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在無(wú)線通信領(lǐng)域微波射頻測(cè)試電纜是一種常用高精密的系統(tǒng)測(cè)試耗材

，與矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀

、掃頻儀等測(cè)試儀器配套連接使用。

任何一個(gè)ＤＵＴ都位于信號(hào)發(fā)生器和分析儀之間

，而連接ＤＵＴ和儀器之間的橋梁就是測(cè)試附件或測(cè)試系統(tǒng)。千萬(wàn)不要忽視這些測(cè)試附件

，有條件時(shí)

，好能固化這些測(cè)試附件使之成為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)量系統(tǒng)

。儀器供應(yīng)商在提供整機(jī)時(shí)，多會(huì)提供到與儀器的高工作頻率相符的測(cè)試電纜

。而在真正的測(cè)試過(guò)程中

，會(huì)遇到各種不同的情況而需要采用不同的附件，所有這些附件都會(huì)影響到測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性

，這就需要測(cè)試者對(duì)相關(guān)的測(cè)試附件有深入的了解

。

在選擇測(cè)試系統(tǒng)中電纜的規(guī)格時(shí)，除了要考慮插入損耗和ＶＳＷＲ以外

，電纜的穩(wěn)定性一定要好

。在射頻和微波頻段，常用的電纜分為半剛性電纜

，半柔性電纜和柔性編織電纜等三種

。

柔性電纜作為一種“測(cè)試級(jí)”的電纜。相對(duì)于半剛性和半柔性的電纜

，柔性電纜的成本相對(duì)昂貴

，這是因?yàn)槿嵝噪娎|在設(shè)計(jì)時(shí)要顧及的因素更多。柔性電纜要易于多次彎曲而且還能保持性能

，這是作為測(cè)試電纜的基本要求

。

柔軟和良好的電指標(biāo)是一對(duì)矛盾，也是導(dǎo)致成本升高的主要原因

。柔性電纜須***保持在彎曲條件下幅度和相位的穩(wěn)定

。通常來(lái)說(shuō)，單股內(nèi)導(dǎo)體的電纜有利于幅度的穩(wěn)定

；多股內(nèi)導(dǎo)體的電纜有利于相位的穩(wěn)定

，可見(jiàn)僅這二項(xiàng)指標(biāo)就難以二全了。

要注意觀察接頭和電纜連接部位的工藝

，這會(huì)影響到電纜的使用壽命

。在這個(gè)部位，傳統(tǒng)的電纜和接頭之間有一個(gè)硬接觸點(diǎn)

，很容易造成電纜的斷裂

，這也是大部分測(cè)試工程師在使用傳統(tǒng)測(cè)試電纜測(cè)試過(guò)程中頭疼的問(wèn)題，而這并不是簡(jiǎn)單采用熱縮套管就可以解決的

，因?yàn)檫@種硬接觸點(diǎn)的斷裂往往是測(cè)試電纜在頻繁彎折后

，張力通過(guò)電纜傳導(dǎo)到硬接觸點(diǎn)，造成硬接觸點(diǎn)老化而斷裂

。

傳統(tǒng)不帶鎧裝的柔性測(cè)試電纜自不用說(shuō)

，由于沒(méi)有鎧裝層的保護(hù)，即使在電纜和接頭連接處采用增強(qiáng)型的熱縮套管也不能有效延長(zhǎng)測(cè)試電纜的使用壽命

；而傳統(tǒng)的鎧裝電纜由于鎧裝層之間以及鎧裝層和信號(hào)傳輸層之間有間隙

，張力還是會(huì)在電纜彎折后傳導(dǎo)到硬接觸點(diǎn)

，造成電纜在使用一段時(shí)間后指標(biāo)發(fā)生跳變。

接頭的材料也是決定測(cè)試電纜壽命的主要因素

，一般來(lái)說(shuō)

，采用銅外導(dǎo)體的接頭的使用壽命不如不銹鋼材料。在滿足力矩的前提下

，前者的壽命是５００次

，后者是5０００次。這項(xiàng)指標(biāo)的定義是在到了壽命后

，接頭的出廠指標(biāo)開(kāi)始下降

，而不是說(shuō)這個(gè)接頭就要報(bào)廢了。

正常情況下

，電纜接頭的壽命要遠(yuǎn)大于上述指標(biāo)

。針對(duì)需要頻繁插拔的生產(chǎn)測(cè)試環(huán)境，轉(zhuǎn)接頭的應(yīng)用是值得推薦的

。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)

，針對(duì)相對(duì)靜止的互聯(lián)方案，不需要頻繁插拔和彎折的情況下

，推薦選擇普通不帶鎧裝的測(cè)試電纜

，而針對(duì)大批量生產(chǎn)測(cè)試或繁重的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，鎧裝電纜從長(zhǎng)期的角度來(lái)看總是性價(jià)比好的選擇

。

柔性電纜的設(shè)計(jì)從某種程度上違背了低無(wú)源互調(diào)的設(shè)計(jì)原則

，所以柔性電纜少有低無(wú)源互調(diào)型號(hào)的。

總的來(lái)說(shuō)

