我國射頻同軸電纜的定義、用途、結(jié)構(gòu)及分類

中國產(chǎn)業(yè)研究報告網(wǎng)訊：

    內(nèi)容提要：目前，射頻同軸電纜無統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn)，以絕緣層材料和應(yīng)用領(lǐng)域作為分類標(biāo)準(zhǔn)較為普遍。

    射頻同軸電纜又稱RF電纜（Radio Frequency），是指有兩個同心導(dǎo)體，而導(dǎo)體和絕緣層又共用同一軸心，在無線電頻率范圍內(nèi)傳輸高頻信號或能量的一種通信電纜，具有頻率高、頻帶寬等特點，目前廣泛應(yīng)用于移動通信、微波通信、廣播電視、隧道通信、通信終端、軍用電子、航空航天等多個領(lǐng)域。射頻同軸電纜屬特種電纜，為國家鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。

    一、射頻同軸電纜的基本結(jié)構(gòu)

    如下圖所示，常見的射頻同軸電纜由內(nèi)導(dǎo)體、絕緣層、外導(dǎo)體及護套幾個部分組成。

 
    ①內(nèi)導(dǎo)體

    內(nèi)導(dǎo)體的主要材料是高導(dǎo)電率的金屬（銅、銀等）。通常，小射頻同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體是銅線或銅包鋁線，大射頻同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體一般為銅管。內(nèi)導(dǎo)體質(zhì)量的高低對信號傳輸質(zhì)量的影響明顯，一方面，內(nèi)導(dǎo)體的電阻會導(dǎo)致信號的衰減，另一方面，其表面的不均勻會導(dǎo)致回波損耗，因此內(nèi)導(dǎo)體應(yīng)符合無雜質(zhì)、表面干凈、平整、光滑、直徑穩(wěn)定等要求。對于用于航空航天和軍用電子等領(lǐng)域的高端射頻同軸電纜，為保證高品質(zhì)的傳輸性能，內(nèi)導(dǎo)體需采用鍍銀銅或銀銅合金等低電阻率金屬制作，以進一步提高傳輸速度，降低信號衰減。

    ②絕緣層

    絕緣層主要在內(nèi)導(dǎo)體與外導(dǎo)體之間起耐壓絕緣作用，絕緣層的質(zhì)量與信號傳輸中的衰減、阻抗和回波損耗有很大關(guān)系。絕緣層應(yīng)符合以下要求：(1)相對介電常數(shù)低，介質(zhì)損耗因子�。�(2)結(jié)構(gòu)一致；(3)機械性能穩(wěn)定，使用壽命長；(4)防水防潮。絕緣層的材料大致可分成三類：一是相對低端的聚乙烯（PE）類；二是高端的氟塑料類；三是更高端的二氧化硅類。聚乙烯類產(chǎn)品的溫度使用范圍為-40℃-80℃，使用壽命較短，相位穩(wěn)定性較差；而氟塑料類產(chǎn)品的溫度適用范圍則可達-55℃-250℃，相位穩(wěn)定性好；二氧化硅類產(chǎn)品的溫度適用范圍更大，相位更為穩(wěn)定。因此，聚乙烯類產(chǎn)品只能滿足普通的射頻信號傳輸，而用于航空航天和軍用電子等領(lǐng)域的高端射頻同軸電纜，則需要氟塑料類或二氧化硅類產(chǎn)品才能滿足性能要求。相對而言，聚乙烯類產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)和加工工藝要求低，氟塑料類及二氧化硅類產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)要求高，目前國內(nèi)只有極少數(shù)企業(yè)能夠產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)氟塑料射頻同軸電纜，更為高端的二氧化硅射頻同軸電纜產(chǎn)品只有美國和德國等發(fā)達國家能夠生產(chǎn)。

    ③外導(dǎo)體

    外導(dǎo)體有兩個基本作用：第一是作為回路導(dǎo)體，第二是對傳輸?shù)男盘柶鹌帘巫饔�，以減少外部磁場干擾及本身的信號泄露。外導(dǎo)體的通常形式有屏蔽編織網(wǎng)、軋紋銅管等。對于應(yīng)用于航空航天和軍用電子等領(lǐng)域的高端射頻同軸電纜，為提高屏蔽性能，外導(dǎo)體主要采用整體浸錫、銀帶繞包、無縫銅管等。外導(dǎo)體的金屬材質(zhì)也應(yīng)導(dǎo)電率高、無雜質(zhì)，且在結(jié)構(gòu)上應(yīng)保持均勻，以保證均勻的特性阻抗和絕對值較高的回波損耗。

