我国射频同轴电缆的技术发展趋势与市场预测 射频同轴电缆主要应用于电子通信设备、无线电通信系统的射频发射单元、楼宇布线及CATV的分配和接入网，以其宽频带、高速率的多媒体传输性能而广泛使用。随着我国移动通信建设的发展，我国的电缆市场不断扩展，国内电缆企业逐年增加，当初国外电缆垄断市场时高不可攀的价格也大幅度下降，厂商的利润空间被大幅度压缩。但相关厂商看到未来市场巨大的发展潜力，对电缆的市场前景仍旧十分看好，市场竞争有进o 关键字o 我国,射频,同轴,同轴电缆,电缆,技术,技术发展 来源:中国电线电缆网www.cwc.net.cn，未经授权，不得采录，违者必究！ 我国射频同轴电缆的技术发展趋势与市场预测射频同轴电缆主要应用于电子通信设备、无线电通信系统的射频发射单元、楼宇布线及CATV的分配和接入网，以其宽频带、高速率的多媒体传输性能而广泛使用。随着我国移动通信建设的发展，我国的电缆市场不断扩展，国内电缆企业逐年增加，当初国外电缆垄断市场时高不可攀的价格也大幅度下降，厂商的利润空间被大幅度压缩。但相关厂商看到未来市场巨大的发展潜力，对电缆的市场前景仍旧十分看好，市场竞争有进一步加剧的趋势。我们相信，伴随着我国移动通信市场的发展，我国企业的市场竞争力一定会不断提高。受全球3G高速发展，以及中国将在2008年奥运会上提供3G业务承诺的驱动，中国3G市场各方紧锣密鼓，加快步伐。据相关报道，信息产业部已在2006年作出3G部署，随着第三代移动通信的建设，我国在未来几年内将要注入数千亿资金，这意味着中国移动通信事业将迎来一个突飞猛进的发展时期。移动通信基站系统是移动网络基础设施的主要部分，其投资费用约占整个网络投资的70%，具有极其广阔的市场。作为基站馈线，最新一代产品是物理发泡绝缘、皱纹铜外导体射频电缆，其市场前景将十分乐观。关于目前我国射频电缆市场的发展趋势，业内专家认为，目前国内射频电缆的品质已经完全可以和国外产品相媲美，并且有很大的成本优势。目前已经有许多国外电缆生产企业开始国内企业的产品，今后，国外电缆生产企业可能会选择在中国生产产品然后出口国外。而国内企业目前缺乏的一方面是国外品牌的知名度与美誉度，另一方面则是产品的配套能力。国外可以提供包括天线、配件、测试等一整套解决方案，而国内企业则普遍在这方面比较薄弱，未来我国企业应积极向提供整体解决方案的方向努力。1.射频同轴电缆简介 射频同轴电缆是指无线电频率范围内传输电信号或能量的同轴电缆的总称，是用于传输高频电信号、射频和微波信号能量的。高频电信号具有“波”的属性，要考虑电磁波的特性。使用同轴电缆就是为了信号传输损耗小、抗干扰能力强。它是一种分布参数电路，其电长度是物理长度和传输速度的函数，这一点和低频电路有着本质的区别。射频同轴电缆由内导体、介质、外导体和护套组成。它按用途可分为三类：即CATV同轴电缆、移动通信基站用同轴电缆和漏同轴电缆。按特性可分为半刚、半柔和柔性电缆三种，不同的应用场合应选择不同类型的电缆。半刚和半柔电缆一般用于设备内部的互联；而在测试和测量领域，应采用柔性电缆。（1）半刚性电缆 顾名思义，这种电缆不容易被轻易弯曲成型，其外导体是采用铝管或者铜管制成，其射频泄漏非常小（小于120），在系统中造成的信号串扰可以忽略不计。这种电缆的无源互调特性也是非常理想的。如果要弯曲到某种形状，需要专用的成型机或者手工的模具来完成。如此麻烦的加工工艺换来的是非常稳定的性能，半刚性电缆采用固态的聚四氟乙烯材料作为填充介质，这种材料具有非常稳定的温度特性，尤其在高温条件下，具有非常良好的相位稳定性。 半刚性电缆的成本高于半柔性电缆，大量应用于各种射频和微波系统中。 （2）半柔性电缆 半柔性电缆是半刚性电缆的替代品，这种电缆的性能指标接近于半刚性电缆，而且可以手工成型。但是其稳定性比半刚性电缆略差些，由于其可以很容易的成型，同样的也容易变形，尤其在长期使用的情况下。 （3）柔性（编织）电缆 柔性电缆是一种“测试级”的电缆。相对于半刚性和半柔性的电缆，柔性电缆的成本十分昂贵，这是因为柔性电缆在设计时要顾及的因素更多。柔性电缆要易于多次弯曲而且还能保持性能，这是作为测试电缆的最基本要求。柔软和良好的电指标是一对矛盾，也是导致造价昂贵的主要原因。 柔性射频电缆组件的选择要同时考虑各种因素，而这些因素之间有些的相互矛盾的，如单股内导体的同轴电缆比多股的具有更低的插入损耗和弯曲时的幅度稳定性，但是相位稳定性能就不如后者。所以一条电缆组件的选择，除了频率范围，驻波比，插入损耗等因素外，还应考虑电缆的机械特性，使用环境和应用要求，另外，成本也是一个永远不变的因素。2.射频电缆的通用设计准则射频电缆组件的正确选择除了频率范围、驻波比、插入损耗等因素外，还应考虑电缆的机械特性，使用环境和应用要求，另外，成本也是一个永远不变的因素。射频同轴电缆的损耗和驻波比分别表征了电缆传输效率及其均匀性，是最重要指标之一。低损耗、低驻波、高相位稳定性是当前毫米波、微波同轴电缆的研制方向。射频同轴电缆是传输射频信号，因此信号在导体传输中产生集肤效应，即信号仅仅在电缆的内导体外表面和外导体内表面进行有效传输。内导体除采用实心铜线外，还经常使用铜包覆线或空心铜管，以增加强度或节约材料，其中也包含着集肤效应原因，提高有效的传输。对于铜包覆线，如铜包钢线来说，铜层的厚度0.07mmsptr(f)（f单位为MHz），即可实现同规格纯铜线的传输效果。国家标准规定铜包钢线电阻率0.059mm2/m(即电导率为29.7%IACS），以直径为1.6mm铜包钢线为例，铜电阻率为0.0175mm2/m，钢电阻率为0.147mm2/m，将钢丝及其表面铜层看作两个导体并联，可算出表面铜层的厚度为0.025mm，当传输频率大于1.67MHz时，其完全等效于同规格的实心圆铜线。在欧美国家，铜包铝主要应用在通信领域，特别是高频领域中做导电芯与屏蔽用。铝线外面包一层铜经拉制而成的双金属线,由于具有比重小,传输性能好等优点,特别适用于做射频同轴电缆的内导体,与纯铜线相比,其密度为纯铜40%左右，而传输特性优于纯铜线,是最理想的射频同轴电缆分支线内导体,假设我国电线电缆行业实现了以铝代铜,可节约大量有限的铜资源。从全球设备制造商和电缆制造商来讲，射频同轴电缆外导体的轧纹方式一般可分为两种：一种为同心式轧纹，另一种为偏心式轧纹。同心式轧纹是指对射频同轴电缆外导体进行轧纹的道具其结构中心与电缆处于同一中心。偏心式轧纹是指对射频同轴电缆外导体进行轧纹的道具其结构中心与电缆有一定的偏离。同心式轧纹设备生产厂商主要有：美国原Watson公司、上海Maxwell公司；偏心式轧纹设备生产厂商主要有：美国Webscher公司、上海科辰线缆设备技术合作公司。 （1）特性阻抗 “特性阻抗”是射频电缆，接头和射频电缆组件中最常提到的指标。最大功率传输，最小信号反射都取决于电缆的特性阻抗和系统中其它部件的匹配。如果阻抗完全匹配，则电缆的损耗只有传输线的衰减，而不存在反射损耗。电缆的特性阻抗（0）与其内外导体的尺寸之比有关，同时也和填充介质的介电常数有关。由于射频能量传输的“趋肤效应”，与阻抗相关的重要尺寸是电缆内导体的外径（）和外导体的内径（）：0（）138 绝大部分应用于通信领域的射频电缆的特性阻抗是50；在广播电视中则会用到75的电缆。 （2）驻波比（）回波损耗对于理想的同轴电缆，在整个长度方向上电缆的特性阻抗是不变的，然而事实上阻抗完全均匀的电缆是不存在的，因而在长度方向上电缆特性阻抗总会存在一些细微的变化。在同轴电缆长度方向上阻抗的任何细微的变化，均会导致在电缆传输的一部分信号能量被反射回去，就如同在不同介质的媒质中传播时在两媒质的界面会发生反射和折射一样。信号的反射不仅会造成信号在传输信号的能量损失，而且反射回去的信号会对传输信号源产生干扰，轻者会导致信号线性失真，严重的将导致电缆根本无法使用。同轴电缆（）稀能使电缆结构均匀性、稳定性在电气上的反映。电压驻波比（）是同轴电缆最重要的电气参数之一。性能不仅影响传输信号的线性度，还会对电缆的纵向损耗、传输功率产生影响，也是射频同轴电缆制造的一个主要难点。电缆组件中的阻抗变化将会引起信号的反射，这种反射会导致入射波能量的损失。测试电缆组件之间的连接和电缆接头之间的连接是产生反射损耗的主要原因。由于制造的原因，电缆在某些特定的频点上也会产生一些突变。 反射的大小可以用电压驻波比（）来表达，其定义是入射和反射电压之比。越小，说明电缆生产的一致性越好。的等效参数是反射系数或回波损耗。 典型的微波电缆组件的在1.1到1.5之间，换算成回波损耗为26.4至14，即入射功率的传输效率为99.8至96。 匹配效率的含义是，如果输入功率为100，在为1.33时，输出功率为98，即2被反射回来。 （3）衰减（插入损耗） 电缆的衰减是表示电缆有效的传送射频信号的能力，它由介质损耗、导体（铜）损耗和辐射损耗三部分组成。大部分的损耗转换为热能。导体的尺寸越大，损耗越小；而频率越高，则介质损耗越大。因为导体损耗随频率的增加呈平方根的关系，而介质损耗随频率的增加呈线性关系，所以在总损耗中，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。 对于测试电缆组件，其总的插入损耗是接头损耗、电缆损耗和失配损耗的总和。 在测试电缆组件的使用中，不正确的操作也会产生额外的损耗。例如，对于编织电缆，弯曲也会增加其损耗。每种电缆都有最小弯曲半径的要求。 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，然后再根据这个损耗值来选择尺寸最小的电缆。 （4）平均功率容量 功率容量是指电缆消耗由电阻和介质损耗所产生的热能的能力。提供的电缆组件均提供了平均功率容量的指标。 在实际使用中，电缆的有效功率与、温度和高度有关： 有效功率 平均功率驻波系数温度系数高度系数 在选择电缆时，应同时考虑以上因素。 射频功率经常用来表示，其好处是给计算带来的很大的方便。 可提供功率容量高达数千瓦的射频电缆组件，这些电缆可用于特殊的领域，如大功率短波发射机，广播电视发射机和半导体制造中的射频功率校准等。 （5）传播速度 电缆的传播速度是指信号在电缆中传输的速度和光速的比值，和介质的介电常数的根号呈反比关系： 由上式可见介电常数（）越小，则传播速度越接近光速，所以低密度介质的电缆其插入损耗更低。 理解电缆的传播速度这个指标，有助于正确使用电缆和天线分析仪（如 系列或 系列）。在用这些仪器对电缆进行故障点定位（）时，需要在仪器中正确设定被测电缆的传播速度，才能保证测试结果有足够的精度。 （6）弯曲时的相位稳定性 射频同轴电缆相位稳定性包含着温度与机械等两个方面的相位稳定性。同轴电缆受到弯曲（或扭转等）机械力的作用，引起同轴电缆各部件（内导体、外导体、绝缘等）的尺寸变化及结构变异错位，导致了电气长度（相位）变化；同轴电缆不同的缓建温度下，内外导体金属的线伸胀引起的机械长度变化及绝缘材料的等效介电常数变化是引起的相移常数变化的两种因素。从而导致总相位的变化。同轴