，柔性測(cè)試電纜的指標(biāo)一定要好和穩(wěn)定

，選擇一條柔性測(cè)試電纜要從實(shí)際應(yīng)用，頻率

，損耗

，ＶＳＷＲ，接頭材料

，使用壽命

，射頻泄漏，無(wú)源互調(diào)和成本等諸方面因素綜合考慮

，而不是單純從價(jià)格來(lái)考慮

，因?yàn)樵跍y(cè)試過(guò)程中，對(duì)總體成本影響大的往往是測(cè)試效率和產(chǎn)出良率

。

以下論述一下射頻測(cè)試電纜的各種關(guān)鍵指標(biāo)和性能

，了解電纜的性能對(duì)于選擇一條佳的射頻電纜組件是十分有益的：

特性阻抗

“特性阻抗”是射頻電纜、接頭和射頻電纜組件中常提到的指標(biāo)。大功率傳輸

、小信號(hào)反射都取決于電纜的特性阻抗和系統(tǒng)中其它部件的匹配

。如果阻抗******匹配，則電纜的損耗只有傳輸線的衰減

，而不存在反射損耗。電纜的特性阻抗（Z0）與其內(nèi)外導(dǎo)體的尺寸之比有關(guān)

，同時(shí)也和填充介質(zhì)的介電常數(shù)有關(guān)

。由于射頻能量傳輸?shù)摹摆吥w效應(yīng)”，與阻抗相關(guān)的重要尺寸是電纜內(nèi)導(dǎo)體的外徑（d）和外導(dǎo)體的內(nèi)徑（D）：

Z0(Ω) = (138 /√ε) × (log D/d)

絕大部分應(yīng)用于通信領(lǐng)域的射頻電纜的特性阻抗是50Ω

；在廣播電視中則會(huì)用到75Ω的電纜

。

駐波比（VSWR）/回波損耗

電纜組件中的阻抗變化將會(huì)引起信號(hào)的反射，這種反射會(huì)導(dǎo)致入射波能量的損失

。測(cè)試電纜組件之間的連接和電纜/接頭之間的連接是產(chǎn)生反射損耗的主要原因

。由于制造的原因，電纜在某些特定的頻點(diǎn)上也會(huì)產(chǎn)生一些VSWR突變.反射的大小可以用電壓駐波比（VSWR）來(lái)表達(dá)

，其定義是入射和反射電壓之比

。VSWR越小，說(shuō)明電纜生產(chǎn)的一致性越好

。VSWR的等效參數(shù)是反射系數(shù)或回波損耗

。典型的微波電纜組件的VSWR在1.1到1.5之間，換算成回波損耗為26.4至14dB

，即入射功率的傳輸效率為99.8%至96%

。匹配效率的含義是，如果輸入功率為100W

，在VSWR為1.33時(shí)

，輸出功率為98W，即2W被反射回來(lái)

。

衰減（插入損耗）

電纜的衰減是表示電纜有效的傳送射頻信號(hào)的能力

，它由介質(zhì)損耗、導(dǎo)體（銅）損耗和輻射損耗三部分組成

。大部分的損耗轉(zhuǎn)換為熱能

。導(dǎo)體的尺寸越大，損耗越?div id="m50uktp" class="box-center"> ?div id="m50uktp" class="box-center"> ；而頻率越高，則介質(zhì)損耗越大

。因?yàn)閷?dǎo)體損耗隨頻率的增加呈平方根的關(guān)系

，而介質(zhì)損耗隨頻率的增加呈線性關(guān)系，所以在總損耗中，介質(zhì)損耗的比例更大

。另外

，溫度的增加會(huì)使導(dǎo)體電阻和介質(zhì)功率因素的增加，因此也會(huì)導(dǎo)致?lián)p耗的增加

。對(duì)于測(cè)試電纜組件

，其總的插入損耗是接頭損耗、電纜損耗和失配損耗的總和

。在測(cè)試電纜組件的使用中

，不正確的操作也會(huì)產(chǎn)生額外的損耗。例如

，對(duì)于編織電纜

，彎曲也會(huì)增加其損耗。每種電纜都有小彎曲半徑的要求

。在選擇電纜組件時(shí)

，應(yīng)先確定系統(tǒng)高頻率時(shí)可接受的損耗值，然后再根據(jù)這個(gè)損耗值來(lái)選擇尺寸小的電纜

。

傳播速度

電纜的傳播速度是指信號(hào)在電纜中傳輸?shù)乃俣群凸馑俚谋戎?div id="m50uktp" class="box-center"> ，和介質(zhì)的介電常數(shù)的根號(hào)呈反比關(guān)系：

Vp = (1/√ε )×100 ，由上式可見(jiàn)介電常數(shù)（ε）越小

，則傳播速度越接近光速

，所以低密度介質(zhì)的電纜其插入損耗更低。

彎曲時(shí)的相位穩(wěn)定性

彎曲-相位穩(wěn)定性是衡量電纜在彎曲時(shí)的相位變化

。在使用過(guò)程中的彎曲將會(huì)影響到插入相位

。減少?gòu)澢霃交蛟黾訌澢嵌榷紩?huì)增加相位的變化。同樣

，彎曲次數(shù)的增加也會(huì)導(dǎo)致相位變化的增加

。而增加電纜直徑/彎曲直徑之比則會(huì)減少相位的變化。相位變化和頻率基本上呈線性關(guān)系

。低密度介質(zhì)電纜的相位穩(wěn)定性會(huì)明顯優(yōu)于實(shí)心介質(zhì)電纜

。

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？

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