新聞動态 News
聯系電話:021-57629631
電子(zǐ)郵箱:jinfu@shjinfu.com.cn
上海勁孚化工科(kē)技有(yǒu)限公司
www.shjinfu.com.cn(上海勁孚化工科(kē)技 021-57629631)--亞太地(dì)區(氟)化工原料與特種新材料專業供應商(shāng)。
公司緻力于氟樹脂工業與其他特種新材料産業的(de)前沿技術與銷售,目前主要經營氟塑料(PTFE/FEP/PFA/ETFE/PVDF等)、色母、氟塗料、PEEK、芳綸、碳纖維、玻璃纖維、功能性化學(xué)品及其他特種新材料。
一(yī) :關于射頻與微波頻的(de)概念
射頻(RF)是RadioFrequency的(de)縮寫,表示可(kě)以輻射到空間的(de)電磁頻率,頻率範圍從300KHz~300GHz之間。射頻簡稱RF射頻就是射頻電流,它是一(yī)種高(gāo)頻交流變化電磁波的(de)簡稱。每秒變化小于1000次的(de)交流電稱為(wèi)低(dī)頻電流,大于10000次的(de)稱為(wèi)高(gāo)頻電流,而射頻就是這樣一(yī)種高(gāo)頻電流。高(gāo)頻(大于10K);射頻(300K-300G)是高(gāo)頻的(de)較高(gāo)頻段;微波頻段(300M-300G)又是射頻的(de)較高(gāo)頻段。
在電子(zǐ)學(xué)理(lǐ)論中,電流流過導體,導體周圍會形成磁場;交變電流通過導體,導體周圍會形成交變的(de)電磁場,稱為(wèi)電磁波。在電磁波頻率低(dī)于100khz時,電磁波會被地(dì)表吸收,不能形成有(yǒu)效的(de)傳輸,但電磁波頻率高(gāo)于100kHz時,電磁波可(kě)以在空氣中傳播,并經大氣層外緣的(de)電離(lí)層反射,形成遠距離(lí)傳輸能力,我們把具有(yǒu)遠距離(lí)傳輸能力的(de)高(gāo)頻電磁波稱為(wèi)射頻,射頻技術在無線通信領域中被廣泛使用。
射頻電纜也叫同軸電纜,是由互相同軸的(de)內(nèi)導體、外導體以及支撐內(nèi)外導體的(de)介質組成的(de)。在無線電通訊、廣播電視(shì)的(de)射頻傳輸中,射頻電纜是重要的(de)量備。射頻電纜的(de)特性包括有(yǒu)電器性能和(hé)機(jī)械性能,電器性能包括有(yǒu)特性阻抗、傳輸損耗(氟塑料PTFE高(gāo)的(de)介電強度(高(gāo)達24KV/mm)、高(gāo)的(de)體積電阻(可(kě)達1018級)以及低(dī)的(de)介電損耗(可(kě)達10-5 級)。介電常數及介電損耗基本不随頻率、溫度的(de)變化而改變。常利用這一(yī)特性來生産射頻電纜,這一(yī)類射頻電纜通常可(kě)在幾十個千兆赫茲的(de)頻率下工作呈現低(dī)損耗。)及其頻率特性、溫度特性、屏蔽特性、額定功率、最大耐壓機(jī)械性能包括有(yǒu)最小彎曲半徑、單位長(cháng)度的(de)重量、容許最大的(de)拉力、以及電纜的(de)老化特性和(hé)一(yī)緻性。
二 :關于微波傳輸線理(lǐ)論及應用
凡是能夠引導電磁波沿一(yī)定方向傳輸的(de)導體、介質系統均可(kě)成為(wèi)傳輸線,微波傳輸線不僅可(kě)以用來傳輸電磁能量,還可(kě)以用來構成多種微波元件,傳輸線的(de)種類繁多,按其傳輸的(de)電磁波類型可(kě)以分為(wèi)三類:
1.TEM波傳輸線,其中包括平行(xíng)雙線、同軸線、帶狀線和(hé)微帶線等,這類傳輸線主要用來傳輸TEM波,具有(yǒu)頻帶寬的(de)特點,但在高(gāo)頻傳輸電磁波能量損耗較大.RFMini-coaxial 主要用于Notebook,移動電話,GPS,量測儀器,藍牙技術等
2.TE波和(hé)TM傳輸線,又稱包微波傳輸線,其中包括矩形波導、圓波導、脊波導和(hé)橢圓波導等,這類傳輸線主要用來傳輸TE波和(hé)TM等色散波,具有(yǒu)損耗小、功率容量大、體積大而帶寬窄等特點.
