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  • 浅析:射频线缆组件的屏蔽效率探究

    浅析:射频线缆组件的屏蔽效率探究

           简述:大部分无线电系统都需用射频线缆组件,即使许多解决方案都采用了成熟的技术,但性能和可靠性的微小差别也会对系统造成重大危害。碰到了许多技术工程师,凡是做军品的工程师许多人在选择线缆和射频连接器时,主要的关心的是低损性和高可靠性,此外也有许许多多别的因素也会考虑到,如驻波、耐用性、EMI、PIM和环境性能。       屏蔽效率如何理解?屏蔽层是包围和隔离电路的传导屏障,对射频同轴电缆而言,被隔离的电路是中心导体、电介质和外导体。因为集肤效应,在微波频率上,外导体的回流在外导体内侧很薄的一层内传输。如此一来,外导体的剩下一部分变为了隔离层。因而将屏蔽效率界定为屏蔽层一面入射的射频能量与透射到另一侧的射频能量相互之间的比例。       反射和吸收是2个关键屏蔽机制。是公认的屏蔽层分析代表,其中媒介2为屏蔽层。一部分入射射频能量从媒介2表层反射出来。能量的剩下一部分进到媒介2,因为材料的电阻损耗,能量被耗散,一部分能量被吸收。能量的剩下一部分媒介2到达媒介3,其中一部分能量又被反射,其他的一部分能量到达媒介3,即屏蔽层须要隔离的区域。       绝大多数屏蔽体只防电场辐射。防磁须要另辟蹊径。由于沒有实用性办法屏蔽磁场,必需使用高导磁率原材料覆盖电路,可以更改电磁辐射方向,防止其干扰电路。高导磁率材料可以使磁场形变、圆环中心绝缘。在预估出现高能量、电磁脉冲时,时常采取这种屏蔽。例如射频电缆组件在做相对电磁兼容实验室,会在线缆外边套一些磁环,减少磁干扰。       针对射频同轴电缆,其屏蔽层多种形式。*简单有效的屏蔽层是半刚性同轴电缆的外导体,远好于其它屏蔽方式。半刚性构造选用1个相对偏厚的一体式圆柱外导体,以高导电性原材料制作。因而,它具备出色的屏蔽效率,在1至18GHz频率下的屏蔽效率远超过140dB。       柔性射频同轴电缆4种普遍屏蔽层类型       第一种是*普遍的编织圆线屏蔽层,一般以锡或镀银铜线制成。这类结构柔性极好,便于生产制造,具备构造和导电性双向作用,其缺陷在于屏蔽效率与编织密度正比。针对*高18GHz频率,标准密度对应的标准屏蔽效率为40dB。更高的编织密度可以提高屏蔽效率,但电缆的柔性变弱,生产加工时间增加及其原材料成本上升。       第二种是编织扁平线一般来说为镀银线,这种屏蔽层构造牢固,较第1种有着更优的屏蔽效率,一般在*高18GHz频率下,屏蔽效率为85dB。       第三种是螺旋绕扁平线,该种类屏蔽层在弯曲时能维持较佳的相位稳定性、接触电阻较低、柔性极好,在*高18GHz频率下,屏蔽效率达到110dB。高品质的电缆采用镀银扁平铜线。但这类屏蔽层加工工艺标准高,因而产品成本比第1种和第2种高许多。       第四种是采用硬化聚合物(聚酯薄膜、聚酰亚胺或聚酯)螺旋缠绕,聚酰亚胺具备高强度、抗化学腐蚀和耐高温特点。铝聚酯薄膜便宜、轻质,而且抗静电放电。缺陷在于屏蔽性能差,须要沉积金属能够导电。沉积过程会造成高接触电阻,不利于屏蔽性能。       其余还有二种屏蔽层种类,单层圆绞线屏蔽层与单层扁平绞线屏蔽层。单层圆绞线屏蔽层使用多重圆线导体以螺旋状缠绕电介质。单层扁平线绞合屏蔽层使用薄扁平金属(一般为镀银铜线)以螺旋状缠住电介质,并缠住一层硬化聚合物捆绑扁平线束,降低接触电阻。单层绞线屏蔽用来增强电缆的触感,形成柔软、柔韧的电缆。其生产制造更易、迅速,组件价格低,但这二种屏蔽层非常容易弯曲、移动和温度更改接触电阻,减低耗损稳定性和屏蔽效率。
    11-20 2019
  • 简述:如何配置同轴电缆和同轴连接器

