Pasternack博客
射频元器件及设备测试系列:同轴电缆组件性能测试第2部分
在该系列产品的第1部分中,我们研究了同轴电缆组件一些常见的特定电气性能特征。本文总结了最常见的参数:
- 电容
- 群延迟
- 传播速度
- 射频屏蔽/泄漏
- 最大输入功率(功率处理)
- 最大电压/击穿电压
- 相稳定性(弯曲时)
电容
同轴电缆的电缆单位长度(pF/L)电容通常以微微法拉pF来表示,是内、外导体间距以及电介质相对介电常数的函数。同轴电缆的电容是直接影响截止频率的重要参数。因此,与电容较低的电介质相比,在使用电容较高的电介质时截止频率更低。
群延迟
同轴电缆组件的群延迟是通过计算整个频率的相位变化而得出,是指随着频率变化脉冲通过同轴电缆长度所花费的估计时间。在许多应用中,群延迟平坦度是一个重要因素,群延迟不一致可能会导致性能下降,例如相敏雷达。群延迟通过比较通过同轴组件发送并根据频率绘制的VNA信号的相位变化来进行测量。
传播速度(速度因子)
另一方面,传播速度是信号通过传输线所花费的时间(接近光速)。传播速度很容易根据同轴组件内电介质的有效相对介电常数确定。因此,与相对介电常数较低的电介质相比,相对介电常数较高的电介质的同轴电缆组件将具有较低的速度因子。
射频屏蔽或泄漏
同轴电缆组件的屏蔽能力是指组件防止信号能量从中逸出或使组件不受外界干扰的能力。由于同轴电缆组件通常用于精密应用,因此许多关键应用通常将射频屏蔽效率作为最低要求。在许多应用中,完美的射频屏蔽层无法用作同轴电缆组件的外导体,并且会影响柔性、重量、尺寸和成本,因此一般会采用波纹状、编织丝、胶层、箔,以及其他导电材料的处理方式等。可以通过同轴电缆中逸出的信号能量与同轴组件中包含的信号能量的对比来测量射频屏蔽或泄漏。
最大输入功率(最大功率容量)和最大电压/击穿电压
在性能下降之前同轴电缆组件可以处理的最大输入功率取决于同轴电缆的几何形状、制造方法以及电缆中使用的电介质和导体的材料特性。从本质上说,最大功率容量是同轴电缆组件因热击穿而开始劣化或失效时的最低功率。使用电导率较高的导体和低损耗电介质可以增加给定尺寸的同轴电缆组件的功率容量,但是功率容量最终将受同轴电缆组件的尺寸和散热能力以及电介质劣化时的温度的限制。
电压击穿或最大电压通常根据发生电介质击穿和通过电介质传导时的最低电压确定。最大功率容量和电压击穿都可以通过对同轴组件试样的破坏性测试来确定。
相稳定性(弯曲时)
同轴电缆组件的相位稳定性是指在同轴电缆组件进行机械弯曲时使通过同轴电缆的信号相位保持恒定的程度。相位稳定性对于测试和测量应用而言非常重要,因为校准和测量的再现性取决于测试同轴电缆在多个使用周期内的表现是否能保持始终如一。这可以通过VNA和连接到夹具的同轴电缆组件进行测量,该夹具包括一个会随着时间的推移不断弯曲电缆的机械结构。
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