射频同轴电缆主要用于传输射频信号,可分为半刚性、半柔性、柔性和波纹管电缆。半刚性和半柔性电缆一般用于设备内部的互联;而在测试和测量领域,多采用柔性电缆;波纹管电缆则常用于天馈系统中。今天我们从同轴电缆的结构和性能两方面来聊聊半柔性和柔性电缆。
一、结构
同轴电缆一般由内导体、绝缘层、外导体(屏蔽层)三层结构。
内导体通常为铜,为降低损耗,铜表面还要镀银。
绝缘层一般采用聚乙烯、聚四氟乙烯等材料,为降低介质损耗并提高电缆的柔软度,介质常采用发泡工艺。
外导体由铜网或铝箔包裹整个电缆,采用单层或多层金属屏蔽结构。
通常射频电缆在屏蔽层外还包括塑料护套层、铠甲层,以保护电缆免受腐蚀和外力损害。
半柔性电缆
半柔电缆的屏蔽层为单层铜编织网,表面搪锡,以增加电缆强度和屏蔽性。半柔电缆较为柔软,易弯折。半柔电缆的屏蔽层完全封闭,因此具有较低的信号泄露,可应用于低频、微波和毫米波等频段。半柔电缆的稳幅稳相性能较柔性电缆高很多,但还是容易受机械振动、变形以及温度等影响,所以一般应用于室内、机箱内等具有稳定环境的设备中,主要应用于模块间互联、系统间互联等。
100欧姆柔性PE-S330双轴电缆,双屏蔽黑色PVC护套
柔性电缆
柔性电缆的屏蔽层为单层铜编织网,电缆柔软,易弯折。由于屏蔽层未形成有效封闭,导致这种电缆的信号泄露较为严重,也基本不具备稳幅稳相性能,一般只适用于低频低功率环境。
二、性能
半柔性电缆
在某些场合,半柔性电缆是半刚性电缆的替代品,这种电缆的性能指标接近于半刚性电缆,而且可以手工成形。但是其稳定性比半刚性电缆略差些,由于它可以很容易成形,同样也就容易变形,尤其是在长期使用的情况下。
低损耗柔性PE-P195同轴电缆,三重屏蔽棕褐色FEP护套
柔性电缆
测试级的电缆组件大多采用柔性电缆。相对于半刚性和半柔性的电缆,柔性电缆的成本十分昂贵,这是因为柔性电缆在设计时要顾及的因素更多。柔性电缆要能够多次弯曲而且还要保持性能,这是作为测试电缆的最基本要求。柔软度和良好的电指标是一对矛盾体,也是导致造价昂贵的主要原因。因此在选择电缆组件时,除了频率范围、驻波比、插入损耗等性能因素外,还应考虑电缆的机械特性、使用环境和应用要求。当然,成本也是一个永远不变的因素。