3.表面波傳輸線,包括介質波導、鏡像線、單極線,他主要用于傳輸表面波,電磁波能量沿傳輸線表面傳輸,這類傳輸線具有(yǒu)結構簡單、體積小、功率容量大等特點,主要用于毫米波段,用來制作表面天線及某些微波元件.
一(yī)般對微波傳輸線基本要求是:能量損耗小、傳輸效率高(gāo)、功率容量大、工作頻帶寬、尺寸均勻等。目前,微波波段使用最多的(de)是矩形波導、圓波導、同軸線、帶狀線和(hé)微帶線.
分布參數及分布參數電路
傳輸線有(yǒu)長(cháng)線和(hé)短(duǎn)線之分,所謂長(cháng)線是指傳輸線的(de)幾何長(cháng)度與線上傳輸電磁波的(de)波長(cháng)比值(電長(cháng)度)大于或接近于1,反之成為(wèi)短(duǎn)線.
長(cháng)線和(hé)短(duǎn)線隻是一(yī)個相對概念,均相對電磁波波長(cháng)而言,長(cháng)線并不意味着幾何長(cháng)度很長(cháng),而短(duǎn)線也并不意味着幾何長(cháng)度很短(duǎn)。例如(rú)在微波領域中,1M的(de)傳輸線對于1000MHZ(波長(cháng)30cm)的(de)電磁波而言屬于長(cháng)線,在電力系統中1000MHz的(de)輸電線對于頻率50Hz(波長(cháng)為(wèi)6000KM)的(de)交流而言卻是短(duǎn)線,根據傳輸線的(de)分布參數,目前主流的(de)RF Mini-Coaxial規格如(rú)下圖所述,不過由于5G、IOT等應用将采用更高(gāo)的(de)頻率,從過去(qù)的(de)3GHz以下逐漸上升為(wèi)6GHz甚至2~30GHz,頻率不斷升高(gāo)的(de)過程中對線材和(hé)闆材損耗都會有(yǒu)非常高(gāo)的(de)要求,在高(gāo)頻率下如(rú)何做(zuò)到更低(dī)損耗也成為(wèi)5G天線的(de)一(yī)大挑戰,此外,由于5G的(de)Massive MiMO天線數目和(hé)複雜度要遠遠高(gāo)于4G的(de)有(yǒu)源天線系統,所以對于降低(dī)天線闆的(de)尺寸提出了更高(gāo)的(de)要求,根據最新的(de)線纜情報,未來将主流為(wèi)0.61或者0.64,配合平闆和(hé)手機(jī)來追求輕薄的(de)體驗.
根據RF傳輸線的(de)分布參數,可(kě)分為(wèi)均勻分布參數和(hé)不均勻分布參數,我們主要研究的(de)分布參數,是沿線均勻分布,不随位置而變化,均勻傳輸線一(yī)般有(yǒu)四個分布參數,分别用單位長(cháng)度傳輸線分布電阻、分布電導 、分布電感 、分布電容 來描述,他們的(de)值取決于傳輸線的(de)類型、尺寸、導體材料和(hé)周圍介質參數,可(kě)用靜态法求得,主流的(de)測試驗證參數為(wèi)特性阻抗,衰減(Insertion Loss),駐波比(VSER)或者RL
針對天線的(de)演進方向,各相關廠商(shāng)提出了1+1雙子(zǐ)星布局,即一(yī)個扇區兩面天線,一(yī)面天線為(wèi)超寬頻超多端口天線可(kě)支持2G/3G/LTE所有(yǒu)系統,亦可(kě)支持向4.5G演進,我們稱之為(wèi)高(gāo)階MIMO,另一(yī)面天線則為(wèi)5G massive MIMO天線,可(kě)支持3.5G/4.8G毫米波等5G覆蓋頻譜,從現在來看,運營商(shāng)內(nèi)部也是非常認可(kě)這種觀點,另外在5G規模建設時,可(kě)能64TR massive MIMO的(de)場景,隻能針對超高(gāo)流量熱點的(de),針對通用廣覆蓋,我們提出性價比較高(gāo)的(de)4G+、16TR及16TR解耦模式,我們預期,以上天線産品演進方向及相關關鍵技術,在5G時代的(de)未來10年(nián)都會是主流技術,都會有(yǒu)強烈的(de)競争力.
