Im modernen Bereich der elektronischen Kommunikation sind HF-Koaxialkabel Schlüsselkomponenten, die häufig in Szenarien wie drahtloser Kommunikation, Radio und Fernsehen sowie Radarnavigation eingesetzt werden. Sie bestehen aus einem Innenleiter, einer Isolierschicht, einem Außenleiter und einem Außenmantel. Der Innenleiter überträgt Signale und kann ein einzelner massiver Draht oder ein mehradriger verdrillter Draht sein; Die Isolierschicht besteht aus Materialien wie Polyethylen, um die elektrische Isolierung und strukturelle Unterstützung aufrechtzuerhalten. Der Außenleiter besteht hauptsächlich aus geflochtenem Kupfergeflecht oder Aluminiumfolie, um elektromagnetische Störungen abzuschirmen. Der Außenmantel schützt das Kabel vor Umwelterosion. Sein Hauptvorteil besteht darin, elektromagnetische Energie innerhalb des Mediums für die Übertragung durch eine konzentrische Struktur zu begrenzen und so eine Signalübertragung mit geringer Dämpfung, hoher Abschirmleistung und einem breiten Frequenzband zu erreichen, wodurch es sich besonders für Mikrowellenfrequenzszenarien eignet.
I. Kernmerkmale
(1) Charakteristische Impedanz
Dies ist ein wichtiger Indikator für die Effizienz der Signalübertragung, steht in direktem Zusammenhang mit dem Größenverhältnis von Innen- und Außenleiter und wird maßgeblich durch den Skin-Effekt beeinflusst. Die übliche 50-Ohm-Impedanz kann Stromübertragung und -verlust ausgleichen, passt sich den meisten Geräten an und wird häufig in Bereichen wie der drahtlosen Kommunikation eingesetzt. 75 Ohm werden hauptsächlich in Kabelfernsehnetzen (CATV) mit einer Übertragungsbandbreite von bis zu 1 GHz verwendet, und die Bandbreite häufig verwendeter Modelle beträgt 750 MHz.
(2) VSWR und Rückflussdämpfung
VSWR spiegelt den Grad der Signalreflexion wider und ein kleinerer Wert weist auf eine bessere Kabelkonsistenz hin. Das VSWR typischer Mikrowellenkabelbaugruppen liegt zwischen 1,1 und 1,5, was einer Rückflussdämpfung von 26,4 bis 14 dB entspricht, und die Übertragungseffizienz erreicht zu diesem Zeitpunkt 96 bis 99,8 %. In praktischen Anwendungen kann ein VSWR von weniger als 1,5 die meisten Anforderungen erfüllen.
(3) Dämpfungsleistung
Die Dämpfung (Einfügedämpfung) setzt sich aus Dielektrikums-, Leiter- und Strahlungsverlusten zusammen. Je höher die Frequenz und je kleiner die Leitergröße, desto deutlicher ist die Dämpfung, und auch steigende Temperaturen verstärken den Verlust. Bei der Auswahl müssen die Übertragungsentfernung und die Frequenz berücksichtigt werden, um eine effektive Signalübertragung sicherzustellen.
(4) Leistungskapazität
Es wird in Spitzen- und Durchschnittsleistungskapazität unterteilt. Ersteres hängt von der Spannungsfestigkeit ab, und letzteres hängt von der Wärmeableitungskapazität ab, die von Faktoren wie der Temperaturbeständigkeit des Mediums, der Umgebungstemperatur und der Höhe beeinflusst wird. Es muss umfassend in Kombination mit der tatsächlichen Leistung und Frequenz berücksichtigt werden.
(5) Sonstige Merkmale
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit ist umgekehrt proportional zur Dielektrizitätskonstante des Mediums. Je kleiner die Dielektrizitätskonstante ist, desto näher liegt sie an der Lichtgeschwindigkeit, was bei der Fehlerortung hilfreich ist. passive Intermodulationsverzerrungen werden durch nichtlineare Faktoren verursacht und können durch hochwertige Materialien reduziert werden; Die Phasenstabilität beim Biegen ist für Systeme wie Phased Arrays von entscheidender Bedeutung, und dielektrische Kabel mit geringer Dichte bieten eine bessere Leistung.
II. Auswahlkriterien
(1) Impedanzanpassung
Es muss mit der Impedanz der Systemausrüstung übereinstimmen. Für die meisten Szenarien wird 50 Ohm gewählt, im Radio- und Fernsehbereich werden 75 Ohm bevorzugt, um Signalreflexion und Effizienzverluste zu vermeiden.
(2) VSWR und Rückflussdämpfung
Vorrang haben Produkte mit kleinem VSWR und großer Rückflussdämpfung. Für hochpräzise Szenarien sind höhere Standards erforderlich, außerdem sollte auf die Leistungsstabilität des gesamten Frequenzbandes geachtet werden.
(3) Dämpfung und Leistung
Für Kurzstreckentests können Kabel entsprechend der Toleranz der Geräte ausgewählt werden, für Langstrecken sind verlustarme Modelle erforderlich; Für Hochleistungsszenarien muss die Leistungskapazität genau angepasst und in Kombination mit Faktoren wie Frequenz und Umgebung bewertet werden.
(4) Abschirmung und Haltbarkeit
In Umgebungen mit starken elektromagnetischen Störungen sind Kabel mit hoher Schirmungseffizienz erforderlich. Einschichtige, zweischichtige und dreischichtige Abschirmungen eignen sich jeweils für unterschiedliche Frequenzen und Szenarien; Bei Szenarien mit häufigem Biegen sollte auf die Biegelebensdauer und Phasenstabilität geachtet werden, und bei Testumgebungen sollte die Stecklebensdauer der Steckverbinder berücksichtigt werden.
III. Typische Anwendungen
(1) Drahtlose Kommunikation
Es wird zum Verbinden von Basisstationen und Antennen, in mobilen Endgeräten und drahtlosen Zugangspunkten verwendet. Es sind Kabel mit geringem Verlust, hoher Abschirmung und Impedanzanpassung erforderlich, und flexible Kabel sind für die Anforderungen miniaturisierter Geräte geeignet.
(2) Radio und Fernsehen
75-Ohm-Kabel sind das Herzstück von Kabelfernsehnetzen, und für die Übertragung über große Entfernungen müssen Verstärker eingesetzt werden; Sender verwenden sie, um Sender und Antennen zu verbinden, um eine breite Signalabdeckung sicherzustellen.
(3) Radar und Navigation
Radarsysteme sind zur Übertragung von Impulssignalen auf Kabel mit hoher Leistungskapazität, geringem Verlust und starker Abschirmung angewiesen. Bei Navigationsgeräten ist eine stabile Übertragung schwacher Satellitensignale erforderlich, um eine genaue Positionierung zu gewährleisten.
Aufgrund ihrer einzigartigen Struktur und Leistung sind HF-Koaxialkabel zu den „Nervenkanälen“ der modernen Kommunikation geworden. Durch das Verständnis ihrer Eigenschaften und Auswahllogik können die Anforderungen verschiedener Szenarien besser erfüllt werden.