    简述:如何配置同轴电缆和同轴连接器

           在测试和测量,电缆和同轴连接器安装以及同轴组件的情况下,需要大量的设计工作,并致力于为项目选择*佳的同轴电缆和连接器。这些因素包括电气特性,机械特性,基础设施物流,定价,环境评级以及标准和资格。      同轴连接器      然而,除了电缆和连接器之外,还有更多的同轴组装和安装。这些便携式射频工具必须安装硬件和组件,以确保良好的射频操作和电气隔离。此外,维护也很常见,并且需要一些工具来对这些系统进行现场和工厂维修。本文将简要介绍几种同轴电缆和连接器附件以及组装/维修工具,这些工具经常用于确保在项目生命周期内正确运行设备和系统。       EMI / RFI配件       虽然同轴电缆组件的屏蔽提供了对来自周围环境的侵入信号的高隔离,但是隔板连接器和壳体之间的连接并不总是被屏蔽。因此,EMI / RFI垫圈可用于确保隔板连接器和同轴组件的金属壳体的完全密封,这可以提供整个组件的更高水平的隔离。      根据连接器格式的类型,可提供环形和扁平垫圈。例如,对于SMA垫圈,通常使用扁平4孔法兰连接器垫圈以及环形垫圈。      螺母和螺栓      许多隔板或法兰同轴连接器需要螺母和螺栓连接到组件。通常,知道螺钉的确切类型,尺寸和螺纹是将凸缘正确连接到壳体所必需的。这些螺钉的材料成分有时非常重要,因为某些环境因素会导致电偶腐蚀或其他劣化效应,*终可能会降低设备/系统性能或导致故障。紧固件是复杂组件和系统的常见故障模式。       支架和其他硬件       内联同轴元件承受的机械应力可能很大。典型的同轴电缆和连接器设计用于一定程度的可接受应力,但是对于内联部件而言,线路中的任何断裂都可以将这些应力集中在非连续性的那一点上。因此,支架,系杆和其他支撑结构通常对确保一致放置和减少这些关键连接处的应力很有价值。       无论是室内还是室外,任何同轴系统都可能存在灰尘和微粒碎片。同轴连接器或线路内的任何颗粒都会降低RF性能,甚至会导致高功率水平下的火花和故障。由于RF能量的性质,即使未使用的组件的同轴端口也需要适当地端接以避免与外部环境的相互作用以及环境或干扰进入。       与标准终端相比,同轴连接器防尘帽经过专门设计,可提供额外的环境保护。此外,根据特定端口的电气要求,许多这些防尘帽可以提供短路或非短路终端。此外,一些防尘帽可提供安全链,以防止在端口需要频繁接入时丢失和损坏盖子。
    11-19 2019
  • 浅谈:如何正确选择微波射频测试电缆

