射频同轴电缆在电缆行业中的分布图.PDF

金信诺公司培训教程 1 射频同轴电缆在电缆行业中的分布图 2 2 射频同轴电缆传输理论 3 3 传输特性及相关指标 6 4 机械特性 27 5.射频电缆的其他安装使用指标 28 6.射频电缆原材料介绍 30 7.美军标RG 系列电缆简介及资料 34 8. 附件1 (原材料简写一览表) 57 9 附件2 (原材料电性能一览表) 58 10. 附件3 (射频同轴电缆常用公式) 59 11. 常用微波波段划分 60 1. 射频同轴电缆在电缆行业中的分布图. 2. 射频同轴电缆传输理论 在同轴电缆中，传输回路由内导体、绝缘介质和外导体三部分组成，它们的材料和尺寸决定了电缆的传输 性能和其它电气性能。这三部分是同心的，即有共同的中心轴。电缆外导体上一般有一层护套，具体结构 在后面的章节中详细讨论。 2.1 场分析 同轴电缆中的传输可用两种分析方法来研究，即： 基于麦克斯威方程的电磁场分析 基于电压和电流的分布电路分析 这两种方法是互补的，在同轴电缆传输分析中，这两种都将用到。 同轴电缆的电磁场模型是建立在TEM （横向电磁波的缩写）模式基础上的。该模式是一种电磁波传播 方式，在任何位置电场传播方向、磁场传播方向以及导体轴向相互正交，如图2 所示。 电力线 磁力线 图2 同轴电缆中TEM 模式下的电磁场模型 据电磁场理论，TEM 模式所有的能量都沿电缆轴向传输，其主要特性仍是传输性能，如特性阻抗和衰 减等。在一定频率下，TEM 模式是同轴电缆中唯一的传播模式。高于此频率时还会激发其它的传播模式。 这一频率称之为截止频率，与电缆的结构和绝缘性能有关。在同轴传输中，这些高级模式是有害的，因此， 应了解电缆截止频率并保证电缆在该频率下使用。截止频率可用下面的公式计算： 2c （1） f =截止频率 C=真空中的光速 ε=相对介电常数 d=内导体外直径 D=外导体内直径 f c c r π ε + r (d D) 在截止频率以下，电缆的不连续性也会激发电磁波以高级模式传播，但衰减很大，其影响可以忽略。 TEM 模式是同轴电缆传输中所希望的唯一模式，电缆的所有传输特性都是建立在这种模式的基础上。除了 截止频率以外，通常还规定了电缆的最大工作频率，它考虑一定的余量，以安全工作在截止频率下。对于 某些电缆，根据其它结构标准确定的最大工作频率有时和截止频率相差很大。 图2 也表明了电磁场中另外一种有趣的现象。在有封闭外导体的同轴电缆中，TEM 波在电缆内部传播。 如果外导体是完全封闭的，则在电缆内部和外部环境间没有电磁耦合，电缆既不发射也不接收任何信号。 这表明有封闭外导体的同轴电缆不会产生任何射频信号干扰其它系统，同时对其它系统的射频信号也有屏 蔽作用。 而在漏泄电缆中，外导体上的槽孔可在电缆内部和外部环境之间建立一种耦合机制。电缆中传输的能 量一部分发射到电缆外部空间，电缆充当天线的作用。这些漏泄电缆将有详细讨论。 结论:在工作频率（截止频率以下）内，唯一的传播模式是TEM 模式，所有的能量沿电缆轴向传输，这种 传播的基本传输性能特点包括特性阻抗和衰减等。 1 金信诺公司培训教程 在有封闭外导体的同轴电缆中所有的电磁能量都在电缆内部传输，在电缆内部和外部环境中没有电磁耦合。 2.2 分布电路分析 电磁场分析描述电磁场的空间情况，而分布电路则可计算电压、电流、阻抗和电路网络理论中用到的 其它物理量。 所有传输线都可用二端口网络的等效电路来描述，如图3 。基本参数都沿电路连续分布，主要有四个： L=单位长度电感，H/Km R=单位长度电阻，Ω/Km G=单位长度电导，S/KM C=单位长度电容，F/Km 另外，还有四个二次参数： Z=特性阻抗，Ω α=单位长度衰减常数，dB/Km β=单位长度相位常数，rad/Km γ=传输常数 图3 微长度传输线的等效电路 电路输入端的电压V(z