比。

射频同轴连接器回波损耗的考核是在网络分析仪上进行测试的，具体做法是在射频同轴电缆两端配接被测射频同轴连接器，做成一根射频电缆组件，然后引入网络分析仪上进行测试，测试结果实际上是整根的射频电缆组件的回波损耗，长期以来，我们都是以这根射频电缆组件的回波损耗测试值来表征射频同轴连接器的回波损耗。近年来，随着行业内国际交流的增强，我们发现国际上一些客户在测试射频同轴连接器回波损耗时，就是对单个射频同轴连接器的回波损耗测试，显而易见，两种测试方法得到的测试数据是不同的，在连接器不变的情况下，单个射频同轴连接器回波损耗测试结果优于整根的射频电缆组件的回波损耗测试结果。很显然，我们长期以来用射频电缆组件的回波损耗测试值来表征射频同轴连接器的回波损耗的测试方法，在参与国际市场竞争中，对我们是极为不利的。

为了在相同的测试方法下得到对射频同轴连接器回波损耗客观的质量评价，下面介绍另一种射频同轴连接器回波损耗的测试原理及方法。

2.测试原理

我们知道，网络分析仪有频域和时域模式，当我们将射频同轴连接器安装到射频同轴电缆上引入网络分析仪进行测试时，选择不同的模式会得到不同的响应，下面的图1和图2说明了同一电缆的频域和时域响应。频域反射测量（图1）是在整个被测频率范围内由电缆中存在的不连续性反射的所有信号的组合，不能得到单个连接器的回波损耗数据；时域测量（图2）表示出了作为时间函数的每个不连续性的影响，从图中很容易地看出两个连接器的引入所带来的失配位置和大小。

在图2的时域响应图中，左侧的不连续性是由输入连接器引起的，右侧的不连续性是由输出连接器引起的。为了只观察输出连接器的频率响应，可以使用选通函数去除由于输入连接器的失配所造成的影响。图3显示的是加入选通功能之后的时域响应，图4显示的是其它连接器“被选通出去”之后只剩下输出连接器的频率响应。

由此可见，我们可以通过网络分析仪的“选通”操作，去除左侧输入连接器的时域响应，只观察右侧输出连接器的时域响应，或者去除右侧输出连接器的时域响应，只观察左侧输入连接器的时域响应。经过选通操作的时域响应数据再变回频域，这时的频域数据就是单个的同轴连接器的反射测试结果。

3.测试操作步骤

基于上述思路，以Agilent的E5071B网络分析仪为例，对DC～3GHz范围内单个射频同轴连接器回波损耗的测试操作步骤，简述如下：

3.1 仪器设置与校准

为了获取尽可能精确的结果，参数设定如下：

将仪器按照标准的校准方法对仪器进行单端口设定和校准，同时确认Marker Search中的Tracking处在off状态。

3.2 设置速率因子

3.3 设置Gating

3.4 点击Transform on/off即回到频域，显示输入连接器Return Loss。

3.5 将被测电缆组件掉头，重复上述步骤，可获得输出连接器Return Loss。

4.结束语

综上所述，通过在网络分析仪时域模式下的选通操作，经过选通操作的时域响应数据再变回频域，可获得单个射频同轴连接器的回波损耗测试数据；选通操作会改善响应的质量，经过选通的频率响应与被测射频同轴连接器真实的频率响应更为接近。同时也给予了我们启示，在相同的测试方法下才能得到对射频同轴连接器回波损耗客观正确的质量评价。

参考文献

[1]使用网络分析仪进行时域分析应用指南-Agilent Technologies，Inc.2007

射频电缆范文第8篇

关键词： 复用传输； 同轴电缆； 基带信号； 射频信号

中图分类号： TN92?34  ；  ；  ；  ；  ；  ；  ；  ；  ；  ；  ；  ； 文献标识码： A  ；  ；  ；  ；  ；  ；  ；  ；  ；  ；  ；  ；文章编号： 1004?373X（2014）23?0084?03

A new method of multiplexing transmission of RF and baseband signals

YE Bao?sheng， QIAN Jie， CHENG Ming

（No.36 Research Institute of CETC， Jiaxing 314033， China）

Abstract： A new method to transmit both baseband signal and RF（radio frequency）signal in a coaxial cable is introduced. A circuit to isolate baseband signal and RF signal was designed. The baseband signal is transmitted according to C?MBUS Standard. On the 1 km coaxial cable， which transmits 40 dBm RF signal， 4800 bps transmission rate was achieved， and 10 mA current can be provided for slave node. It has the advantages of simple circuit， low cost and easy networking. It is applied to transmitting the additional information of low data rate in the RF coaxial cable.

