同轴电缆温度稳相材料研究新进展

图14比较了超低密度PTFE电缆和采用相同电缆结构但使用TF4™介质的相位重复性能。

该图绘出了在-60至+100摄氏度范围内这两种电缆的电长度的变化。红色点是PTFE电缆，绿色点是TF4电缆。

可以看出，TF4的变动范围仅为PTFE的四分之一。这对一组电缆组件在相位跟踪温度性能方面的进步是贡献巨大的。

图14

D、相位跟踪性能和环境温度变化之间的关系

到目前为止所有的讨论都基于电缆组件处于完全相同温度下。从实际来说，这是不可能达到的。通常电缆在设备中分布的区域会有稍许不同而这些区域的温度也会有不同。

再看一下图7来了解这会怎样影响系统性能，固体PTFE电缆的跟踪性能比低密度的要好很多。

只要电缆是完全匹配好的就会保持跟踪。但是一旦它们所处的环境温度有些许变化，跟踪性能会下降的很快。相位温度曲线斜率越大，相位跟踪性能就下降的越厉害。

图15显示了两根固体PTFE电缆在±2 C环境温度变化下相位温度响应。

图15

假设系统经历了整个温度区间的变化，而系统硬件环境在两根电缆间产生了4℃的温度变化，这就会导致两根电缆间800PPM的电长度差异。对于低密度PTFE电缆这个数值会减少到大约500PPM。当然最大差异会发生在相位温度曲线斜率最陡的温度范围内。

图16

E、产品"混用"

有些情况，只允许有极小的绝对温度相位改变，而且绝对相位跟踪性能也十分重要。对于这些特殊的要求， 一种称为"混用"的技术可以得到很好的结果。

TF4™介质表现出来的相位温度特性曲线有极小的负向斜率，而二氧化硅介质有极小正向斜率。

当同时使用这两种组件：一端用TF4™半钢电缆，另一端用二氧化硅半钢电缆并用转接器连接起来， 其结果就是相位斜率的相互抵消。

这两者的影响和它们所占组合电缆长度的比率有关。通过调整两者的电长度，可以完全平衡并有效消除相位温度曲线的斜率。

从图17可以看出，负向斜率的TF4™介质半钢电缆若和正向斜率的二氧化硅介质半钢电缆相连接，则在-40℃至60℃的温度区间内相位温度响应曲线是完全水平的。

图17

六、总结

对于相控阵天线和其他系统结构应用，优秀的相位温度性能是不可或缺的。

而且对于实验室环境的应用更为重要，因为实验室的环境温度范围往往就是PTFE拐点产生的温度范围。而且从一个较冷的房间去到较暖的房间过程中，之间的温度差异对相位敏感的测试来说会有极大的影响。

不管在何种应用中，只要用到相位敏感的设备，一定要考虑哪怕是最基本的元器件对整体性能的影响。

目前虽然还没有技术能提供一个"完美"的互联，但是总能找到一些可操作的方法去接近它。