皱纹外导体制造对同轴射频电缆驻波的影响分析

|ρ|越大(即信号反射界面两侧的阻抗差值越大，或同轴电缆阻抗在电缆长度方向越不均匀。)，VSWR也越大；当|ρ|→1时，VSWR→∞。因此要改善电缆的VSWR性能就必须尽可能降低|ρ|，也就是要尽可能减小电缆阻抗在长度方向上的不均匀性,这是改善同轴电缆VSWR质量水平的理论依据。

电缆的VSWR是电缆设计和制造水平的综合反映。使用的导体材料在长度方向上的均匀性、绝缘外径的均匀性、泡孔的均匀性、外导体各部分尺寸的一致性等任何影响电缆长度方向上均匀一致性的因素都可能导致电缆长度方向的阻抗变化，从而使传输信号发生畸变。控制电缆的VSWR主要有以下几个方面：

(1)由于外导体生产线线速度(其主要由牵引设备的机械、电气稳定性和牵引是否打滑决定)、轧纹机转速和生产线张力的波动等,均会导致电缆外导体及绝缘线芯结构尺寸的不均匀变化,因此外导体生产线是影响电缆VSWR的重要因素。

(2)生产工艺参数设置(特别是轧纹参数如:轧纹模具结构、焊接模和定径模位置和导向模孔径、轧纹转速等)如不合适将导致轧纹外导体和绝缘线芯结构尺寸的不均匀,电缆的外径和节距不合格，甚至会导致椭圆、轧纹变形和轧纹卡死等现象，从而影响电缆的VSWR性能。小规格电缆生产时上述生产工艺参数对电缆VSWR性能的影响特别明显。

(3)外导体加工设备或装置如存在机械故障将严重影响电缆的VSWR性能。通常旋转设备或部件如存在机械损伤,如：精切刀受损、牵引夹块不匹配、轴承旋转不灵活等将会导致外导体上产生周期性缺陷,从而在基频和倍频处导致明显的VSWR峰值。

(4)由于设备或其它装置出现故障、铜带在运输过程中被包装等硬物件挤压碰伤以及操作不当导致铜带发生周期性的变形(如弯曲、损伤等缺陷)也会影响电缆的VSWR性能。

(5)外导体铜带厚度不均匀或铜带表面被氧化将导致铜带的电导率及电缆结构产生不均匀变化,从而会影响电缆的VSWR性能。若铜带厚度沿长度呈现周期性变化，则所有这一系列的周期不均匀性的反射信号相差2nπ，叠加成非常有害的结构反射损耗。

(6)在同轴电缆制造过程中由于外导体放线张力不稳定性将可能导致外导体结构尺寸及电性能在长度方向上发生不均匀变化,因此外导体放线张力及其稳定性是影响电缆VSWR的重要因素之一。

(7)中心绝缘缆芯与外导体铜管的占空比是影响电缆电压驻波比的一个不可忽视的因数。对外导体铜管来说,相对较大的绝缘缆芯,有利于电压驻波比的改善，即占空比越小，驻波指标越好。

(8)由于外导体收排线或其它原因导致的外导体发生周期性或非周期性的弯曲将造成电缆结构的局部畸变,严重的还会造成变形、绝缘线芯电容发生突变,因此也是影响同轴电缆VSWR的重要因素。

另外,由于偶然原因导致同轴电缆内渗入水、皂化液或其它媒质时,特别是螺旋纹同轴电缆更应重视，同轴电缆局部或整体的导体损耗、介质损耗将发生突变,因而会导致电缆VSWR性能劣化,此时在电缆VSWR频域波形上表现为整体水平较差。

周期性不均匀是由像收、放线轮转速的波动，双轮牵引张力的不稳定，鼓轮的波动，成形轮等圆形部件，外导体中芯线不够平直等引起；设备问题如直流电机转速、马达、开关、齿轮转速等都可能引起周期性故障点，进而产生周期性的驻波峰值。在实际运用中,通常利用同轴电缆周期性波动长度H的特点,采用式(1)找出引起波动的设备或原材料,并进行针对性改进;或将VSWR峰值频率移动截止频率。同轴电缆的截止频率fc按式(2)计算。

式中 为信号传输速率;N为序数,1,2,3,4,…;f为VSWR峰值频率(MHz)。

式中D、d分别为外导体平均内径和内导体平均外径(mm)；
为内外导体间介质的等效介电常数。

5、改善同轴电缆电压驻波比的途径

通过对导致电缆VSWR性能劣化的生产条件的分析,在同轴射频电缆外导体的生产过程中可以通过以下途径来改善电缆的VSWR性能：
(1) 选用机械加工精度及电气控制精度合适的生产设备及控制软件。生产设备足够精密，以减小对对电缆结构尺寸均匀性的影响。
(2) 对设备机械部分定期进行检修、维护,及时发现和消除设备故障,对设备电气控制软件定期进行优化，以减小制造的不均匀性，绝缘均匀无大泡孔，无竹节等现象，外导体结构尺寸要均匀一致（节距和波纹外径稳定，波纹无变形等）。
(3) 选用质量优良、性能稳定的原材料，使得外导体金属带的结构尺寸在长度方向上无周期性不均匀。
(4) 根据设备情况及周围环境变化对生产工艺参数进行优化。
(5) 提高操作人员的操作技能及熟练程度。

6、结束语

该种电缆的调试过程中遇到的问题较多,相对比较困难。选用结构尺寸均匀的外导体材料