Keywords： multiplexing transmission； coaxial cable； baseband signal； RF signal

0  ；引  ；言

在通信系统中，天馈和收发信机中间有较长的馈线，一般采用同轴电缆；有时需要在天线和收发信机之间传输一些信息，这些信息一般数据量不大，如果单独另外铺设一条线路，则成本较高，且复杂度增大。因此有必要研究以同轴电缆为传输媒介，在传输射频功率信号的同时，传输低数据速率的附加信息。

1  ；方案设计

从现有的技术来看，低数据速率的基带信号作为附加信息，要和射频信号复用同轴电缆进行传输，有频分复用、时分复用、码分复用三种方式[1]。其中，码分复用需要对两路基带信号进行正交编码，对本应用来说，需要将射频信号解调，得到基带信号，然后与附加信号进行正交编码，进行传输。这样一来，硬件复杂程度大大增加，因此码分复用不合适。时分复用是将附加信号和射频信号分时传输，每次传输基带信号的同时，射频信号要被切断，这个在绝大部分场合是不允许的，因此，时分复用也不适合。频分复用是在发送端将附加信息的基带信号调制到一个与射频信号所占频带相隔很远的较低的频带上附加信息量较少，其基带信号调制后进行传输，占用带宽也较小；在接收端，采用滤波器将射频信号和调制后的附加信号分离出来，再进行解调，得到附加信息。

对本应用来说，采用频分复用的方法，主要是选取一种合适的基带信号传输方式，这种传输方式需具备以下特点：电路简单，容易实现；可靠性高；容易组网。

电力线载波通信[2]是典型的频分复用系统。由于电力线载波通信要进行高速率的通信，因此将基带信号调制到远比工频高的频段上。本应用中，数据传输速率较低，不低于1 Kb/s即可，且要求低成本、低复杂度，传统的电力线载波通信的解决方案不适合本应用。从本应用的需求可以看出，需要寻找一种较为简单的现场总线标准，这种总线要满足上述的三种特点。通过研究和对比常用的现场总线，最终选取C?MBUS总线标准作为基带数据传输方式。C?MBUS是优倍公司在M?BUS（Meter?BUS，EN1434?3）的基础上改进形成的[3]，与M?BUS标准绝大部分都相同。M?BUS是消费类仪表国际通行标准，其拓扑结构为总线结构，采用普通的两芯电缆连接，同时提供表计电源和数据通信的功能。M?BUS系统是一个带有通信控制主机的系统，包括一个主机和多个从机，主机和从机通过2根线连接起来，所有从机并接在2根线上，并可通过总线获取一定功率的电源。C?M?BUS主机与从机之间的通信只有在主机发出询问的情况下才能进行，从机之间不能互相交换数据。C?M?BUS主机到从机为电压传输，总线上的传输波形如图1所示。

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图1 主机发送，从机接收时总线信号

从机到主机为电流传输。在主机端具有采样电路，因此总线上也有对应电压信号，如图2所示。

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图2 从机发送，主机接收时总线信号

之所以这样设计，是因为主机到从机采用电压传输，便于从机电路的实现，从机的接收电路使用比较器即可识别数据，有利于降低从机成本；从机到主机采用电流传输是为了增加抗干扰能力，因为低阻抗的传输回路能有效地降低外部干扰[4]。

基带信号的传输方式确定后，要解决的是如何将基带信号加到传输射频信号的同轴电缆上。要保证两种信号互相不干扰，需要一个隔离网络将两种信号隔离开来。在本应用中，两种信号频率相差很远，隔离网络相对来说比较容易实现，可以采用LC低通网络来进行隔离。射频链路上一般都存在耦合电容，这些耦合电容的值一般较小，对基带信号来说，呈高阻状态。因此，基带信号对射频信号不会造成大的干扰，隔离网络主要的功能是防止射频信号干扰基带信号。