另外,随着車聯網和(hé)工業4.0的(de)到來,各種車載天線和(hé)近場天線也會興起...需求巨大
總體而言,新一(yī)代通訊技術5G的(de)出現正推進着電子(zǐ)行(xíng)業的(de)巨輪往各方面突破,諸如(rú)主闆工藝、天線設計、電池續航、對供應鏈的(de)把控力等等,顯然廠商(shāng)接下來要迎接的(de)挑戰,遠比我們想象中的(de)要多,手機(jī)因通訊技術的(de)變化而改變,正如(rú)過去(qù)的(de)手機(jī)從物理(lǐ)鍵盤變成觸屏、從電話變成萬物互聯的(de)起點、轎車從有(yǒu)人到無人駕駛,新通訊技術的(de)出現讓手機(jī)有(yǒu)了新形态的(de)可(kě)能,接下來的(de)手機(jī)和(hé)電子(zǐ)産品的(de)線材需求設計和(hé)要求,會因為(wèi) 5G 而變成什麽樣,仍有(yǒu)待我們共同去(qù)見證,我們很幸運可(kě)以見證這麽多,我們也正再見證變革!
三 :附加:“微波傳輸線有(yǒu)關特性阻抗、電壓駐波比、衰減的(de)概念”
依據傳輸的(de)訊号型式不同,量測出的(de)阻抗可(kě)以分為(wèi)以下三種,和(hé)大家一(yī)起分享讨論下
單端阻抗 Zse (Single Ended)
差動阻抗 Zdiff (Differential Mode)
同模阻抗 Zcom (Common Mode)
現實的(de)線路不可(kě)能做(zuò)到完全匹配,故訊号在線路中傳輸其實是一(yī)連串的(de)穿透(吸收)及反射的(de)結果.
單端阻抗 Zse (Single Ended)
Single Ended(單端式)
優點:簡單的(de)訊号處理(lǐ),線材成本低(dī)(Coaxial)除外.
缺點:工作電壓較高(gāo),高(gāo)頻容易幹擾.(Coaxial除外,此結構最不受幹擾)
測試用途:一(yī)般而言儀器的(de)端口是以單端50Ω的(de)阻抗最為常見,如(rú)欲以NA量測“差分訊号”時,需經由Bulan裝換將NA的(de)“單端訊号”轉換成差分訊号,TDR的(de)“單端訊号”轉成“差分訊号”或“同模訊号”時,隻需設定儀器端口即可(kě).
同模阻抗 Zcom (Common Mode)
Common mode(共/同模)
優點:基本上同模傳輸是用以模拟雜訊或者作為(wèi)量測線材平衡特性的(de)用途,一(yī)般不用在線纜路線上的(de)訊号傳輸.
差動阻抗 Zdiff (Differential Mode)
Differential mode(差分/差動)
優點:低(dī)電壓,有(yǒu)抵消同模雜訊的(de)功能(高(gāo)頻性能/價格比,最優)
缺點:訊号處理(lǐ)成本較高(gāo).
測試用途:特性阻抗是指電纜無限長(cháng)時的(de)阻抗,電纜的(de)特性阻抗是一(yī)個複雜的(de)特性,它是由電纜的(de)各種物理(lǐ)參數如(rú):電感、電容、電阻的(de)值決定的(de),而這些值又取決于導體的(de)形狀、同心度、導體之間的(de)距離(lí)以及電纜絕緣層的(de)材料,阻抗的(de)突變會造成訊号的(de)反射而使訊号傳輸産生變化和(hé)突變.
特性阻抗是由d, D,Σr 所決定b. 特性阻抗和(hé)長度無關,同軸線影響阻抗的(de)因素﹕ 介電常數﹔絕緣線徑﹔導體線徑.
介電常數是材料本身固有(yǒu)的(de)﹐不同的(de)材料具有(yǒu)不同的(de)介電常數 , 可(kě)通過發泡度的(de)大小來改變介電常數的(de)大小﹐即發泡度增大—介電常數減小—阻抗增大﹔發泡度不均勻—介電常數不均勻—阻抗不均勻。
絕緣線徑﹕絕緣線徑增大—阻抗增大﹔絕緣線徑不均勻—阻抗不均勻。
導體線徑: 導體線徑增大—阻抗減小﹔導體線徑不均勻—阻抗不均勻。 設計改善:阻抗偏小,加大線徑或加大發泡度 工藝改善:水中電容調小,對絞時注意防止芯線變形,同軸編織時注意張力調節等.
