射頻同軸電纜是用于傳輸射頻和微波信號能量的。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。
射頻同軸電纜分為半剛，半柔和柔性電纜三種，不同的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。
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。
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。
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。
在本節中，詳細討論了射頻同軸電纜的各種指標和性能，了解電纜的性能對于選擇一條最佳的射頻電纜組件是十分有益的。
特性阻抗
射頻同軸電纜由內導體，介質，外導體和護套組成。
“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（Ｚｏ）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）：
Ｚｏ（Ω）＝１３８√ε×ｌｏｇ Ｄｄ
常見的射頻同軸電纜絕大部分是５０Ω特性阻抗的，這是為什么呢？
通常認為導體的截面積越大損耗就越低，但事實并非完全如此。同軸電纜的每單位長度的損耗是ｌｏｇＤｄ的函數，也就是說和電纜的特性阻抗有關。經過計算可以發現，當同軸電纜的特性阻抗為７７Ω時，單位長度的損耗最低。
對于同軸電纜的最大承受功率，通常認為內外導體的間距越大，則同軸電纜可承受電壓越高，即承受功率越大，但實際上也不完全準確。同軸電纜的最大承受功率同樣與其特性阻抗有關。可以計算出當同軸電纜的特性阻抗為３０Ω時，其承受的功率最大。
為了兼顧最小的損耗和最大的功率容量，應該在７７Ω和３０Ω之間找一個適當的數值。二者的算術平均值為５３．５Ω，而幾何平均值為４８．０６Ω；選取５０Ω的特性阻抗可以做到二者兼顧。此外，５０Ω阻抗的連接器也更加容易設計和加工。
絕大部分應用于通信領域的射頻電纜的特性阻抗是５０Ω；在廣播電視中則用到７５Ω的電纜。
大部分的測試儀器都是５０Ω的阻抗，如果要測量７５Ω阻抗的器件，可以通過一個５０～７５Ω的阻抗變換器來進行阻抗匹配，但是需要注意這種阻抗變換器有約５．７ｄＢ的插入損耗。
主站蜘蛛池模板：