2  ；电路设计

2.1  ；隔离电路

C?MBUS总线上传输的是数字脉冲，要与射频信号在同轴电缆上传输，需要增加低通隔离网络，避免射频信号对C?MBUS总线信号的干扰。尤其是在射频信号功率较高的时候，如在直放站功放输出端，射频信号功率高达数十瓦，对隔离网络提出了较高的要求。在本设计中，采用高阻线加4阶LC低通网络将射频信号和基带信号隔离。LC低通中的电容取值不能太大，也不能太小，电容值太小，则对射频信号呈现的阻抗不够低，导致对射频信号隔离度不够；电容值太大，对C?MBUS来说，总线负载电容过大，特别是当多个从机并联的时候，严重影响通信速度，甚至导致不能通信。经过调整优化，LC隔离网络中，电感取100 nH，电容取47 pF。

2.2  ；主机收发电路

主机收发电路由CMT100和其电路组成，见图3。

CMT100是优倍公司开发的C?MBUS总线控制端通信专用集成电路[5]， 完成数字通信的调制、解调、总线控制、总线电源供给、总线故障检测功能。考虑到主机电路复杂，为增加主机抗干扰能力，控制器应将总线驱动与单片机系统隔离，TXD，RXD，收发控制经光耦直接输入芯片，系统使用24 V电源。图3中，主机输出采用推挽结构，可以提供给从机较大电流。根据从机数量的多少来选取功率对管，本文选用TIP42和TIP41，可以为总线提供最大1 A的电流。24 V电源经过2 A自恢复保险丝给系统供电。

2.3  ；从机电路

从机收发部分电路由CMT001及电路组成如图4所示。

CMT001是优倍公司开发的与CMT100配合使用的 C?MBUS总线设备端通信专用集成电路[6]，完成数字通信的调制解调、 总线极性识别、 低功耗线性稳压功能。总线信号通过整流桥直接输入芯片，芯片RXD、TXD信号可直接输入单片机或通过光耦与单片机连接。在本应用中，由于使用同轴电缆做传输介质，无需总线极性自动反转功能，因此总线信号没有经过整流桥，而是经过隔离网络后直接输入至CMT0012脚。CMT001的RXD为开漏输出，须外接上拉电阻，电容[C25]为储能电容，在总线电平为低的时候，给从机提供电源，此电容取值与从机消耗电流有较大关系。在本应用中，电容取1 000 μF，可以提供10 mA的电流，足以供从机其他部分电路使用。

3  ；通信协议

3.1  ；链路层设计

要保证通信的稳定可靠，必须有完备的通信协议支撑[7]。C?MBUS只规定了物理层，因此必须自己设计数据链路层。本文采用单片机作为数据收发器件，单片机串口与CMT?001，CMT?100相连。串口参数设置为：波特率：4 800；数据位：8；校验位：无；停止位：2；数据格式：16进制。

串口数据收发的基本单位为B，因此，以字节为单位设计报文8。报文格式如下：

[前导＼&；前导＼&；前导＼&；起始＼&；地址＼&；数据＼&；校验＼&；]

前3个字节为前导符FEH，发送三个前导符的目的是为了建立稳定的总线状态，同时为了让从机做好接收准备；接下来是起始符68H；然后是2 B的地址和2 B的数据，地址里面包含设备描述符和设备地址，数据里面包含操作命令等信息；最后是1 B的校验和，校验采用异或校验。

3.2  ；网络层设计

在建立了稳定的数据链路层后，有时候需要多个从机和一个主机组成一个一对多的通信网络，这个时候，需要一个网络层协议来保证通信可靠性[9]。由于C?MBUS从机之间不能互相交换数据，所有数据交换必须通过主机，这也降低了协议实现的难度。协议设计的基本思想为：主机依次轮询每个从机，从机收到轮询后，判断是否在询问自己，若是，则对轮询进行回复；否则，不响应主机的轮询。主机在轮询时，同时开启超时定时器，如果在规定的时间未收到指定从机的回复，则判超时；若一个从机节点多次超时，则判定从机出故障。

4  ；性能测试

4.1  ；测试条件

无线通信中使用最多的同轴电缆为[12]英寸和[78]英寸电缆，对C?MBUS来说，主要的线缆参数包括电缆内导体电阻、外导体电阻和分布电容[10]。电缆的参数如表1所示。