對絞線影響阻抗的(de)因素﹕ 介電常數﹔絕緣線徑﹔導體線徑﹔對絞節距﹔繞包松緊(對屏蔽)﹔成纜節距﹔成纜包帶松緊﹔編織的(de)松緊﹔外被的(de)松緊
.
發泡度:發泡度增大—介電常數減小—阻抗增大﹔發泡度不均勻—介電常數不均勻—阻抗不均勻.
絕緣線徑﹕絕緣線徑增大—阻抗增大﹔絕緣線徑不均勻—阻抗不均勻.
導體線徑: 導體線徑減小—阻抗增大.
對絞節距﹕ a)非屏蔽線對﹕對絞節距減小—阻抗減小﹔ b)屏蔽線對﹕對絞節距增大—阻抗減小﹔
繞包﹕繞包張力大—鋁箔緊—阻抗小.
成纜節距(非對屏蔽)﹕成纜節距減小—阻抗減小.
成纜包帶(非對屏蔽) ﹕成纜包帶緊—阻抗減小.
編織的(de)松緊(非對屏蔽) ﹕編織緊—阻抗減小.
外被的(de)松緊(非對屏蔽) ﹕外被緊—阻抗小.
電壓駐波比為(wèi)英文Voltage Standing Wave Ratio的(de)簡寫是指反射波比入射波疊加結果在線纜上形成駐波,造成射線各點的(de)電壓和(hé)電流的(de)振幅不同,以Z/2的(de)週期變化,我們定義相鄰的(de)波峰點與波谷點的(de)電壓振幅之比,稱之為(wèi)電壓駐波比“VSWR”,一(yī)般我們用NA來量測.
駐波比就是一(yī)個數值,用來表示天線和(hé)電波發射台是否匹配,如(rú)果 SWR 的(de)值等于 1, 則表示發射傳輸給天線的(de)電波沒有(yǒu)任何反射,全部發射出去(qù),這是最理(lǐ)想的(de)情況。如(rú)果 SWR 值大于 1, 則表示有(yǒu)一(yī)部分電波被反射回來,最終變成熱量,使得饋線升溫。被反射的(de)電波在發射台輸出口也可(kě)産生相當高(gāo)的(de)電壓,有(yǒu)可(kě)能損壞發射台.
負載等于參考電壓駐波比=1
駐波比要求的(de)線材主要用于Notebook,移動電話,GPS,量測儀器,藍牙技術等.
當信号在傳輸線上傳播的(de)時候,由于制程不穩定因素的(de)影響,信号在阻抗不均勻的(de)地(dì)方會形成反射,這時傳輸線上會同時存在反射波和(hé)入射波,在入射波和(hé)反射波相位相同的(de)地(dì)方電壓振幅相加為(wèi)最大電壓振幅Vmax,而在入射波與反射波相位相反的(de)地(dì)方電壓振幅相減為(wèi)最小電壓振幅Vmin,最大電壓振幅Vmax與最小電壓振幅Vmin的(de)比值就稱為(wèi)電壓駐波比
電壓駐波比越接近于1越好.
應用在實際Cable生産上的(de)參數特性及舉例說明(制程參數的(de)影響因數)
導體OD的(de)穩定性和(hé)光潔度
芯線OD的(de)穩定性及同心度的(de)大小
對絞節距的(de)穩定性,絞距過小,導緻導體變形引起阻抗波動.
機(jī)台的(de)不穩定性,引起阻抗不穩定
導體均勻性﹑絕緣均勻性﹑發泡度均勻性﹑結構尺寸均勻性
1) 導體直徑不均勻﹑導體有(yǒu)彎﹑導體不圓﹔
2) 絕緣芯線偏心﹑橢圓﹑線徑不均勻﹔
3) 發泡度不均勻﹔
4) 編織與外被的(de)松緊也可(kě)引起回波的(de)産生﹔工藝改善: 芯線制做(zuò)均勻,導體圓整度,絕緣偏心度,收放線張力穩定.