    浅谈:如何正确选择微波射频测试电缆

           在无线通信领域微波射频测试电缆是一种常用高精密的系统测试耗材,与矢量网络分析仪、扫频仪等测试仪器配套连接使用。        任何一个DUT都位于信号发生器和分析仪之间,而连接DUT和仪器之间的桥梁就是测试附件或测试系统。千万不要忽视这些测试附件,有条件时,*好能固化这些测试附件使之成为一个标准化的测量系统。仪器供应商在提供整机时,*多会提供到与仪器的*高工作频率相符的测试电缆。而在真正的测试过程中,会遇到各种不同的情况而需要采用不同的附件,所有这些附件都会影响到测量结果的准确性,这就需要测试者对相关的测试附件有深入的了解。       在选择测试系统中电缆的规格时,除了要考虑插入损耗和VSWR以外,电缆的稳定性一定要好。在射频和微波频段,常用的电缆分为半刚性电缆,半柔性电缆和柔性编织电缆等三种。柔性电缆作为一种“测试级”的电缆。相对于半刚性和半柔性的电缆,柔性电缆的成本相对昂贵,这是因为柔性电缆在设计时要顾及的因素更多。柔性电缆要易于多次弯曲而且还能保持性能,这是作为测试电缆的*基本要求。柔软和良好的电指标是一对矛盾,也是导致成本升高的主要原因。柔性电缆必须保持在弯曲条件下幅度和相位的稳定。通常来说,单股内导体的电缆有利于幅度的稳定;多股内导体的电缆有利于相位的稳定,可见仅这二项指标就难以二全了。       要注意观察接头和电缆连接部位的工艺,这会影响到电缆的使用寿命。在这个部位,传统的电缆和接头之间有一个硬接触点,很容易造成电缆的断裂,这也是大部分测试工程师在使用传统测试电缆测试过程中*头疼的问题,而这并不是简单采用热缩套管就可以解决的,因为这种硬接触点的断裂往往是测试电缆在频繁弯折后,张力通过电缆传导到硬接触点,造成硬接触点老化而断裂。传统不带铠装的柔性测试电缆自不用说,由于没有铠装层的保护,即使在电缆和接头连接处采用增强型的热缩套管也不能有效延长测试电缆的使用寿命;而传统的铠装电缆由于铠装层之间以及铠装层和信号传输层之间有间隙,张力还是会在电缆弯折后传导到硬接触点,造成电缆在使用一段时间后指标发生跳变。       接头的材料也是决定测试电缆寿命的主要因素,一般来说,采用铜外导体的接头的使用寿命不如不锈钢材料。在满足力矩的前提下,前者的寿命是500次,后者是5000次。这项指标的定义是在到了寿命后,接头的出厂指标开始下降,而不是说这个接头就要报废了。正常情况下,电缆接头的寿命要远大于上述指标。针对需要频繁插拔的生产测试环境,转接头的应用是值得推荐的。简单来说,针对相对静止的互联方案,不需要频繁插拔和弯折的情况下,推荐选择普通不带铠装的测试电缆,而针对大批量生产测试或繁重的实验室测试,铠装电缆从长期的角度来看总是性价比*好的选择。       柔性电缆的设计从某种程度上违背了低无源互调的设计原则,所以柔性电缆少有低无源互调型号的。       总的来说,柔性测试电缆的指标一定要好和稳定,选择一条柔性测试电缆要从实际应用,频率,损耗,VSWR,接头材料,使用寿命,射频泄漏,无源互调和成本等诸方面因素综合考虑,而不是单纯从价格来考虑,因为在测试过程中,对总体成本影响*大的往往是测试效率和产出良率。       特性阻抗"特性阻抗”是射频电缆、接头和射频电缆组件中*常提到的指标。*大功率传输、*小信号反射都取决于电缆的特性阻抗和系统中其它部件的匹配。如果阻抗完全匹配,则电缆的损耗只有传输线的衰减,而不存在反射损耗。电缆的特性阻抗(Z0)与其内外导体的尺寸之比有关,同时也和填充介质的介电常数有关。由于射频能量传输的“趋肤效应”,与阻抗相关的重要尺寸是电缆内导体的外径(d)和外导体的内径(D):       Z0(Ω) = (138 /√ε) × (log D/d)       绝大部分应用于通信领域的射频电缆的特性阻抗是50Ω;在广播电视中则会用到75Ω的电缆。       驻波比(VSWR)/回波损耗       电缆组件中的阻抗变化将会引起信号的反射,这种反射会导致入射波能量的损失。测试电缆组件之间的连接和电缆/接头之间的连接是产生反射损耗的主要原因。由于制造的原因,电缆在某些特定的频点上也会产生一些VSWR突变。反射的大小可以用电压驻波比(VSWR)来表达,其定义是入射和反射电压之比。VSWR越小,说明电缆生产的一致性越好。VSWR的等效参数是反射系数或回波损耗。典型的微波电缆组件的VSWR在1.1到1.5之间,换算成回波损耗为26.4至14dB,即入射功率的传输效率为99.8%至96%。匹配效率的含义是,如果输入功率为100W,在VSWR为1.33时,输出功率为98W,即2W被反射回来。       衰减(插入损耗)       电缆的衰减是表示电缆有效的传送射频信号的能力,它由介质损耗、导体(铜)损耗和辐射损耗三部分组成。大部分的损耗转换为热能。导体的尺寸越大,损耗越小;而频率越高,则介质损耗越大。因为导体损耗随频率的增加呈平方根的关系,而介质损耗随频率的增加呈线性关系,所以在总损耗中,介质损耗的比例更大。另外,温度的增加会使导体电阻和介质功率因素的增加,因此也会导致损耗的增加。 对于测试电缆组件,其总的插入损耗是接头损耗、电缆损耗和失配损耗的总和。在测试电缆组件的使用中,不正确的操作也会产生额外的损耗。例如,对于编织电缆,弯曲也会增加其损耗。每种电缆都有*小弯曲半径的要求。 在选择电缆组件时,应先确定系统*高频率时可接受的损耗值,然后再根据这个损耗值来选择尺寸*小的电缆。       传播速度       电缆的传播速度是指信号在电缆中传输的速度和光速的比值,和介质的介电常数的根号呈反比关系:       Vp = (1/√ε )×100 ,由上式可见介电常数(ε)越小,则传播速度越接近光速,所以低密度介质的电缆其插入损耗更低。       弯曲时的相位稳定性       弯曲—相位稳定性是衡量电缆在弯曲时的相位变化。在使用过程中的弯曲将会影响到插入相位。减少弯曲半径或增加弯曲角度都会增加相位的变化。同样,弯曲次数的增加也会导致相位变化的增加。而增加电缆直径/弯曲直径之比则会减少相位的变化。相位变化和频率基本上呈线性关系。低密度介质电缆的相位稳定性会明显优于实心介质电缆。
    11-14 2019
  • 浅谈5G—未来市场

