解析同轴射频电缆中的奥秘

可在牺牲高频性能的前提下，使用编织或绞合中心导体。此外，为了降低中心导体的重量和成本，还可使用镀铝、镀钢、镀银或镀锡铜线。

由于此方式中表面导体仍主要为铜，因此其仍能保证在较高频率下获得良好的电性能。在一些应用中，还可使用空心金属中心导体，以实现在降低重量和成本的同时增加柔软性的目的。然而，此方式只适用于无需在较低频率下传输高功率的高频用途。

外层导体也可使用与中心导体类似的技术实现降低重量和成本的目的。此外，设计人员还在提高外层导体的柔性及降低其环境应力方面倾注精力。由于外层导体为电信号提供返回路径，因此在大部分应用中，其必须保持足够的厚度，以防止该信号路径发生泄漏或干扰。然而，保持足够的厚度和坚实度意味着重量的增加和柔性的降低。两相权衡下，技术人员开发出了编织、绞合及缠绕技术，以在实现高保护性的同时，保证足够高的性能。

对于有线电视等低成本应用，可使用最小编织技术，达到降低成本、重量和尺寸的目的。正如Gore Microwave Cable Products公司的首席电气工程师Paul Pino先生所言，"为了实现不同的性能、成本和制造性目标，电缆制造商使用着各种类型的材料。中心导体大部分为镀银铜线，同时也有部分为镀锡铜线。轻质用途中使用镀银铜包铝线。此外，同轴屏蔽层也可使用各种材料制造，比如，成型铍铜、镀银铜材和金属化聚合物等。"

高性能电缆倾向于具有更轻的质量和更小的尺寸。为了达到此目的，已开发出由编织、缠绕或包裹技术制成的屏蔽层。

但是，这些技术不利于电缆的弯曲和机械运动性能。因此，还需要可在压力条件下实现高电气性能的其他技术。例如，在多个屏蔽层之间设置机械绝缘介电层的方式除了有助于防止屏蔽变形和电缆随运动和时间发生的磨损之外，还能提高屏蔽层的屏蔽能力（屏蔽材料包括由导电条带（通常为铝）制成的缠绕带、编织带、编织线及缠绕条）。

此外，在高性能电缆的外周还可套设防压层。该层一般为绕制的圆柱钢套，用于防止高压和高扭矩使用条件下发生的损伤。"虽然提高介质的密度可增加其抗压性，但同时会导致同轴电缆的性能受损"，Gore Microwave Cable Products公司的首席设计工程师Paul Warren先生说。因此，最常见的做法是使用高刚性护套。例如，在同轴屏蔽层外增设不锈钢编织护套可在牺牲重量和柔软度性能的同时提高抗压性能。在此方面，虽然铠装电缆护套是最为有效的选择，但是其仍然具有较重且价格昂贵的缺点。

根据使用环境，还可使用其他数种方法为同轴电缆增设套层，以达到性能保护的目的。例如，可使用标准套层材料——聚氯乙烯（PVC）制成各种厚度和颜色的护套。虽然PVC具有较高的耐化和耐高温性能，但是其无法承受较高的机械压力。在某些情况下，为了提高同轴电缆的机械性能，还可使用高抗拉性合成材料制成的编织护套。这种护套可紧实地套设在电缆上，而且还具有较好的抗切割和抗擦伤性能。

"其他一个可真正影响电缆组件性能的因素为机械性能，这也是为何电缆组件性能存在着如此诸多变数的原因所在"，Ellis先生指出，"电缆性能必须符合其使用环境。比方说，海军舰船雷达系统的电缆由于绕置于舰船外部，因此常须遭受盐雾、高低温和振动因素的影响。现今，大量的开发工作已经着眼于为如此极端的使用环境研发可靠耐用的电缆。"

为了满足此类极端环境的使用需求，一些公司已经开发出可在各种条件下提高性能的专有技术电缆材料和套层，并已将其应用于航空航天、航海、军工等各领域中。

作者：Pasternack公司互连产品经理Steve Ellis先生

本文刊登于MWRF旗下《微波射频技术》杂志 2016微波技术专刊，未经允许谢绝转载。