表1 常见同轴电缆电气参数

[线缆规格＼&；内导体电阻

/（Ω/km）＼&；外导体电阻

/（Ω/km）＼&；分布电容

/（pF/m）＼&；特征阻抗

/Ω＼&；1/2＼&；1.48＼&；1.9＼&；75＼&；50±1＼&；7/8＼&；1.05＼&；1.18＼&；75.8＼&；50±1＼&；]

从表1可见，同轴电缆内导体和外导体的直流电阻很小，对基带信号来说，其影响可以忽略不计，主要影响因素为分布电容。测试中不使用真实的线缆，因为线缆直径较大，且很长，不好操作，因此在测试中，使用RC网络来模拟电缆。[R]代表电缆内外导体电阻，[C]代表电缆分布电容。测试中，内外导体电阻忽略不计，不需要[R，]仅使用2个33 nF电容并联在总线上来模拟1 km电缆。

射频信号由信号发生器产生，经功率放大器放大后，加至被测线路，线路末端接衰减器。用调节信号发生器来改变线路上射频信号功率。

4.2  ；测试结果

1 km模拟电缆上，射频信号功率为40 dBm，波特率为4 800 b/s，每个从机消耗电流为8 mA时，主机可以稳定地与三个从机通信。

5  ；结  ；语

本文提出了一种在同轴电缆上射频信号和基带信号复用传输的新方法，采用C?MBUS现场总线标准，通过合理地设计主从机电路、信号隔离网络和通信协议，在传输功率为40 dBm，长度为1 km的同轴电缆上，实现了4 800 b/s的传输速率，并支持多个从机自由组网，具有较高的实用价值。

参考文献

[1] PROAKIS J G.数字通信[M].张力军，译.北京：电子工业出版社，2003.

[2] 万红，吕明相，冯向荣.电力线载波远程抄表通信技术的研究[J].微计算机信息，2009（7）：95?96.

[3] 胡志华，郭其一.M?BUS仪表总线原理研究[J].微计算机信息，2005（28）：83?85.

[4] 宋鹏，王俊杰.仪表总线M?BUS协议的研究[J].自动化仪表，2004，25（8）：56?59.

[5] 优倍电气股份（南京）有限公司.CMT001设计参考手册[DB/OL].[2006?04?10]. http：///support.php？about=2.

[6] JIANG Wei， YIN Ping， CAO Li?ting， et al. On M?BUS communication protocol for intellectual heat meter in open control system [C]// 7th World Congress on Intelligent Control and Automation. [S.l.] ： WCICA， 2008： 6911 ? 6916.

[7] MOCZAR G， CSUBAK T， VARADY P. Distributed measurement system for heat metering and control [J]. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement， 2002， 51： 691? 694.

[8] AQUAMETRO A G. Descriptiion of M?BUS protocol vol.01E [EB/OL]. [2013?05?10]. http：// /link？u.

射频电缆范文第9篇

BT-15扫频图示仪是扫频范围在0.5～1000MHz的频率特性分析仪。其应用领域遍及于工厂、研究所、大专院校、电视中心、电台、电视台、广电网络、卫星地球站等单位。该仪器可在0.5～1000MHz频段内，定量测量全部有源、无源双口网络的传输特性（增益或衰减）和反射特性（回波损耗或电压驻波比），还可测量射频电平、通频带、频率等参数。被测器件包括各种放大器、滤波器、混频器、调谐器、隔离器、频率变换器、阻抗变换器、射频电缆、天线、负载等等。

传输特性的测量

利用BT-15进行对网络的传输特性的测量是很方便的，测试连接框图如图1和图2。

由图1和图2可以看出，应用BT-15来测量网络的传输特性（频率响应或幅频特性），有两种方法可以选择，一是利用机内检波器，把被测网络（器件）的输出端直接接到显示器放大器的“RF”（射频）输入端（如图2）进行检波、放大，最后显示波形。这种方法的优点是：方便、简单、适用于窄带测量，缺点是：机内检波器一般来说，其频率特性不如机外的射频检波器好，另外，从被测网络输出到显示器“RF”输入端，还需要较长的射频电缆来连接，因此，电缆反射的引入会增加测量误差。另一种方法是，在被测网络输出端直接接上射频检波器，把检波后的低频信号送入显示器放大器的“低频输入”（如图1）。其优点是：测量精度高，在要求较高精度测量或是宽带器件的测量时，建议采用此方法。

