射頻同軸電纜主要應用于電子通信設備、無線電通信系統的射頻發射單元、樓宇布線及CATV的分配和接入網，以其寬頻帶、高速率的多媒體傳輸性能而廣泛使用。隨著我國移動通信建設的發展，我國的RF電纜市場不斷擴展，國內RF電纜企業逐年增加，當初國外RF電纜壟斷市場時高不可攀的價格也大幅度下降，廠商的利潤空間被大幅度壓縮。但相關廠商看到未來3G市場巨大的發展潛力，對RF電纜的市場前景仍舊十分看好，市場競爭有進一步加劇的趨勢。我們相信，伴隨著我國移動通信市場的發展，我國企業的市場競爭力一定會不斷提高。 受全球3G高速發展，以及中國將在2008年奧運會上提供3G業務承諾的驅動，中國3G市場各方緊鑼密鼓，加快步伐。據相關報道，信息產業部已在2006年作出3G部署，隨著第三代移動通信的建設，我國在未來幾年內將要注入數千億資金，這意味著中國移動通信事業將迎來一個突飛猛進的發展時期。移動通信基站系統是移動網絡基礎設施的主要部分，其投資費用約占整個網絡投資的70%，具有極其廣闊的市場。作為基站饋線，最新一代產品是物理發泡絕緣、皺紋銅外導體射頻電纜，其市場前景將十分樂觀。 關于目前我國射頻電纜市場的發展趨勢，業內專家認為，目前國內射頻電纜的品質已經完全可以和國外產品相媲美，并且有很大的成本優勢。目前已經有許多國外RF電纜生產企業開始OEM國內企業的產品，今后，國外RF電纜生產企業可能會選擇在中國生產產品然后出口國外。而國內企業目前缺乏的一方面是國外品牌的知名度與美譽度，另一方面則是產品的配套能力。國外可以提供包括天線、配件、測試等一整套解決方案，而國內企業則普遍在這方面比較薄弱，未來我國企業應積極向提供整體解決方案的方向努力。 1.射頻同軸電纜簡介 射頻同軸電纜是指無線電頻率范圍內傳輸電信號或能量的同軸電纜的總稱，是用于傳輸高頻電信號、射頻和微波信號能量的。高頻電信號具有“波”的屬性，要考慮電磁波的特性。使用同軸電纜就是為了信號傳輸損耗小、抗干擾能力強。它是一種分布參數電路，其電長度是物理長度和傳輸速度的函數，這一點和低頻電路有著本質的區別。射頻同軸電纜由內導體、介質、外導體和護套組成。它按用途可分為三類：即CATV同軸電纜、移動通信基站用同軸電纜和漏泄同軸電纜。按特性可分為半剛、半柔和柔性電纜三種，不同應用場合應選擇不同類型的電纜。半剛和半柔電纜一般用于設備內部的互聯;而在測試和測量領域，應采用柔性電纜。 (1)半剛性電纜 顧名思義，這種電纜不容易被輕易彎曲成型，其外導體是采用鋁管或者銅管制成，其射頻泄漏非常小(小于120dB)，在系統中造成的信號串擾可以忽略不計。這種電纜的無源互調特性也是非常理想的。如果要彎曲到某種形狀，需要專用的成型機或者手工的模具來完成。如此麻煩的加工工藝換來的是非常穩定的性能，半剛性電纜采用固態的聚四氟乙烯材料作為填充介質，這種材料具有非常穩定的溫度特性，尤其在高溫條件下，具有非常良好的相位穩定性。 半剛性電纜的成本高于半柔性電纜，大量應用于各種射頻和微波系統中。 (2)半柔性電纜 半柔性電纜是半剛性電纜的替代品，這種電纜的性能指標接近于半剛性電纜，而且可以手工成型。但是其穩定性比半剛性電纜略差些，由于其可以很容易的成型，同樣的也容易變形，尤其在長期使用的情況下。 (3)柔性(編織)電纜 柔性電纜是一種“測試級”的電纜。相對于半剛性和半柔性的電纜，柔性電纜的成本十分昂貴，這是因為柔性電纜在設計時要顧及的因素更多。柔性電纜要易于多次彎曲而且還能保持性能，這是作為測試電纜的最基本要求。柔軟和良好的電指標是一對矛盾，也是導致造價昂貴的主要原因。 柔性射頻電纜組件的選擇要同時考慮各種因素，而這些因素之間有些的相互矛盾的，如單股內導體的同軸電纜比多股的具有更低的插入損耗和彎曲時的幅度穩定性，但是相位穩定性能就不如后者。所以一條電纜組件的選擇，除了頻率范圍，駐波比，插入損耗等因素外，還應考慮電纜的機械特性，使用環境和應用要求，另外，成本也是一個永遠不變的因素。 2.射頻電纜的通用設計準則 射頻電纜組件的正確選擇除了頻率范圍、駐波比、插入損耗等因素外，還應考慮電纜的機械特性，使用環境和應用要求，另外，成本也是一個永遠不變的因素。射頻同軸電纜的損耗和駐波比分別表征了電纜傳輸效率及其均勻性，是最重要指標之一。低損耗、低駐波、高相位穩定性是當前毫米波、微波同軸電纜的研制方向。 射頻同軸電纜是傳輸射頻信號，因此信號在導體傳輸中產生集膚效應，即信號僅僅在電纜的內導體外表面和外導體內表面進行有效傳輸。內導體除采用實心銅線外，還經常使用銅包覆線或空心銅管，以增加強度或節約材料，其中也包含著集膚效應原因，提高有效的傳輸。 對于銅包覆線，如銅包鋼線來說，銅層的厚度δ>0.07mm·sptr(f)(f單位為MHz)，即可實現同規格純銅線的傳輸效果。