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射频同轴线缆的衰减(插入损耗)是什么

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发表于 2018-12-6 10:02:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
  同轴电缆的衰减是表示其有效传输射频信号的能力,它由导体损耗、介质损耗和辐射损耗三部分组成。导体损耗是由导体的趋肤效应所引起的,随频率的增加呈平方根关系。介质损耗是介质材料对传导电流的电阻所引起的,随频率的增加呈线性关系。辐射损耗是由泄漏引起的,除了专用的开槽泄漏电缆以外,这部分损耗非常小。大部分的损耗转换为热能。在选定的工作频率下,导体的尺寸越大,损耗越小;而频率越高,则介质损耗越大。在总损耗中,介质损耗的比例更大.另外,温度的增加会使导体电阻和介质功率因素的增加,因此也会导致损耗的增加。几种主要损耗的计算公式如下:


  式中, Li为内导体损耗, Lo 为外导体损耗, Ld 为介质损耗; d 为内导体外径( in ) , D为外导体内径( in ) ; f 为工作频率( M Hz ) ;Z0 为特性阻抗(欧姆 );p 为介质损耗角,当介质的介电常数εr = 2 .1时 p=0.00016 ,当εr = 1 . 6 时 p =0.00005 。忽略辐射损耗,电缆的总损耗为: L = Li + Lo + Ld ( 1 . 16 )
  对于测试电缆组件而言,其总的插入损耗是接头损耗、电缆损耗和失配损耗的总和。总体的表现是频率越高,损耗越大。图1 . 8 表示了一条典型的 3GHz 测试电缆组件(长度为lm ,外径为 5 mm )的插入损耗与频率的关系。
  在测试和测量应用时,虽然说一条电缆组件的 VSWR 指标怎么追求都不过分,但如果过分地追求低损耗,有时会得不偿失。因为要做到低损耗,需要采用外径更大的电缆和更低密度的介质(如 LD - PTFE ) ,显然这会增加成本。


  在 S 参数测量中,测试电缆的损耗是可以被校准的,有时为了改善信号源的匹配,还在信号源的输出端接一个适当衰减量的衰减器;而在功率测量中,则需要低损耗的测试电缆以减小测试误差;不过很多功率计都具有补偿功能,测试者可将已知的测试电缆组件的损耗输入仪器并加以修正。
  在选择电缆组件时,应先确定系统最高频率时可接受的损耗值然后其娘据这个损耗值来选择尺寸最小的电缆。
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