这微波同轴电缆组件同轴电缆末端连接有合适的连接器,用于连接通常用作信号源和接收器的电缆。常用的同轴电缆通常分为柔性(最常见)、半刚性和刚性三种类型,还有一些混合型电缆,例如介于柔性和半刚性之间的“可成型”电缆,常用于半刚性电缆应用中。
根据定义,同轴电缆由内部信号导体和包裹其外的管状绝缘层(介质层)组成。然后,管状导电屏蔽层包裹着这些组件。在这种设计中,内导体与外屏蔽层沿同一几何轴线排列,或者说内外导体呈同轴排列。根据应用情况,可以在外导体周围加装非导电保护套。
最常见的射频同轴电缆用于构建计算机网络(互联网和以太网)连接、传输有线电视信号或连接射频发射器和接收器及其天线。当电压(信号)施加到中心导体,而屏蔽层保持接地电位(零电位)时,同轴电缆的设计提供了一种传输线,其中承载信号的电磁场被限制在绝缘空间(介质)内的内导体和外导体或屏蔽层之间。
这种隔离方式的一个简单优势在于,它允许同轴电缆安装在金属物体附近而无需消耗任何功率。此外,同轴电缆设计还能保护射频信号免受外部射频干扰 (RFI) 或其他电磁干扰 (EMI) 的影响。因此,对于无法承受干扰的微弱信号,同轴电缆是最佳选择。相反,对于可能对相邻设备造成干扰的高功率传输,同轴电缆也是理想之选。
柔性同轴电缆

微波同轴电缆组件
最常见的同轴电缆可能是普通用户通常用来连接视频设备的简单柔性同轴电缆。这种电缆由金属内导体、包裹其周围的柔性塑料聚合物绝缘管、包裹绝缘管的编织导电金属屏蔽层以及用于保护内部元件免受潮湿、穿刺、磨损或破损等环境损害的外护套组成。
为了实现高柔韧性,采用绞合铜导体,周围包裹聚乙烯泡沫绝缘管,然后用铝带外导体和镀锡铜编织屏蔽层包裹。
当对柔韧性要求不高时,使用实心导线(裸铜线、裸铜包铝线)甚至铜管作为内部导体可以获得更高的性能。为了获得更高的频率性能,内部导体可以镀银,例如使用镀银铜线或镀银铜包钢线。编织层和箔片也可以镀银。
为了替代聚乙烯泡沫,可以使用更坚固但防水的固体聚合物绝缘材料,例如低密度聚四氟乙烯(LD PTFE)。电缆可以采用阻燃聚乙烯(PE)聚合物涂层进行护套。采用阻燃聚氯乙烯(FR PVC)和聚四氟乙烯(PTFE)绝缘护套的电缆具有最高的耐火等级。
高弹性微波同轴电缆模块的缺点之一是采用了编织屏蔽层。编织层表面不光滑,弯曲会导致电缆的实际电气特性发生变化。屏蔽层的急剧弯曲甚至打结都会严重影响传输功率和完整性。弯曲绞合内导体也会产生类似的结果。虽然采用涂层使表面光滑的实心导体以及在编织屏蔽层中使用薄膜屏蔽层有所改进,但并非理想之选。
半刚性微波同轴电缆组件
为了获得更佳的整体性能、特性和可靠性,并保持同轴电缆的设计理念,设计人员不得不牺牲一些灵活性。半刚性设计可以提供更好的介电性能和屏蔽效果。柔性微波同轴电缆组件和半刚性微波同轴电缆组件之间最重要的区别或许在于,前者用柔性实心金属外护套取代了编织外层或薄膜屏蔽层。一旦成型(弯曲),电缆结构就固定了。
与编织外导体相比,实心屏蔽层具有优异的性能,尤其是在高频下。事实上,外导体可以提供100%的射频屏蔽,并使实心中心导体与周围介质精确隔离。外护套可以是裸铜、镀锡铜或含锡量较低的(30%)铝。中心导体通常为镀银铜钢或空心导体。聚四氟乙烯(PTFE)或低密度聚四氟乙烯(LDPTFE)胶带是常用的介质材料。
为了实现最佳电气性能,半刚性同轴电缆的设计包括一根中心导体,该导体由纵向放置在实心金属管内的实心聚四氟乙烯(PTFE)绝缘压条支撑。这些“压条电缆”具有完全通风的特性,与通风连接器配合使用时,可以充入空气或其他气体,或在真空环境下运行,例如在航天器中。它们价格昂贵,并且在弯曲和安装时需要特别注意。一种常见的结构是:铜管护套内衬有绝缘的聚四氟乙烯/空气压条,用于支撑SPC管的中心导体。
合格的或手工成型的电缆可称为半柔性刚性电缆,适用于安装过程中需要进行电缆成型的情况。此类电缆可手工切割、剥离和成型,但不适用于反复弯曲。其典型结构包括:实心镀锡铝屏蔽层、低密度聚四氟乙烯(LD PTFE)带状介质层和喷射式中心导体。
刚性微波同轴电缆组件
这种刚性微波同轴电缆组件由两根铜管组成,两端以及每隔一米均由聚四氟乙烯(PTFE)支架支撑,不可弯曲,需要特殊的弯头(45°和90°)才能进行弯曲。互连时必须使用内部接头/内部支架和法兰。
硬线微波同轴电缆组件主要用于室内,例如电视和调频广播系统中射频组件之间的高功率连接;当然,硬线同轴电缆也用于室外,例如天线杆。其内导体为铜,外导体为铜或铝,以降低成本和减轻重量。
刚性、半刚性和柔性同轴微波电缆组件
在阐述刚性电缆相对于半刚性或柔性微波同轴电缆组件的优势时,这在很大程度上就像是苹果和橘子之间的比较。半刚性电缆根本无法达到电视、调频广播以及许多微波频率远距离无线传输等高功率应用所需的尺寸。在大多数应用中,半刚性电缆的尺寸仅限于 1/2 英寸充气式半刚性电缆,其内外导体均为铜管微型刚性电缆,这种电缆极难弯曲,且频率范围仅限于 GHz 级。此外,其实测功率处理能力也仅为几百瓦。
这种刚性微波同轴电缆组件,直径范围为 7/8 英寸至 8 3/16 英寸,可在 800 至 60 MHz 的电视和调频频率下工作,功率容量可达 100 kW,甚至更高。6 1/8 英寸及以上尺寸的组件支持多通道数字电视/模拟信号传输。弯头解决了灵活性问题,该系统可在正压下充入干燥空气或惰性气体,适用于户外环境。此外,最新设计无需定期维护,使用寿命长达数十年。
在比较刚性微波同轴电缆组件与半刚性或柔性微波同轴电缆组件的优势时,大多数情况下,这就好比是苹果和橘子之间的比较。半刚性电缆根本无法满足电视、调频广播以及许多微波频率远距离无线传输等高功率应用所需的尺寸。在大多数应用中,半刚性电缆的尺寸仅限于 1/2 英寸充气式半刚性电缆,其内外导体均为铜管微型刚性电缆,这种电缆极难弯曲,且频率范围仅限于 GHz 级。此外,其实测功率处理能力也只有几百瓦。
刚性电缆直径范围从 7/8 英寸到 8 3/16 英寸,可在 800 至 60 MHz 的电视和调频频率下工作,功率容量从 100 千瓦到兆瓦甚至更高。6 1/8 英寸及以上尺寸的电缆支持多通道数字电视/模拟信号传输。弯头解决了灵活性问题,该系统可在正压下充入干燥空气或惰性气体,适用于户外环境。此外,最新设计无需定期维护,使用寿命长达数十年。





