射频 电缆组件设计与制造

射频同轴电缆组件的构成和装配摘要：雷达射频同轴电缆组件构成和装配比较复杂，且具有较为严格的工艺要求，一般的手工具不能装配出标准的射频同轴组件，因此需要较为完善的工艺技术和工艺流程。

本文重点介绍了射频同轴电缆组件的基本构成，并对其装配方式进行了具体的阐述，最后对工艺装备及工艺程序进行了描述。

关键词：射频同轴电缆；装配与构成引言：如今雷达技术得到了快速发展，在航空航天和军事领域应用广泛，传统的波导部件组成比较复杂，体积比较庞大，且一致性和可靠性差，不能满足正常的需求。

因此，为了使军用装备呈现出小型轻量、质量标准化的设计特点，应当使用符合标准的、品质较高的射频同轴电缆组件来提升信号传输效率，本文将通过射频同轴电缆组件的构成和装配进行简单介绍，并就相关的工艺流程进行了优化。

一、射频同轴电缆组件的外观构成射频同轴电缆组件主要由同轴电缆和连接器构成，其有多种职能，能够连接发射机、天线或模块和各种收发信号设备，并保障信号精准高效，传输效率高。

（一）射频同轴电缆射频同轴电缆是一种导行系统，由两根一模一样的圆柱同轴导体构成，两个同轴导体分别组成了内导体和外导体，是一种高频介质。

由其结构构造可以看出外导体保障了其具有良好的隐蔽性，内导体能够传送电磁能量并保障其合理均匀地分布在表面[1]。

1.内导体内导体由铜组成。

一般情况下，小电缆内导线由铜包铝线或铜线构成；大电缆则由铜管构成以降低成本。

由于消耗内导体电阻能够导致衰减，因此应当尽可能提升其电导率，在高频下会发生趋肤效应，电流仅仅传送在表面导体的一个小薄层中，其中电流层的相关厚度被称为趋肤深度。

此外在内导体内部，对铜材有较高的性能要求，不仅要求其表面无杂质，还要求光滑洁净。

在内导体中，应当保障直径公差小、结构稳定，因为直径的微小改变会使电缆的阻抗性能变低，因此应当根据实际情况严格控制其工艺流程，并提升工艺性能。

2.外导体外导体不仅能做回路导体，还具有良好的屏蔽性能。

一般情况下有扎稳铜管、屏蔽编织等。

方面，保证了不同种类的电子设备性能完善工作的完成，由于该组件的设计，以及当装备此组件后会影响信号的传输情况，所以需要相关的专业工作人员采取相应的技术手段对此组件的功能结构进行优化升级，使其应用范围在经济社会的发展中得到扩大，从而加快现代电子设施的更新换代。

本文阐述了其组成部分的相关内容，阐述了完成这项工作的重要性。

1 射频同轴电缆组件的构成射频同轴电缆组件的构成主要是有连接器和电缆两个部分，其中电缆组建的作用是对各种信号进行连接，收发设备，以便保证信号具有一定的准确性，做到高质、低损。

要能够对同轴电缆组建进行了解，以此更好的发挥组件作用，发送更高频率的信号内容。

（1）内导体内导体的主要成分主要是铜，一般来说，电缆的内导体主要是铜或者是铜包铝，大的电缆是用铜管，通过这种方式来减少电缆的质量以及相应的成本。

内导体对于信号的传输影响相对比较大，内导体的电阻会引起信号的损耗以及衰减。

导电率，尤其是表面上的导电率会要求比较高。

在高频之下，电流主要是通过表层的形式进行传输，这种现象可以称之为趋肤效应，有效的厚度是称之为趋肤深度。

内导体的作用要求对铜的质量要求比较高，要求做到没有杂志，表面上还要做到干净、平整。

内导体直径要做到稳定，公差较小，会因为直径的变化降低电缆本身的损耗，为此，要能够做到精确制造工艺。

内导体能够更好的发挥对信号进行传输的作用，通过内导体使得信息的传输更加准备，可靠，以此才能够更好的发挥电缆作用。

具有屏蔽作用，通常来说主要的形式有编织网、铜管等。

外导体的作用在于质量比较好，导电率相对比较高。

外导体的尺寸应该严格控制在一定的范围之内，以便能够保证具有一定的阻抗和损耗。

外导体相比于内导体所需要的材料质量会更高，也会发挥更大的作用，为此，要能够做好外导体的作用，以此使得更好的发挥电缆作用。

（3）绝缘介质射频同轴电缆的绝缘介质远远不止是发挥绝缘作用，最为重要的是在绝缘之后具备一定的传输性，为此，绝缘介质的材料在结构选择上具有重要的作用，其中的性能例如衰减、阻抗等都与绝缘介质之间存在一定的关系。

