什么叫做穩(wěn)相電纜？

來源：RF技術(shù)社區(qū)

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射頻同軸電纜組件是將射頻同軸連接器與射頻同軸電纜，通過一定的方式將兩者連接起來，共同構(gòu)成的一段傳輸線。用戶在選擇電纜組件時要對電纜和連接器進行必要的了解，電纜的了解應(yīng)包括結(jié)構(gòu)尺寸、機械性能、使用頻率、衰減等，而連接器的了解應(yīng)包括連接器的結(jié)構(gòu)、所用材料、接口連接方式、使用頻率范圍等，再根據(jù)自己的需要選擇適合的連接方案。

根據(jù)使用的用途，如當(dāng)同軸電纜用作天線電纜時，要求信號到達的時間與方向（即相位）符合一定的要求。由于受電纜材料與加工工藝的影響，電纜在各點的傳播速率不可能絕對地做到完全一樣，因而信號通過同樣物理長度的電纜都會有一定的時間和方向差，這時它需要采用電氣長度來決定電纜的長度，該電氣長度所用的特性就是相位。相位是指信號在電纜中通過的周波數(shù)，每個周波 360°，如 1.25 個周波，即 450°。相位的單位以度(°)表示，長度為 L(mm)的電纜其相位Φ可按如下公式計算：

相位匹配是用來描述兩個或多個電纜組件具有相同相位長度的能力，更準確的說是電長度匹配。相位匹配分為兩種：

1、相對匹配：同批次之間的電纜組件互相匹配；

2、絕對匹配：電纜組件的絕對相位匹配到一個預(yù)定值。

相位（穩(wěn)相）

穩(wěn)相電纜最多的應(yīng)用領(lǐng)域是在軍工行業(yè)。比如說：相控陣雷達，導(dǎo)彈，艦艇，電子對抗等。例如在高原地區(qū)部署的相控陣雷達或是導(dǎo)彈等設(shè)備，由于高原晝夜溫差極大，會導(dǎo)致溫度的變化區(qū)間超出普通電纜所承受范圍，導(dǎo)致相位變化很大，接收到的信號就會產(chǎn)生一定時延。所以同比其他類型電纜，穩(wěn)相電纜在性能指標及柔軟度都較為優(yōu)異。

穩(wěn)相分為兩種：機械相位穩(wěn)定性和溫度相位穩(wěn)定性。

穩(wěn)相電纜組件自身發(fā)生變化（彎曲等機械形變、傳輸信號時自身發(fā)熱產(chǎn)生溫度變化等）或所處環(huán)境條件發(fā)生變化時，由于介質(zhì)材料的介電常數(shù)、材料膨脹引起的結(jié)構(gòu)變化、應(yīng)力變化，穩(wěn)相電纜組件實際電長度會發(fā)生相應(yīng)的變化。其中連接器部分也會因上述問題發(fā)生電長度的變化，但由于連接器本身電長度很小，按目前加工精度來看，一致性是非常高的，在穩(wěn)相電纜組件使用頻率不高且長度不是非常短的情況下，連接器的影響可以忽略。由于環(huán)境影響和機械變化所引起的電纜組件電長度變化是不可避免的。

機械相位穩(wěn)定性

電纜組件在受到彎曲或扭轉(zhuǎn)等機械力的作用可能引起電纜組成部分的尺寸變化及結(jié)構(gòu)變異錯位所引起的相移，叫做機械相位穩(wěn)定性。機械穩(wěn)相指標和彎曲方法、彎曲半徑都有一定的關(guān)系，關(guān)注此指標時，一定要了解試驗方法和彎曲半徑的大小。比如：在相控陣雷達上，系統(tǒng)需要將天線陣面不同位置天線單元信號同步傳輸?shù)街鳈C進行分析處理，但從天線陣面不同位置到主機接口的距離是不一樣的，一組配好相的電纜組件從天線單元到達主機接口需要走不同的路徑，中間彎曲的次數(shù)和彎曲半徑均會不同。所以在設(shè)計時要注意內(nèi)導(dǎo)體、絕緣、外導(dǎo)體三者的緊密性和穩(wěn)定性，盡量避免或減少三者間產(chǎn)生相對滑動。高性能的同軸電纜組件必須具有優(yōu)異的相位重復(fù)性。

溫度相位穩(wěn)定性

電纜中的材料隨溫度變化的性能以及它們之間的內(nèi)部作用將影響總的相位隨溫度變化的情況。例如當(dāng)環(huán)境溫度升高時，絕緣介質(zhì)隨溫度的增加而膨脹并且其密閉性下降，從而導(dǎo)致電介質(zhì)的介電常數(shù)變小，傳播速率增大，相位變小，同時由于溫度升高，電纜導(dǎo)體膨脹，其物理長度也會變大，相位變大。通常情況下，電纜廠用相位變化參數(shù) PPM 來表示電纜的溫度相位穩(wěn)定性，可以用下列公式進行計算。

ΔΦ —— 相位變化值。單位：度

Φ —— 電纜組件的電長度。單位：度

PPM —— 相位變化百萬分率

相位追蹤

相位追蹤是表示多根電纜組件在溫度、彎曲或兩種兼顧的情況下，相位彼此接近的能力，通俗的說就是相位變化的一致性。通常大家所說的相位追蹤，是指溫度相位追蹤。相位追蹤是相控陣雷達研發(fā)工程師們在選用射頻電纜組件時應(yīng)該考慮的極其重要的指標之一。

審核編輯 黃昊宇