Коаксиальный ВЧ кабель

Традиционный ВЧ кабель состоит из следующих составных частей:

• центральный проводник - цельный (как на рисунке) или витой многожильный медный провод;
• диэлектрик - выполнен из сплошного полиэтилена и обеспечивает постоянство взаимного расположения (соосность) внутреннего и внешнего проводников;
• внешний проводник (или экран) - оплетка из медного провода;
• оболочка - выполнена из полиэтилена и служит для изоляции и защиты от внешних воздействий.

Электромагнитное поле в коаксиальном кабеле заключено в пространстве между центральным и внешним проводниками. Соотношение диаметров проводников, а также тип используемого диэлектрика определяют значение волнового сопротивления кабеля.

При передаче по коаксиальному кабелю высокочастотной энергии по проводникам текут переменные токи, которые благодаря скин-эффекту сосредоточены в тонком поверхностном слое металла (единицы микрометров), причем толщина этого слоя уменьшается с ростом частоты сигнала. Ток, возбуждаемый источником сигнала, протекает по внешней поверхности центрального проводника и внутренней поверхности внешнего проводника, а токи, создаваемые внешними источниками (помехи), протекают по наружной поверхности внешнего проводника (экрана). При этом, чем плотнее экран, тем меньше излучение полезного сигнала наружу, лучше защита от внешних наведенных электромагнитных помех и соответственно лучше характеристики кабеля.

На сегодняшний день многие производители помимо традиционного кабеля выпускают модификации с улучшенными параметрами, которые достигаются следующими методами:

• центральный проводник - выполнение в виде полой медной трубки или заполненной алюминием позволяет снизить вес кабеля, а использование посеребренной меди позволяет снизить затухание в кабеле;
• диэлектрик - использование вспененного полиэтилена или полувоздушного диэлектрического заполнения (кордельно-трубчатый повив, шайбы и др.) также позволяет снизить вес и затухание в кабеле, сплошной фторопласт или фторопластовая лента позволяет повысить стойкость кабеля к деформации и воздействию температуры;
• внешний проводник (или экран) - использование дополнительной алюминиевой фольги между диэлектриком и оплеткой или применение в качестве экрана цельной гофрированной медной трубки позволяет улучшить экранирование и уменьшить потери в кабеле;
• оболочка - применение устойчивого к ультрафиолетовому излучению солнца полиэтилена, поливинилхлорида или фторопластовой ленты позволяет значительно увеличить срок эксплуатации кабеля вне помещений.

ВЧ кабель для центрального оборудования

При выборе коаксиального ВЧ кабеля для центрального оборудования систем радиосвязи (его также часто называют ВЧ фидер) основным параметром является погонное затухание радиосигнала на рабочих частотах. Естественно, чем это затухание меньше, тем лучше. В качестве рекомендации общего характера является необходимость выбора кабеля большего диаметра в случае, если суммарное затухание в нем превышает 3 дБ.

Для центрального оборудования обычно мы используем жесткие кабели типоразмеров 1/2”, 7/8”, 1¼” и более производства RFS или Andrew, которые имеют экран в виде цельной гофрированной медной трубки.

Для сравнения ниже даны характеристики ВЧ кабелей производства RFS:

Характеристика	LCF12-50J	LCF78-50JA	LCFS114-50JA
Диаметр	15.8 мм	27.8 мм	39.0 мм
Вес	0.21 кГ/м	0.43 кГ/м	1.0 кГ/м
Минимальный радиус изгиба	70 мм	120 мм	200 мм
Рекомендуемое расстояние креплений	0.6 м	0.8 м	1.0 м
Волновое сопротивление	50 Ом
Коэффициент укорочения	0.88	0.90	0.89
Емкость	76.0 пФ/м	74.0 пФ/м	75.0 пФ/м
Индуктивность	0.190 мкГн/м	0.185 мкГн/м	0.188 мкГн/м
Граничная частота	8.8 ГГц	5.0 ГГц	3.6 ГГц
Рабочий диапазон температур	-50...+85°С
Затухание с ростом частоты

ВЧ кабель для стационарных радиостанций

Для стационарных радиостанций мы рекомендуем использовать гибкие кабели серии LMR производства Times Microwave. Ниже приведены образцы:

Кабель LMR600 классифицируется по типоразмеру как кабель 1/2”, а кабели LMR400 и LMR400U соответствуют типоразмеру 1/4”. Они гораздо более гибкие по сравнению с кабелями серии LCF производства RFS, но имеют большее затухание. Кабель LMR400U может использоваться на мобильных узлах связи, так как имеет очень высокую гибкость и позволяет производить многократный монтаж. Ближайший аналог кабелей LMR400 и LMR400U - очень популярный кабель RG213, но, несмотря на небольшую разницу в стоимости, характеристики RG213 существенно скромнее.

Таблица характеристик кабелей RG213, LMR400, LMR400U, LMR600

Характеристика	RG213	LMR-400U	LMR-400	LMR-600
Диаметр	10.3 мм	10.3 мм	10.3 мм	15.0 мм
Вес	0.165 кГ/м	0.13 кГ/м	0.1 кГ/м	0.2 кГ/м
Минимальный радиус изгиба	25.4 мм	25.4 мм	25.4 мм	38.1 мм
Волновое сопротивление	50 Ом
Коэффициент укорочения	0.66	0.85	0.85	0.87
Емкость	101,1 пФ/м	78.4 пФ/м	78.4 пФ/м	76.6 пФ/м
Индуктивность	0.25 мкГн/м	0.21 мкГн/м	0.20 мкГн/м	0.19 мкГн/м
Граничная частота	1.0 ГГц	5.8 ГГц	5.8 ГГц	5.8 ГГц
Экранировка	>90 dB
Рабочий диапазон температур	-40...+70°С	-40...+85°C
Затухание с ростом частоты

При выборе ВЧ кабеля во время проектирования радиосистем, мы руководствуемся принципом "на кабеле лучше не экономить", находя лучшее соотношение цена/качество.

Вернуться к разделу "Комплектующие для систем радиосвязи"