射频电缆参数报告

射频电缆参数报告
射频电缆参数： 一．特性阻抗
特性阻抗的大小取决于导体直径以及绝缘结构的等效介电常数 特性阻抗应尽可能和发射天线阻抗一致，避免驻波的出现 同轴电缆阻抗公式：
Zc ＝)/()(C j G L j R ωω++
R ＜＜ωL ，G ＜＜ωC
则
Zc =C L / ＝60•ln(D/d)/ε ＝138•l g(D/d)/ε （欧姆）
式中，D 为外导体内直径 （mm ） d 为内导体外直径 （mm ） ε为绝缘相对介电常数 表1常用介质材料的特性
三种标准阻抗为：
50±2欧姆：适用于射频及微波
75±3欧姆 ：适用于视频以及脉冲数据
100±5欧姆：适用于低电容电缆以及其他特种电缆
二．电容
同轴电缆电容计算公式：
C ＝1000ε/（18lnD/d ）＝24.13ε/（lgD/d ） （pF/m ）
三．衰减
在射频下，同轴电缆衰减通常可以用下式表示：
α＝αR +αG ＝R/2·L C /＋G/2·C L /
式中，αR 为导体电阻损耗引起的衰减分量，称为导体衰减 αG 为绝缘损耗引起的衰减分量，称为介质衰减 其中αR ＝2.61×10-3εf （1/d ＋1/D ）/lgD/d （dB/km ）
式中，f 为频率（Hz ）
ε为绝缘介电常数 D 为外导体内径（mm ）
d 为内导体外径（mm ）
在大功率射频电缆中，内外导体的温度会升高，因此电阻也随着升高，从而使衰减增大，因此在公式中引入衰减的温度系数：
Kt ＝)20(1-+t t α
式中，
t α为导体温度系数，对于铜，可取t α＝0.00393 1/℃
标准软铝，可取t α＝0.00407 1/℃
绝缘介质衰减可以按照下式计算：
G α＝9.1×10-5f ε
tg δ （dB/km ）
对于组合绝缘，如果介质1是固体材料，介质2是空气，即有：
tg e δ＝tg δ＋2εtg δ(1-P)/｛2ε＋1-2P （ε－1）｝－εtg δ(2+P)/{ 2ε＋1+ P （ε－1）}
式中，P 为发泡度，ε、tg δ为固体介质相应参数。

驻波引起的适配损耗为：
α∆＝10lgPm/P ＝10lg1/（1-2Γ）＝10lg(S+1)2
/(4S)
P 为负载失配时吸收的功率
Pm 为负载失配时可吸收的功率，此为最大吸收功率 S 为电压驻波比
Г为负载的反射系数
驻波比条件下的适配损耗可以通过查表获得
四．相移
在射频条件下，同轴电缆的相移常数可用如下简化公式来计算： LC ωβ= επ)(3
20MHz f = （弧度/千米）ε)(1200MHz f = （度/千米）
式中f （MHz ）为以MHz 为单位的使用频率 ε为电缆的等效介电常数
应该注意到，电缆的相移常数是与电缆的结构尺寸无关的参数，它仅仅取决于电缆的使用中的介质，随着频率的升高而正比增大。

当温度改变时，会引起电缆长度以及介质材料的介电常数的变化，从而引起电缆相位的变化。

温度引起的相位变化取决于电缆的机械长度的热胀冷缩引起的变化，一般为正值，也取决于介质介电常数的变化，一般是负值。

因此，如果通过电缆结构的良好设计，使两者一致，即可以获得高度稳定相位的电缆结构。

电缆弯曲扭转以及冲击也会引起相移变化
五．截止频率
通常把高次波出现的频率称为同轴电缆的截止频率。

同轴电缆中最早出现的高次波是TE11波，因此，同轴电缆截止频率是指TE11波出现的频率，即：
())
(1091.125d D d D c f c +⨯=
+=επεπ （MHz ）
式中c 为光速，c ＝3×108m/s ； ε为电缆的等效介电常数；
D 、d 分别为电缆的内外导体直径，单位mm
因此，随着电缆直径的增大，截止频率不断下降。

如果使用频率给定，则电缆的直径增大就受到限制。

电缆的外径增大受限制，则其衰减值的降低，同样也受到限制。

六．延迟时间
射频信号在电缆中传输时，其单位长度上的延迟时间可以按照下式计算：
（s/m ） （ns/m ）
从上式可以看出，同轴电缆的延迟时间与电缆的尺寸无关，仅仅取决于电缆的等效介电常数。

ε
ε
33310118
=⨯===V LC T。