在传输特性的测量种，对于不同的被测器件，我们关心的具体参数不一，例如：中心频率、频率覆盖、3dB带宽、增益、插入损耗、阻带衰减、隔离度、等等，但是归根结底，也就是两个基本参数（频率与幅度）之间在不同条件下的相互关系，即我们常说的幅频特性。

增益（幅度）的测定―――先接入被测网络（被测网络可以是各种放器等），适合选择衰减量程，显示出被测曲线。此时，改变1dB衰减量程时，被测曲线应有一定的变化，即应有一定的分辨率。用电平线记下曲线位置，然后拆除被测件，直接用射频电缆连接扫频信号源的“RF”输出端与显示器中放大器的“RF”输入端。改变衰减器量程，使显示曲线回到原电平线所记下的位置。则衰减器的变动量程就使被测器件的实际增益，单位为dB。

当然，也可以采用后接被测件的方法。即先将衰减器置0dB，用射频电缆连接扫频信号源的“RF”输出端与显示器放大器的“RF”输入端。调节显示器放大器的“位移”及“增益”，使显示基线位于屏幕，并能使改变1dB衰减器时有较大的基线下降位置。用电平线记下0dB时的基线位置，然后接入被测放大器，改变衰减器量程，使显示基线回到电平线所记下的位置，则衰减器的读数，就是被测放大器的增益。

3dB带宽的测定―先按传输特性测量的基本方法显示被测器件的幅频特性，用一根电平线记下幅值的位置，然后衰减器增加3dB，幅值下降，用另一根电平线记下下降后的幅值位置。此时3dB定标线（第二根电平线）与显示曲线上的交点之间的频率宽度，即为被测器件的3dB带宽，如图3。

反射特性的测量

由于BT-15的扫频输出端设有U0检波器，把检波信号（U0信号）送到显示器上，可以观察输出端的匹配状态。测试框图如图4。

当输出端接有匹配负载时，则U0信号输出为平直的直线；当输出端口失配时，则形成驻波，U0曲线为驻波曲线；当输出端口处于开路（或短路）状态时，形成全反射，此时驻波的幅值最大。接上一定长度（一般要求大于20m）射频电缆后，如果让电缆的终端开路，形成全反射，这样，比较在电缆终端接上被测件后形成驻波的峰值与电缆终端开路条件下形成驻波的峰值，就可求得被测件的反射系数，从而算出其驻波比。如图5。

计算步骤：

1.用大于20m射频电缆接到扫频信号源的“RF”输出端，让射频电缆终端开路。

2． 用Q9短电缆连接上、下的两个端口，将线性放大器Ⅰ(或Ⅱ、Ⅲ)的“输入连接”置U0，适当调节“增益”及“位移”，使U0显示曲线的峰值A=10cm（显示器上、下边框线的距离）。

3． 把被测件接到射频电缆的终端，此时U0显示曲线的驻波峰值减小。用两根电平线定下所关心的频率范围内的上、下峰值的位置，再用方格线或直尺测出电平线之间的距离B。

4． 计算

反射系数ρ=B/A

由图5看出，A已定为10cm，若测得B=1cm，则反射系数ρ=B/A=1/A=1/10=0.1，那么驻波比S=（1+p）/（1-p）=（1+0.1）/（1-0.1）=1.22

传输特性和反射特性的

同时测量

射频电缆范文第10篇

【关键词】漏泄同轴电缆；辐射模式；空间谐波；单模辐射；频带扩展

1.引言

漏泄同轴电缆是移动通信系统中用来代替天线以改善特定区域内电磁波场强的一种导波结构。它可以用于一般通信天线难以发挥作用的区域，特别是在移动通信系统中分立天线无法提供足够场强覆盖的区域，如隧道、矿井、地下建筑物、商场或其他电磁波难以到达的区域，并可广泛应用于微波通信、航天、船舶等领域。随着人们对闭域空间通信质量的要求不断提高，漏泄同轴电缆的应用范围将进一步扩大。进入90年代后，漏泄同轴电缆的应用向更高的宽频带方向发展[1]，因此对漏泄同轴电缆频带的扩展问题成为今后研究的主要方向。

