隨著大數(shù)據(jù),,無人駕駛和物聯(lián)網(wǎng)的興起,,讓產(chǎn)業(yè)鏈對(duì)5G的渴求達(dá)到了前所未有的高度,考慮到大家熱議的新一代移動(dòng)通信在速度,、帶寬和延遲方面的優(yōu)勢,,這種關(guān)注度便不足為奇,從技術(shù)層面看,,5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)是繼目前4G LTE部署后移動(dòng)電信標(biāo)準(zhǔn)的下一個(gè)主要階段,,根據(jù)ITU的定義,5G的峰值速率可以達(dá)到20Gbit/S,,用戶的體驗(yàn)速率也能達(dá)到100Mbit/s,,延遲更是達(dá)到了毫米級(jí)別等特點(diǎn),所以專門設(shè)計(jì)用來傳輸視頻信號(hào)的RF射頻線纜被推到啦風(fēng)口浪尖. 5G為什么要用RF射頻線纜? RF Mini-coaxial 主要用于Notebook,,移動(dòng)電話,,GPS,量測儀器,,藍(lán)牙技術(shù)等,,在以上產(chǎn)品應(yīng)用中,射頻同軸電纜應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛,,而剛好這些類別都是5G最大商用成長中的產(chǎn)品線,,RF同軸線代表了最為有效的將信號(hào)從源頭向終端傳輸?shù)姆绞?/strong>,具體體現(xiàn)為同軸電纜組件,,源頭與終端的距離就是電纜的長度,,選擇射頻同軸連接器最為重要的因素是所選擇的電纜,電纜注定了射頻同軸連接器的規(guī)格和最低要求,,如尺寸大小,,性能要求,所選的連接器應(yīng)該有不低于電纜的性能,射頻同軸連接器在電性能上應(yīng)像射頻同軸電纜的延伸,或者說同軸連接器與同軸電纜連接時(shí)應(yīng)盡量降低對(duì)被傳輸信號(hào)的影響, 故特征阻抗和電壓駐波比是射頻同軸連接器的重要指標(biāo),,連接器的特征阻抗決定了與它連接的電纜的阻抗類型. 電壓駐波比反映了連接器的匹配水平,電纜和射頻同軸連接器兩者同時(shí)決定傳輸系統(tǒng)的損耗和變異. 同軸線纜主要分成柔性線纜和半剛線纜兩大類: 柔性線纜外導(dǎo)體適合用卷曲(crimp)和壓緊(clamp)方式與同軸連接器連接,,小的柔性線纜也常常用焊接方式與同軸連接器外導(dǎo)體連接. 柔性線纜內(nèi)導(dǎo)體適合用卷曲(crimp)和焊接方式與同軸連接器內(nèi)導(dǎo)體連接, 而半剛線纜外導(dǎo)體幾乎是用焊接方式與同軸連接器外導(dǎo)體連接,也有部分采用壓緊的方式,,其中不少具有結(jié)構(gòu)專利, 內(nèi)導(dǎo)體主要焊接到同軸連接器內(nèi)導(dǎo)體, 但是有些較大的波紋管的內(nèi)導(dǎo)體是空心的,可車制成內(nèi)螺紋,通過螺紋方式與連接器內(nèi)導(dǎo)體連接,,還有一種情況是: 將同軸線纜(如RG141)的內(nèi)導(dǎo)體用作同軸連接器的內(nèi)導(dǎo)體,只需將線纜與連接器的外導(dǎo)體連接, 高頻信號(hào)一般以帶狀線或微帶線的結(jié)構(gòu)在電路板上傳播,,帶狀線和微帶線又可分成單端式和平衡式(差分結(jié)構(gòu)),埋入式和覆蓋式,邊緣耦合(有對(duì)稱邊緣耦合和偏移邊緣耦合)和寬邊耦合及共面帶狀線,,同軸連接器應(yīng)該根據(jù)電路板傳輸線的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出適合連接的結(jié)構(gòu),同軸連接器主要通過焊接與電路板連接. RF射頻線纜常見測試參數(shù) 特性阻抗+具體可以參考課件:第26課【阻抗】 同軸線纜的特性阻抗決定于外導(dǎo)體內(nèi)徑與內(nèi)導(dǎo)體外徑的比值以及內(nèi)外導(dǎo)體間的介質(zhì)的介電常數(shù),,由于趨膚效應(yīng)(請(qǐng)參見本文相關(guān)解釋)電磁波是在導(dǎo)體的表面?zhèn)鬏?故重要的直徑是外導(dǎo)體的內(nèi)徑和內(nèi)導(dǎo)體的外徑,,同軸線纜的阻抗需與系統(tǒng)的阻抗匹配,常見的同軸線纜的阻抗是50,75,95歐姆,其他從35到185歐姆的阻抗有時(shí)也能見到,,50歐姆電纜用于微波和無線通訊,,75歐姆線纜典型應(yīng)用是有線電視和視頻.95歐姆線纜常用于數(shù)據(jù)傳輸,為了達(dá)到最好的系統(tǒng)性能,所選的線纜阻抗必須與系統(tǒng)別的零部件阻抗匹配,在所有常見的同軸線纜中,75歐姆提供最小的衰減而35歐姆提供最大的功率傳輸能力,,對(duì)于實(shí)際(非理想介質(zhì)和導(dǎo)體)的同軸電纜,這些方面的差異并不大,,線纜及相關(guān)零部件的特性阻抗的可選擇性一般是我們選擇系統(tǒng)的特性阻抗的決定性因素.
