En el campo moderno de las comunicaciones electrónicas, los cables coaxiales de RF son componentes clave ampliamente utilizados en escenarios como comunicaciones inalámbricas, radio y televisión y navegación por radar. Consisten en un conductor interior, una capa aislante, un conductor exterior y una funda exterior. El conductor interno transmite señales y puede ser un solo cable sólido o un cable trenzado de varios hilos; la capa aislante está hecha de materiales como polietileno para mantener el aislamiento eléctrico y el soporte estructural; el conductor exterior está hecho principalmente de malla de cobre trenzada o papel de aluminio para proteger las interferencias electromagnéticas; la funda exterior protege el cable de la erosión ambiental. Su principal ventaja radica en confinar la energía electromagnética dentro del medio para su transmisión a través de una estructura concéntrica, logrando una transmisión de señal con baja atenuación, alto rendimiento de blindaje y una amplia banda de frecuencia, lo que lo hace particularmente adecuado para escenarios de frecuencia de microondas.
I. Características principales
(1) Impedancia característica
Este es un indicador clave que determina la eficiencia de transmisión de la señal, está directamente relacionado con la relación de tamaño de los conductores internos y externos y se ve afectado significativamente por el efecto piel. La impedancia común de 50 ohmios puede equilibrar la transmisión y la pérdida de energía, adaptarse a la mayoría de los equipos y se usa ampliamente en campos como las comunicaciones inalámbricas; 75 ohmios se utiliza principalmente en redes de televisión por cable (CATV), con un ancho de banda de transmisión de hasta 1 GHz, y el ancho de banda de los modelos más utilizados es de 750 MHz.
(2) VSWR y pérdida de retorno
VSWR refleja el grado de reflexión de la señal y un valor menor indica una mejor consistencia del cable. El VSWR de los conjuntos de cables de microondas típicos está entre 1,1 y 1,5, lo que corresponde a una pérdida de retorno de 26,4 a 14 dB, y la eficiencia de transmisión alcanza el 96%-99,8% en este momento. En aplicaciones prácticas, un VSWR de menos de 1,5 puede satisfacer la mayoría de las necesidades.
(3) Rendimiento de atenuación
La atenuación (pérdida de inserción) se compone de pérdidas dieléctricas, de conductores y de radiación. Cuanto mayor sea la frecuencia y menor el tamaño del conductor, más obvia será la atenuación y el aumento de la temperatura también agravará la pérdida. Al seleccionar, es necesario considerar la distancia y la frecuencia de transmisión para garantizar una transmisión de señal efectiva.
(4) Capacidad de energía
Se divide en capacidad de potencia máxima y media. El primero depende de la capacidad de resistencia al voltaje y el segundo está relacionado con la capacidad de disipación de calor, afectada por factores como la resistencia a la temperatura del medio, la temperatura ambiente y la altitud. Debe considerarse de manera integral en combinación con la potencia y la frecuencia reales.
(5) Otras características
La velocidad de propagación es inversamente proporcional a la constante dieléctrica del medio. Cuanto menor es la constante dieléctrica, más cercana está a la velocidad de la luz, lo que ayuda a localizar fallas; la distorsión de intermodulación pasiva es causada por factores no lineales y puede reducirse con materiales de alta calidad; La estabilidad de fase durante la flexión es crucial para sistemas como los arreglos en fase, y los cables dieléctricos de baja densidad funcionan mejor.
II. Criterios de selección
(1) Coincidencia de impedancia
Debe ser coherente con la impedancia del equipo del sistema. Se seleccionan 50 ohmios para la mayoría de los escenarios y se prefieren 75 ohmios en el campo de la radio y la televisión para evitar la reflexión de la señal y la pérdida de eficiencia.
(2) VSWR y pérdida de retorno
Se da prioridad a los productos con VSWR pequeño y gran pérdida de retorno. Se requieren estándares más altos para escenarios de alta precisión y también se debe prestar atención a la estabilidad del rendimiento de toda la banda de frecuencia.
(3) Atenuación y potencia
Para pruebas a corta distancia, los cables se pueden seleccionar según la tolerancia del equipo y se requieren modelos de bajas pérdidas para distancias largas; para escenarios de alta potencia, la capacidad de potencia debe coincidir estrictamente y evaluarse en combinación con factores como la frecuencia y el entorno.
(4) Blindaje y durabilidad
En entornos con fuertes interferencias electromagnéticas, se requieren cables con alta eficiencia de blindaje. El blindaje de una sola capa, de dos capas y de tres capas es adecuado, respectivamente, para diferentes frecuencias y escenarios; para escenarios con flexión frecuente, se debe prestar atención a la vida útil de flexión y la estabilidad de fase, y para entornos de prueba, se debe considerar la vida útil enchufable de los conectores.
III. Aplicaciones típicas
(1) Comunicaciones inalámbricas
Se utiliza para conectar estaciones base y antenas, dentro de terminales móviles y puntos de acceso inalámbrico. Se requieren cables con baja pérdida, alto blindaje y adaptación de impedancia, y los cables flexibles son adecuados para las necesidades de equipos miniaturizados.
(2) Radio y Televisión
Los cables de 75 ohmios son el núcleo de las redes de televisión por cable y es necesario utilizar amplificadores para transmisiones de larga distancia; Los transmisores los utilizan para conectar transmisores y antenas para garantizar la amplitud de la cobertura de la señal.
(3) Radar y navegación
Los sistemas de radar dependen de cables con alta capacidad de potencia, bajas pérdidas y fuerte blindaje para transmitir señales de pulso; En los equipos de navegación, se requiere una transmisión estable de señales satelitales débiles para garantizar un posicionamiento preciso.
Con su estructura y rendimiento únicos, los cables coaxiales de RF se han convertido en los 'canales nerviosos' de las comunicaciones modernas. Comprender sus características y lógica de selección puede satisfacer mejor las necesidades de varios escenarios.