    ④護套

    護套主要由不同成分的塑料制品構(gòu)成，其作用一般是為了增加射頻同軸電纜的性能，增強射頻同軸電纜對環(huán)境的適應(yīng)性，如耐高低溫、抗彎曲度、防腐防潮等性能。

    二、射頻同軸電纜的分類

    目前，射頻同軸電纜無統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn)，以絕緣層材料和應(yīng)用領(lǐng)域作為分類標(biāo)準(zhǔn)較為普遍。

    ①以絕緣層材料為標(biāo)準(zhǔn)

    A、聚乙烯（PE）電纜
    B、以聚乙烯作為絕緣層材料的射頻同軸電纜為聚乙烯（PE）電纜，該種電纜的溫度使用范圍較窄，使用壽命較短，相位穩(wěn)定性較差。

    B、氟塑料電纜

    以氟塑料作為絕緣層的射頻同軸電纜稱為氟塑料電纜，該種電纜的溫度使用范圍較寬，使用壽命較長，相位穩(wěn)定性較好。

    C、二氧化硅電纜

    以二氧化硅作為絕緣層的射頻同軸電纜稱為二氧化硅電纜，該種電纜的溫度使用范圍更寬，使用壽命更長，相位穩(wěn)定性更好。

    ②以應(yīng)用領(lǐng)域為標(biāo)準(zhǔn)

    A、用于移動通信領(lǐng)域的射頻同軸電纜

    i.半柔電纜：絕緣材料為氟塑料，主要用于移動通信基站天線內(nèi)部連接，具有柔軟性好、屏蔽性好、衰減低、駐波比小、高頻寬、耐高溫、高交調(diào)等特點，加工工藝要求高，目前國內(nèi)具備生產(chǎn)該種電纜能力的廠家較少。

    ii.半剛電纜：絕緣材料為氟塑料，主要用于微波信號發(fā)射和接收設(shè)備內(nèi)部連接，具有轉(zhuǎn)輸頻率高、屏蔽性好、可靠性高、衰減低、駐波比小、高頻寬、耐高溫、信號穩(wěn)定等特點，加工工藝要求高，目前國內(nèi)具備生產(chǎn)該種電纜能力的廠家較少。

    iii.軋紋電纜：絕緣材料為聚乙烯，主要用于基站的饋線系統(tǒng)以及移動通信室內(nèi)覆蓋，具有傳輸功率大、防潮性好、柔軟性較差等特點，加工工藝要求較低，目前國內(nèi)具備生產(chǎn)該種電纜能力的廠家較多。

    iv.低損電纜：絕緣材料為聚乙烯，主要用于移動基站饋線系統(tǒng)、微波通信系統(tǒng)，與軋紋射頻同軸電纜相比，具有傳輸頻率高、柔軟性好、衰減低、一致性及耐侯性好等特點，加工工藝要求較高，目前國內(nèi)具備生產(chǎn)該種電纜能力的廠家較少。

    v.軍標(biāo)系列電纜：型號較多，絕緣材料為氟塑料或聚乙烯，主要用于微波通信系統(tǒng)的內(nèi)部連接，具有使用壽命長、可靠性高等特點，加工工藝要求較高，目前國內(nèi)具備生產(chǎn)該種電纜能力的廠家較少。

    C、用于通信終端領(lǐng)域的微細同軸電纜該系列產(chǎn)品絕緣材料為氟塑料，多用于手機和筆
    D、記本電腦等通信終端產(chǎn)品，具有橫截面小、耐熱、耐燃、耐大氣腐蝕、抗干擾能力強、信號傳輸穩(wěn)定、彎曲性能好等特點，加工工藝要求很高，目前國內(nèi)具備生產(chǎn)該種電纜能力的廠家極少。

    C、用于高端民用通信、測試儀器儀表、航空航天和軍用電子領(lǐng)域的穩(wěn)相電纜該系列產(chǎn)品絕緣材料為氟塑料，主要用于高端民用通信、測試儀器儀表、軍艦、預(yù)警飛機、戰(zhàn)斗機、雷達等航空航天和軍用電子領(lǐng)域，具有低損耗、高屏蔽、防輻射、在溫度變化和機械彎曲時微波相位角變化小等特點，加工工藝要求極高，目前國內(nèi)只有極少數(shù)廠家具備生產(chǎn)穩(wěn)相電纜的能力。

    D、用于廣播電視領(lǐng)域的CATV電纜

    該系列產(chǎn)品絕緣材料為聚乙烯，主要應(yīng)用于有線電視節(jié)目的傳輸。該類電纜生產(chǎn)技術(shù)成熟，加工工藝要求較低，目前國內(nèi)具備該種電纜生產(chǎn)能力的廠家較多。