2.漏泄同轴电缆概述

漏泄同轴电缆（Leaky Coaxial Cable）简称漏泄电缆通常又简称为泄漏电缆或漏缆，其结构与普通的同轴电缆基本一致，只不过它是根据特定的电磁理论，在同轴电缆的外导体表面上按照一定的规律周期性或非周期性的配置一系列的开槽口，每个开槽口都相当于一个电磁波辐射源，沿着其垂直方向可以辐射具有均匀稳定电磁场的电波[2]。由此可以知道它主要由内导体、绝缘介质和开有周期性槽孔的外导体三部分组成。漏泄同轴电缆同时具有传输线和辐射天线的双重特性，所以它不仅能沿着其轴向传输电信号，还能沿着其径向辐射电磁波。工作原理为：横向电磁波通过同轴电缆从发射端传至电缆的另一端。当电缆外导体完全封闭时，电缆传输的信号与外界是完全屏蔽的，电缆外没有电磁场，或者说，测量不到有电磁辐射。同样地，外界的电磁场也不会对电缆内的信号造成影响。然而通过在同轴电缆外导体上所开的槽孔，电缆内传输的一部分电磁能量发送至外界环境。同样，外界能量也能传入电缆内部。外导体上的槽孔使电缆内部电磁场和外界电波之间产生耦合。

3.辐射模式理论

3.1 辐射型漏泄电缆的辐射模式

漏泄同轴电缆按其能量耦合到外部空间的机理，可分为辐射型和耦合型两种类型，它们的几何结构各有不同。在此主要研究辐射型漏泄电缆的辐射模式。

辐射型漏泄同轴电缆是指在外导体上开的槽孔的间距与波长（或半波长）相当，该槽孔结构使得在槽孔处信号产生同相叠加。设开槽的周期为P，漏泄电缆的开槽结构与柱坐标如图1所示。

图1 漏泄电缆的开槽结构与柱坐标

周期性开槽口将电缆内部传输的能量耦合出很少的部分，在电缆外部形成表面波或者辐射波，它们沿z向的传播规律与在电缆导体内传播的导行波基本一致。如果用表示电缆周围的电场强度，则可以表示为：

其中式中：为电缆导体内的导行波的纵向传播常数，为导行波的衰减系数，是电缆内介质的相对介电常数，式中省略了时间因子。式中的为与径向传播常数以及径向参数和周向参数有关的函数，忽略纵向衰减的影响；为开槽后总的周期函数。

由Floquet定理可以知道，无限长的周期性结构中，各周期相应点的场只相差一个复的常系数，因此式（1）中的必须是周期为的周期性函数，将其展开为傅里叶级数为：

式中：，式（3）说明在周期性开槽的同轴电缆周围存在着无限多的空间谐波分量[3]，它们类似于导波结构中的传播模式，故将其称为模式。

3.2 单模辐射产生条件

电磁波的径向传播常数和纵向传播常数满足下列关系：

其中，，这里的c为自由空间中的电磁波传播速度。只有时才能产生辐射波，由式（7）可以得到空间谐波的模式图，如图2所示。当时，开始进入-1次模式辐射区，此时有-1次空间谐波向外辐射，直到2时-2次模开始辐射。当时，电磁波以表面波的形式存在，当时，高次模辐射开始出现[4]，此时会有高次空间谐波向外辐射。

通常情况下，在频率范围（，）内只存在-1次谐波的辐射，因而在此频率范围内的辐射就称之为单模辐射。如图（2）可知此时的单模辐射频带在和2之间，频带宽度为。

由于高次模辐射的各高次谐波之间会相互干扰，使得电磁场强出现很大的波动，如果能将高次模辐射区的高次谐波抑制掉，那么单模辐射频带将会增大。

4.倾斜开槽漏泄电缆频带扩展方法

对于倾斜开槽的漏泄电缆，接收天线主要接收它辐射的垂直极化分量，这里我们只考虑电磁场的垂直化向分量[5]。

从上述的单模辐射产生条件可以知道当频率超过单模辐射所在的频率范围时将会出现高次谐波的辐射，高次谐波的辐射会干扰-1次谐波的辐射场，使漏泄电缆沿线电波衰落严重[6]。因而，要想扩展单模辐射的带宽，就必须抑制-1次空间谐波辐射带宽内的高次谐波，抑制阶数越多，带宽越宽。抑制高次谐波可以采用在电缆的外导体上开一系列新的槽，然后通过调整新旧槽之间的位置的方法来抑制掉相应的高次谐波[7]。下面以倾斜开槽漏泄电缆为例来研究其频带扩展的具体方法，首先在原开槽附近增加新的开槽，而且要使新的开缝与z轴成的倾角与原来相反，且令，如图3所示。