    浅谈5G—未来市场

           随着5G的来临,意味着网络通信技术有上升了一个新的层次,网络结构系统更是愈加广阔。人们的生活也是与网络息息相关,大到社会发展小到人们的衣食住行,方方面面都离不开网络。5G,更是给各行各业市场开拓上升了一个层级,带来了个多的好处,接下来我们就简单的说一下能给市场带来哪些好处。       现在生活发展节奏快,压力大,人们每天上班下班都是两点一线,回到家中后都不想再去感谢什么。就是抱着手机各玩各的,机会除了吃饭睡觉以及工作基本上都在玩手机。而且现代人们讲真的由于有了网上购物、饿了不想做饭有外卖什么的等等,买衣服零食水果等不想出去可以再网上买。变得特别懒。基本是足不出户就把基本生活所需要的都解决掉了。这就给电商平台提供了一个市场,而且不会饱和,只会越来越好。跟5G有何关联呢,很大。网速的提升只会使人们越来越离不开手机,网速的提升就等于网络技术越来越发达快速,让商家在操作上会快速,节省下来的时间去完善产品,给他们带来跟更多的利益。       智能家居早就出来了,由于造价虽然说人们用的不是很普遍,但是有人要就是有市场。一部手机只用你坐在床上或者在外出差,就能解决你家里的家里的问题,不用担心因为上班赶时间忘了把家里比如水管什么的忘记关了,在外出差不放心家里几天好久没人,家里有什么东西损失损坏,只需你打开手机看看家里的画面,浏览一下就知道了,节省了大把时间可以做自己想做的事。智能家居未来只会越来越受人们欢迎以及普遍使用。 人工智能,为企业节省了人力物力,不需要太多的工人,只需要有一些人们去操作机器,而且还会使企业的工作效率大幅提高。       电缆电力电线,网络通信的发展离不开信号的传输,没有传输系统哪来的网络信号,所以对于电缆行业是挂钩*为直接的。现在各个行业的发展离不开电的传输,没有电就没有信号,没了信号,需要信号的系统会使用不了。假若是没有电了,也没有任何的储备的情况下,一切都是空谈。电力对于信号来说是核心。再说下电缆。电缆的好坏决定着信号传输的快慢以及强弱。电缆被运用在各行各业。尤其是军事航天领域,这些领域需要特用的电缆器件,用来传输所需要的微波以及射频信号等。而且对电缆上有极高的要求。电缆同时还涉及了交通上,所以市场对他的需求更大。      5G,给市场带来的发展巨大,但是同时它也有弊端,就是会使人们越来越依赖电子产品,对此你有什么看法呢?
    11-13 2019
  • 通信电缆的发展与应用