•衰減(Attenuation)高(gāo)頻電子(zǐ)訊号在傳動時由于基本材料電阻,産生訊号強度(電壓)降低(dī)以外,尚有(yǒu)因高(gāo)頻引發的(de)Impedance,導緻電子(zǐ)訊号強度再被降低(dī),基本電阻的(de)衰減取決于導體材質可(kě)稱直流衰減,電容電感的(de)衰減取決于頻率高(gāo)低(dī)可(kě)稱交流衰減,且頻率越高(gāo)此衰減越嚴重.
衰減(Attenuation)測試分析
Z0表示傳輸線特性阻抗,單位為(wèi)Ω(傳輸線理(lǐ)論)
理(lǐ)論上,這雖是頻域中的(de)衰減,但衰減卻與頻率沒有(yǒu)內(nèi)在聯繫,然而事實上,在現實世界中,對于非常好的(de)傳輸,由于趨膚效應的(de)影響,單位長(cháng)度串聯電阻随著頻率的(de)平方根增加;由于介質損耗因數的(de)影響,單位長(cháng)度并聯電導随著頻率而增加,這意味著衰減也會随著頻率的(de)升高(gāo)而增加,高(gāo)頻率正弦波的(de)衰減要大于低(dī)頻率的(de)衰減。
随著頻率的(de)升高(gāo),介質引起衰減的(de)增加速度要比導線引起衰減的(de)增加速度快,那麽會存在某一(yī)頻率,使得在這一(yī)頻率之上時介質引起的(de)衰減處于主導地(dì)位.
低(dī)衰減因素
低(dī)衰減可(kě)歸于下列因素:
a.很大的(de)中心導體直徑(d)或絕緣介電材質的(de)直徑。
介電材質能防止高(gāo)頻能量經由電阻成份散逸而保存的(de)能力.介電材質散逸
系數越低(dī), 代表其傳遞高(gāo)頻能量之能力越高(gāo)。
b.中心導體直徑或覆被低(dī)阻值。
c.低(dī)介電系數。
d.低(dī)的(de)集膚效應深度
如(rú)果ATT數值越趨近于0時,表示訊号損耗的(de)情況越少。反之,ATT數值越負(越小)時,表示訊号損耗的(de)情況越嚴重.
1. 芯線的(de)皮厚
2. 附著力不穩定及芯線外觀不良粗糙
3. 芯線的(de)絕緣材質
4. 導體的(de)大小
5. 測試線材的(de)長(cháng)短(duǎn)
6. 測試的(de)環境及線材的(de)屏蔽效果(遮蔽率)
材料衰減:有(yǒu)電壓的(de)情況下,分子(zǐ)會産生擺動,擺動會産生熱 量,即而把部分能量轉化為(wèi)熱能.
導體衰減:導體會發熱,消耗的(de)為(wèi)熱能
反射衰減:遇到材料不均勻點
不同線種的(de)應用設計理(lǐ)論重點
電線主要分為(wèi)兩種,一(yī)種為(wèi)同軸系列,一(yī)種為(wèi)對絞系列
同軸線影響衰減的(de)因素﹕阻抗﹑絕緣線徑﹑導體直徑﹑編織錠子(zǐ)數﹑每錠根數。
1) 阻抗增大—衰減減小﹔
2) 絕緣線徑增大—阻抗增大—衰減減小﹔
3) 導體直徑增大—衰減減小﹔
4) 發泡度增加—介電常數減小—衰減減小﹔
5) 外導體變化的(de)影響
a) 編織密度增加—衰減減小﹔
b) 編織+鋁箔結構—衰減減小﹔
c) 鋁箔厚度增加—衰減減小﹔
對絞線-
對屏蔽厚度﹕ 鋁箔厚度增加—衰減減小﹔ 鋁箔厚,繞包時不容易繞緊﹐可(kě)導緻高(gāo)頻衰減跳動。
7) 成纜節距: 成纜節距增大—衰減減小﹔
8) 總屏蔽: 屏蔽厚度及密度增加—衰減減小﹔
9 )對內(nèi)延時差大—衰減偏大。設計改善:衰減偏大,加大導體線徑,加大絕緣線徑,加大發泡度,更改絕緣材料.(降低(dī)介質損耗角正切)工藝改善:芯線押出時盡量圓整,發泡度均勻,水中電容調小.
在衰減參數的(de)應用裏面一(yī)般有(yǒu)兩個系數比較重要,如(rú)附表
------END------
聯系電話:021-57629631 電子(zǐ)郵箱:jinfu@shjinfu.com.cn
客服QQ:1356304191 銷售部經理(lǐ)電話:150-2641-6787(同微信)