浅谈移动通信基站用射频同轴电缆电压驻波比的改善.docVIP

浅谈移动通信基站用射频同轴电缆 电压驻波比的改善 （喻志安 江苏中天日立射频电缆有限公司 南通 226010） 摘要：本文通过生产中总结的经验简单探讨了一下生产中改善同轴电缆驻波比的控制过程，并结合实际生产例子从各方面介绍了改善射频同轴电缆电压驻波比的一些生产经验。 关键词：同轴电缆，电压驻波比（VSWR） 1、引言 随着第三代移动通信系统（3G同轴电缆的市场前景十分看好馈线不匹配馈线不匹配馈线同时存在入射波和反射波电压电压为最大电压振幅max，成为驻波的波腹，而入射渡的电压电压min，成为驻波的波节，这种合成波称为驻波。波腹电压振幅max与波节电压min之比称为驻波系数，也叫电压驻波比VSWR） （1） （2） 公式（1）、（2）中：Γ代表同轴电缆的反射系数；Zc代表同轴电缆的额定阻抗；△Z代表电缆内反射面阻抗偏差；ε代表同轴电缆的等效介电常数；D代表电缆外导体的等效直径，单位mm；d代表电缆内导体的等效直径，单位mm；C代表同轴电缆的电容，单位pF/mm。 同轴电缆的电压驻波比VSWR）电压驻波比越接近于１，Z越小，传输系统匹配也就越好电压驻波比h有以下关系： （3） 公式（2）中：h代表周期性长度，单位mm；f代表频率，单位MHz；ε代表同轴电缆的等效介电常数；V代表同轴电缆中信号的传播速率。 在同轴电缆的生产制造过程中可通过公式（3）计算电压驻波比出现峰值对应的周期长度，从而推出相应设备部件是否出现转动不均匀故障，同时也可以通过更改设备部件，将峰值移出在同轴电缆所使用的频段。 3 生产过程中的控制 3.1 内导体 移动通信基站用射频同轴电缆的内导体主要的有三种：铜包铝、光滑铜管、皱纹铜管。内导体质量的好坏对同轴电缆的驻波比影响比较大，因此生产过程中主要注意的有以下几个方面： (1) 发泡芯线生产时内导体的放线张力不稳定，会使内导体弯曲或者更严重的是内导体结构不均匀，发泡芯线生产时会产生弯曲与竹节，这样就影响电缆的电压驻波比性能。因此，在发泡芯线的生产过程中内导体的放线张力一定要稳定，而且张力要适当。 (2) 由于集肤效应，信号在同轴电缆的内导体的外表面传输的，倘若内导体表面出现缺陷，就会影响信号的传输，对同轴电缆的电压驻波比产生影响，因此，内导体表面要光滑以及不能氧化，发泡芯线生产时内导体拉拔模就相当重要，经常要检查润滑效果与清理铜粉，防止内导体表面受伤。 (3) 内导体不能有弯曲和变形，特别在发泡芯线生产时校直装置一定要起作用与调整好，保证内导体能够校直的。在使用某厂的7/8＂电缆光滑铜管时，由于厂家生产内导体时内端排线不好造成铜管上有许多个小弯曲，发泡芯线生产时内导体铜管没有完全校直，外导体生产完后测试的电压驻波比图形（如图1所示）有许多峰值而且较高，但是剪掉内导体弯曲部分电缆后再测试，此时电缆的电压驻波比较好（如图2所示）。 图1 弯曲部分剪掉前 图2 弯曲部分剪掉后 3.2 物理发泡绝缘芯线 对于同轴电缆绝缘芯线的生产来说，在生产过程中对电容、外径的控制至关重要，它的稳定与否将大大影响电缆的电压驻波比，因此生产设备是保证产品质量的首要条件，本人公司就从国外引进了先进的物理发泡生产线，产品质量比较稳定。因此，除了先进的设备外，发泡芯线的生产过程中还要注意的有以下两个方面： (1) 发泡层泡孔大小要均匀，内导体与发泡层之间不能有泡孔或凹坑 由于绝缘层泡孔不均匀会影响介电常数与介质损耗的分布不均匀，从而引起电缆阻抗的不均匀性，在生产中我们有时为了达到低的衰减而增大绝缘发泡度，这时就要防止泡孔出现不均匀或破裂，因此在发泡芯线生产过程中，挤塑机的温度要稳定、发泡料的混合要均匀、气体的注入要稳定以及导体的预热要均匀，这样发泡芯线绝缘层泡孔大小才会均匀，同时导体与发泡层之间就不会有泡孔或凹坑。 在生产某产品时由于导体的预热温度突然发生了变化，发泡芯线有一段在导体与发泡层之间出现泡孔，测试后发现有泡孔一端的电缆驻波比图形在高频出现了较多的峰值（如下图3所示），通过剪掉有泡孔的电缆后测试的驻波比性能比较好（如下图4所示）。 图3 有泡孔部分剪掉前 图4 有泡孔部分剪掉后 (2) 发泡芯线外径尺寸要均匀，发泡层的同心度要好 生产速度、挤塑机转速以及生产线张力的稳定性对发泡芯线的外径与同心度影响比较大，同时冷却不均匀会造成发泡绝缘层的收缩不均匀，发泡芯线外径与同心度也会发生变化，特别在生产起车时发泡芯线的外径与同心度变化较大。 3.3 外导体 移动通信基站用射频同轴电缆的外导体主要有：圆环形皱纹外导体和螺旋形皱纹外导体。对于外导体的生产线，