    通信电缆的发展与应用

           目前,电线电缆行业是中国的第二大行业,它的经济地位仅次于汽车行业,电线电缆行业的产品的供应率在国内市场超过90%。目前我国在电线电缆行业的总产值已超过美国,成为世界上第一生产国。这是三十多年来中国经济得到持续的增长,高科技产品迅速普及,使广大人民的经济需求提高,为电缆产品提供了巨大的市场空间,受世界上美国的金融风暴的影响,使世界各国的经济发展受到影响,这为中国电缆市场带来强烈的诱惑力,也促使世界都把目光聚焦于中国的电缆市场,使中国电缆制造业所形成的生产能力让世界刮目相看。有理由相信中国数据通信业的发展和不断扩大,将导致对电缆需求的迅速增长,未来电缆业还有巨大的发展潜力。在我国的市场中,各种射频电缆的需求量在3G建设中急剧增加。如果敷设全国的3G网络至少需要10万个基站,而无论是新建基站还是共用基站都需要大量的射频同轴电缆,从国外的3G网络经验,运营商成功的条件是需要覆盖完善的网络,3G网络覆盖也将对射频电缆提出大量的需求。但当前对射频电缆大量需求中可以看到,射频电缆的材质向“光进铜退”发展,这是在未来通讯电缆的必然选择。       改革开放以来,我国的信息产业得到了极大的发展,电视、手机、计算机的应用和普及,使我国的各种网络系统不断完善,也促进了同轴电缆带行业带来广阔的发展空间。目前,常用的同轴电缆分为两类:一类同轴电缆常用于CATV网,故称为CATV电缆,这是目前常用CATV电缆。另一类同轴电缆主要用于基带信号传输,主要应用在以太网中,这一类的同轴电缆*大传输距离为185米,其电缆长度可达1000米。在信号传输中,这种电缆可以方便的被用作电话、计算机网络、电视的广播节目以及其他电信号。      通信电缆的分类和应用情况      在电讯业通常把通信电缆被指为用于在近距音频通信和远距的高频载波和数字通信及信号传输的电缆,它是我国通讯电缆的五大电缆产品之一,在通信业应用的数量较大。我们依据通信电缆的应用性能、用途和使用范围把它们分为六大系列产品。它们是市内通信电缆、长途对称电缆、同轴电缆、海底电缆、光纤电缆、射频电缆六种。       通信电缆的种类有:     (1)市内通信电缆     (2)煤矿专用通信电缆     (3)屏蔽通信电缆     (4)铠装通信电缆     (5)阻燃通信电缆。       数字传输的对称通信电缆和应用       电缆的早期检测方法是手工检测,手工检测是*原始的方法,但是所有的导通仪的测试原理均是从这里发展而来的。如果测量的是一根导线,可使用电表从“正端”输出一微弱的测试电源到被测线的一端,对连接至该电表“负端”被测线另一端进行测量,测量被测线的电气特性。如果是测量一束导线,依然是点-点的测试,使用导通铃和兆欧表分别对成束电缆进行导通测试和绝缘电阻测试,工作任务繁重,且出错率比较大在应用测试软件的电缆测试技术的应用中,现阶段的电缆测试技术分为二线法测量及四线法测量技术。二线测试所测量的电阻值包括了转接电缆的电阻值,当被测线路电阻比较大,可以忽略转接电缆的电阻值时可以使用该方法。       采用电缆测试设备进行电缆网络测试,可以在批量生产时大大提高工作效率。在整个测试方案中,*为关键的是测试前期的准备工作,这其中包括转接电缆的制作以及产品与设备的对接。转接电缆地址的**性制约了电缆测试的适用性和扩展性。为了更加有效的提高电缆测试效率,减少前期准备工作的时间,特此提出了电缆转接插头盲插概念,以实现电缆测试自动寻址功能。在转接插头中植入标识电阻或芯片,采用传感器匹配原理,事先输入测试地址到芯片中的数据库中。被测试电缆与测试设备随机连接完毕后,测试设备将自动进行地址匹配。测试设备将自动建立测试插头与标识电阻之间的对应关系,将根据植入的电阻或芯片内部数据库信息,测试设备自动更改自己的物理地址,完成地址的匹配工作。      同轴通信电缆      用绝缘同轴心的内外导体组成通信回路,再由多个同轴绞合。这种同轴电缆可用作长途的通信干线,利用这种电缆不仅可作为多路载波通信或传输电视节目的电缆,也可用作数据信息传输的电缆。由于同轴电缆对中两导体是同心的,它们不存在电磁场的可能。因此,在传输信号时的衰减干扰程度小。同轴通信电缆的型号根据同轴对的尺寸差异而划分,是微、小、中、大同轴电缆。在同轴通信电缆中,它的内导体为铜,断面为圆柱形。
    11-08 2019
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