+具體可以參考課件:高頻數(shù)據(jù)線與制造過程參數(shù)控制的關(guān)系課件 此課件超過20人提供場地的工廠,即可以申請(qǐng)現(xiàn)場免費(fèi)分享培訓(xùn) +具體可以參考課件:第24課【電壓駐波比】 +具體可以參考課件:高清線纜和回路損失(RL) 當(dāng)RF能量進(jìn)入同軸電纜組件(coaxial cable assembly)后出現(xiàn)3種現(xiàn)象: ■能量傳輸?shù)诫娎|的另一端-這往往是希望的; ■能量在線纜的傳輸過程中出現(xiàn)衰減/損耗:部分被轉(zhuǎn)化為熱量而另外一部分被泄露到線纜外面; ■能量被反射到線纜組件輸入端,,能量被反射到輸入端是由于電纜組件的阻抗在長度方向的變化,包括電纜與被連接的元器件之間的阻抗變化,連接器及連接器與線纜的連接界面是典型的反射源.線纜本身也會(huì)引起反射,它的反射來源之一是由于工藝造成的阻抗在線纜長度方向上的周期性變化,這種變化在某特定頻率會(huì)疊加產(chǎn)生特性跳躍.低回波損耗往往是同軸元器件(如同軸線纜,同軸連接器及線纜組件)優(yōu)越性能的特征.它表明線纜在長度方向的一致性保持的有多好,也顯示同軸連接器是否被正確設(shè)計(jì)和(與線纜)連接以及不同尺寸的傳輸線在連接器內(nèi)部的過渡被補(bǔ)償?shù)亩嗪?它是頻率的函數(shù),一般是頻率越高回波損耗越大.在很多應(yīng)用中,低反射是系統(tǒng)的關(guān)鍵性能指標(biāo),在這種場合選擇同軸線纜和同軸連接器時(shí)考慮這方面的因素就必不可少.此外為了滿足性能要求,必須確保同軸連接器與同軸電纜被正確連接.對(duì)于電壓駐波比有高要求的場合,采購?fù)暾挠蓪I(yè)廠家組裝和測試的線纜組件不失為明智之舉.需留意由于反射的緣故在特定頻率實(shí)際的輸入阻抗與線纜的特性阻抗會(huì)存在一定的差異.一定長度的電纜的電壓駐波比反映了電纜的實(shí)際輸入阻抗與它的平均特性阻抗的差異.在工作溫度范圍內(nèi),較長的電纜的阻抗一般變化不大--小于2%,,為了匹配的目的,生產(chǎn)出特性阻抗不斷變化的線纜是可能的,故同軸電纜可被用作匹配信號(hào)源和負(fù)載的寬帶阻抗轉(zhuǎn)換器,,但這種電纜需根據(jù)應(yīng)用要求特別設(shè)計(jì)定制. 衰減 +具體可以參考課件:第27課【衰減(Attenuation)】 衰減是信號(hào)沿著線纜傳輸?shù)膿p失,,射頻信號(hào)通過線纜時(shí),一部分轉(zhuǎn)化為熱一部分穿過屏蔽層被泄露離開線纜.因?yàn)樗p隨著頻率而增大而增加,故衰減一般被表征為在特定頻率單位長度的分貝數(shù).一般的應(yīng)用是盡量減小信號(hào)在線纜傳輸過程中的損耗或控制在規(guī)定范圍內(nèi).最小的損耗是0分貝的衰減或是輸入輸出的功率比是1:1.因?yàn)閷?duì)于相同的結(jié)構(gòu)來說線纜越大衰減越小故減小衰減意味著增大線纜的個(gè)頭.衰減決定于銅損(導(dǎo)電性損耗)和介損(絕緣性損耗).大的電纜具有更好的導(dǎo)電能力,更小的銅損---更小的衰減,但介損與尺寸大小沒有關(guān)系.介損與頻率呈現(xiàn)線性關(guān)系而銅損與頻率的平方根成正比---趨膚效應(yīng),故頻率增大時(shí)介損比銅損明顯---頻率較高時(shí)介損是衰減的主要因素.溫度升高時(shí)導(dǎo)體的導(dǎo)電率降低,介質(zhì)的功率因子增大,故溫度升高時(shí)電纜的衰減增大,電纜在不同溫度的衰減情況需用溫度系數(shù)來修正.為了選擇出所需的電纜,先確定系統(tǒng)允許電纜在最高的使用頻率時(shí)的衰減,在根據(jù)應(yīng)用環(huán)境的溫度狀況修正允許的衰減量. 衰減的穩(wěn)定性 隨著時(shí)間的流逝和彎曲次數(shù)的增加,編織線纜的衰減會(huì)增大,,隨著時(shí)間而變化的原因是編織屏蔽層被腐蝕,,護(hù)套塑化劑使介質(zhì)被污染以及水分滲透護(hù)套,采用合適的技術(shù)用合適的材料對(duì)編織層進(jìn)行封裝能降低甚至避免這三方面因素的影響,,衰減的退化在1GHz以上更明顯.,,裸銅和鍍錫銅的編織的衰減退化比鍍銀編織的衰減退化明顯的多,在1GHz以下,,鍍錫編織的線纜比新的裸銅編織線纜高出15-20%的衰減,,但比裸銅編織電纜穩(wěn)定,發(fā)泡聚乙烯介質(zhì)的編織電纜比相同線芯相同阻抗的實(shí)心聚乙烯編織線纜低15-40%的衰減,,但有些發(fā)泡聚乙烯會(huì)吸潮引起衰減增大,,含塑化劑的PVC護(hù)套一段時(shí)間后塑化劑會(huì)滲入到介質(zhì)增大衰減,,故在對(duì)衰減穩(wěn)定性要求比較高的場合需用非污染性的PVC護(hù)套線纜,,保證衰減穩(wěn)定性的理想辦法是使用密封的同軸線纜組件,在惡劣的環(huán)境下使用受保護(hù)的編織的同軸線纜是必要的. |
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