國家標準規定銅包鋼線電阻率≤0.059Ω·mm2/m(即電導率為29.7%IACS)，以直徑為1.6mm銅包鋼線為例，銅電阻率為0.0175Ω·mm2/m，鋼電阻率為0.147Ω·mm2/m，將鋼絲及其表面銅層看作兩個導體并聯，可算出表面銅層的厚度為0.025mm，當傳輸頻率大于1.67MHz時，其完全等效于同規格的實心圓銅線。 在歐美國家，銅包鋁主要應用在通信領域，特別是高頻領域中做導電芯與屏蔽用。鋁線外面包一層銅經拉制而成的雙金屬線,由于具有比重小,傳輸性能好等優點,特別適用于做射頻同軸電纜的內導體,與純銅線相比,其密度為純銅40%左右，而傳輸特性優于純銅線,是最理想的射頻同軸電纜分支線內導體,假設我國電線電纜行業實現了以鋁代銅,可節約大量有限的銅資源。 從全球設備制造商和電纜制造商來講，射頻同軸電纜外導體的軋紋方式一般可分為兩種：一種為同心式軋紋，另一種為偏心式軋紋。同心式軋紋是指對射頻同軸電纜外導體進行軋紋的道具其結構中心與電纜處于同一中心。偏心式軋紋是指對射頻同軸電纜外導體進行軋紋的道具其結構中心與電纜有一定的偏離。同心式軋紋設備生產廠商主要有：美國原Watson公司、上海Maxwell公司;偏心式軋紋設備生產廠商主要有：美國Webscher公司、上海科辰線纜設備技術合作公司。 (1)特性阻抗 “特性阻抗”是射頻電纜，接頭和射頻電纜組件中最常提到的指標。最大功率傳輸，最小信號反射都取決于電纜的特性阻抗和系統中其它部件的匹配。如果阻抗完全匹配，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)與其內外導體的尺寸之比有關，同時也和填充介質的介電常數有關。由于射頻能量傳輸的“趨膚效應”，與阻抗相關的重要尺寸是電纜內導體的外徑(d)和外導體的內徑(D)：Z0(Ω)=138√ε×logDd 絕大部分應用于通信領域的射頻電纜的特性阻抗是50Ω;在廣播電視中則會用到75Ω的電纜。 (2)駐波比(VSWR)回波損耗 對于理想的同軸電纜，在整個長度方向上電纜的特性阻抗是不變的，然而事實上阻抗完全均勻的電纜是不存在的，因而在長度方向上電纜特性阻抗總會存在一些細微的變化。在同軸電纜長度方向上阻抗的任何細微的變化，均會導致在電纜傳輸的一部分信號能量被反射回去，就如同在不同介質的媒質中傳播時在兩媒質的界面會發生反射和折射一樣。信號的反射不僅會造成信號在傳輸信號的能量損失，而且反射回去的信號會對傳輸信號源產生干擾，輕者會導致信號線性失真，嚴重的將導致電纜根本無法使用。同軸電纜(VSWR)稀能使電纜結構均勻性、穩定性在電氣上的反映。 電壓駐波比(VSWR)是同軸電纜最重要的電氣參數之一。VSWR性能不僅影響傳輸信號的線性度，還會對電纜的縱向損耗、傳輸功率產生影響，也是射頻同軸電纜制造的一個主要難點。 電纜組件中的阻抗變化將會引起信號的反射，這種反射會導致入射波能量的損失。測試電纜組件之間的連接和電纜接頭之間的連接是產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上也會產生一些VSWR突變。 反射的大小可以用電壓駐波比(VSWR)來表達，其定義是入射和反射電壓之比。VSWR越小，說明電纜生產的一致性越好。VSWR的等效參數是反射系數或回波損耗。 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，輸出功率為98W，即2W被反射回來。 (3)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的能力，它由介質損耗、導體(銅)損耗和輻射損耗三部分組成。大部分的損耗轉換為熱能。導體的尺寸越大，損耗越小;而頻率越高，則介質損耗越大。因為導體損耗隨頻率的增加呈平方根的關系，而介質損耗隨頻率的增加呈線性關系，所以在總損耗中，介質損耗的比例更大。另外，溫度的增加會使導體電阻和介質功率因素的增加，因此也會導致損耗的增加。 對于測試電纜組件，其總的插入損耗是接頭損耗、電纜損耗和失配損耗的總和。 在測試電纜組件的使用中，不正確的操作也會產生額外的損耗。例如，對于編織電纜，彎曲也會增加其損耗。每種電纜都有最小彎曲半徑的要求。 在選擇電纜組件時，應先確定系統最高頻率時可接受的損耗值，然后再根據這個損耗值來選擇尺寸最小的電纜。 (4)平均功率容量 功率容量是指電纜消耗由電阻和介質損耗所產生的熱能的能力。BXT提供的電纜組件均提供了平均功率容量的指標。 在實際使用中，電纜的有效功率與VSWR、溫度和高度有關： 有效功率…