此时其Z向周期函数为：

从式（8）可以看出当m=-2，-4，-6….时，，偶次模式都为0，即偶次谐波已被消去。那么由图（2）可以看出，如果能将-3次的谐波也抑制掉，则单模辐射频带将会变为（虚线框内的高次谐波被抑制掉后），带宽将扩大到4。下面将具体介绍抑制-3次谐波以实现其频带扩展的方法。

如上所述我们知道要抑制掉-3次谐波，需要在图3结构中的开槽附近处开一系列的新缝隙，此时我们可以将原来缝隙产生的沿Z方向的周期性函数用表示，它与式（2）相同；而新的用表示，它可由下式表示：

显然，只要为零，即可抑制掉m次高次空间谐波。此时有：

由式（13）可以知道当m=-3时，则。故要想抑制掉-3次高次谐波，还需要在原有结果基础上进一步增加新的开缝，而且新的开槽相距于原有开槽的距离应该满足式（13）的关系式，即整体向右平移。这种方法可以精确有效地抑制高次谐波，进而使单辐射频带的带宽变大。开槽后所得结构如图4所示。

图4 抑制-3次模式的倾斜开槽漏泄电缆的结构

此时总周期函数为：

由式（14）可知当m=-3时，，故-3次分量为0，此时-3次模就被抑制掉了，单模辐射频带变为，带宽为原来带宽的4倍，与未进行扩展前带宽大大地扩展了。

可以设想，如果继续增加槽孔数目，单模辐射的带宽也将随之继续增加。但是，槽孔的数目不能无限制的增加。因为，当一个周期内的槽孔数目过多时，槽孔间的距离非常小，会导致彼此间的干扰增大，以致漏泄同轴电缆无法传输信号[8]。此外，由于受限于漏缆介质层的介电常数，所以有时候通过上述方法得到的单模辐射频带不能满足实际通信的要求，因此如果要进一步扩大频带，就需要考虑多模辐射频带，通常只要辐射场满足波动范围不超过一定的范围，仍然可以利用多模辐射频带。由和可知：

若小于所需频段的频段比，则可以通过改变高次模电波的辐射方向来减小辐射场的波动范围，通常标准系统中的允许的场波动小于25dB，只要满足该要求，则对应的多模辐射频段可用[9]。

5.结语

本文在辐射模式理论的基础上，主要对倾斜开槽漏泄电缆单模频带扩展问题进行了理论研究，提出了倾斜开槽的泄漏同轴电缆单辐射频带扩展的方法，为以后宽频带泄漏同轴电缆的设计提供了理论依据。

参考文献

[1]AIHARAK.Ultra-high-bandwidth heat-resistant leaky coaxial cable[J].Sumitomo Electric Technical Review，1993，35：64.

[2]杨倩.LCX多种开槽方式的谐振点抑制方法的研究[D].哈尔滨工程大学，2009.

[3]ZHANG Xin，etal.Research of wideband leaky coaxial cable[A].Proceedings of the the International Conference onCommunication and Information[C].Beijing，China，2005.

[4]冯伟功.漏泄同轴电缆单模频带扩展的研究[Z].珠海：珠海汉胜科技股份有限公司，2010.

[5]ZHANG Xin，YANG Xiao-dong，GUO Li-li，ZHANG Shu.Research of Leaky Coaxial Cable Using for Mobile Radio.Proceeding of 1st Workshop on Multidisciplinary Researches for Human Life and Human Support，Harbin Engineering University，Harbin，China，2001，166-170.

[6]Sakabe I.VHF-UHF超宽带漏泄同轴电缆[J].光纤与电缆及其应用技术，1995，6：41-45.

[7]王均宏，简水生.漏泄同轴电缆辐射模式分析及高次模抑制[D].北方交通大学，2000.

[8]冯帅.单模辐射型超宽频带泄漏同轴电缆的研究[D].哈尔滨工程大学，2006.