射频电缆工艺技术射频电缆是一种用于传输高频信号的电缆。

它在电信、广播电视、通信设备等领域广泛使用。

射频电缆工艺技术是制造和安装这些电缆的方法和技巧。

本文将介绍射频电缆工艺技术的基本原理和关键步骤。

射频电缆工艺技术的基本原理是保证电缆内部的信号传输质量。

射频信号在传输过程中，会受到电缆内部的损耗、反射等影响。

通过合理的工艺技术，可以减小这些损耗和反射，提高信号传输的质量。

首先是电缆的制造。

射频电缆的制造需要经过多个步骤。

首先是准备材料，如导体、绝缘层、屏蔽层等。

然后进行导体的加工，可以是裸铜线或者涂有导电层的铜线。

接下来是绝缘层的制造，通常使用聚乙烯或聚氯乙烯等材料。

最后是屏蔽层的加工，可以是覆铝箔或者编织屏蔽。

这些制造步骤需要精确的控制，以保证电缆质量。

其次是电缆的安装。

射频电缆的安装需要注意几个关键步骤。

首先是安装前的准备工作，如扫描安装位置、测量电缆长度等。

然后进行电缆的剥皮和切割，注意不要损坏导体和绝缘层。

接下来是连接电缆和连接器，需要仔细核对连接方式和连接力度。

最后是测试和调试，确保信号传输的质量。

射频电缆工艺技术的关键要点是保证信号传输的质量。

为了实现这一目标，需要注意几个关键方面。

首先是选择合适的电缆材料，如导体的材质、绝缘层的厚度等。

其次是保证电缆的连接质量，如连接器的选择和安装。

接下来是减小信号的损耗和反射，如减小电缆的弯曲半径、使用合适的屏蔽技术等。

最后是测试和调试，如使用射频测试仪器测试信号传输的质量。

总之，射频电缆工艺技术是制造和安装射频电缆的方法和技巧。

它的目标是保证信号传输的质量。

通过合理的电缆制造和安装工艺，可以减小信号的损耗和反射，提高信号传输的质量。

射频电缆工艺技术是射频通信领域不可或缺的一环。

毫米波射频同轴电缆组件的研制【摘要】本文主要介绍了毫米波射频同轴电缆组件的研制过程，简述了方案评审、仿真设计、技术攻关过程，并通过试验验证产品的性能。

【关键词】毫米波、射频连接器、射频同轴电缆；射频同轴电缆组件结构设计。

1.引言随着科学技术的迅猛发展，毫米波射频同轴电缆组件的应用越来越广泛。

毫米波射频同轴电缆组件的工作频率对于其性能有较大的影响，频率越高，传输的电磁能量就越易在阻抗不连续处（一般是线缆与连接器相连处）产生能量反射，从而导致信号衰减损耗。

军事电子设备对射频同轴连接器提出的性能要求越来越高，解决阻碍信号传输的问题、提高毫米波工作性能成为了微波领域关注的重点冋题。

毫米波射频同轴电缆组件不仅要求产品在毫米波下电性能指标满足要求，而且该电缆组件需满足项目振动、防潮、防霉、防盐雾等环境适用性要求。

2.产品主要技术指标毫米波射频同轴电缆组件主要技术指标：工作频率：27GHz～31.5GHz电压驻波比：≤1.35插入损耗：≤3.5dB绝缘电阻：应不小于5000MΩ介质耐电压：不小于1000V低气压试验：200Pa气压，50min盐雾试验：48H温度冲击试验：-55℃到+85℃高温试验：+150℃随机振动试验：10～2000Hz，0.2g2/Hz3.毫米波射频同轴电缆组件研制主要内容根据用户对接连接器的系列，该毫米波射频同轴电缆组件两端所涉及到的连接器分别为2.92-JW弯式连接器和2.4-JW弯式连接器。

电缆安装长度为1000mm。

3.1 方案确定根据用户安装空间和电性能指标要求，选用23所的 SWFCF46-50-3-51电缆。

根据所配电缆，连接器选用2.92-JW3507-G和2.4-JW3507-G两款毫米波连接器。

3.2 连接器设计1）结构设计目前在国内毫米波连接器主要以直式为主，弯式结构比较少。

因此本次毫米波弯式连接器的头部借鉴直式的设计及绝缘体的固定方式，内导体采用整体打弯设计，尾部接线借鉴其他系列弯式接线的方式。

射频电缆及测试电缆组件的性能指标及通用设计准则概述—射频电缆的通用设计准则射频电缆组件的正确选择除了频率范围，驻波比，插入损耗等因素外，还应考虑电缆的机械特性，使用环境和应用要求，另外，成本也是一个永远不变的因素。

在本文中，详细讨论了射频电缆的各种指标和性能，了解电缆的性能对于选择最佳的射频电缆组件是十分有益的。

射频同轴电缆是用于传输射频和微波信号能量的。

它是一种分布参数电路，其电长度是物理长度和传输速度的函数，这一点和低频电路有着本质的区别。

射频同轴电缆分为半刚，半柔和柔性电缆三种，不同的应用场合应选择不同类型的电缆。

半刚和半柔电缆一般用于设备内部的互联；而在测试和测量领域，应采用柔性电缆。

半刚性电缆顾名思义，这种电缆不容易被轻易弯曲成型，其外导体是采用铝管或者铜管制成的，其射频泄露非常小(＜-120dB)，在系统中造成的信号串扰可以忽略不计。

这种电缆的无源互调特性也是非常理想的。

如果要弯曲到某种形状，需要专用的成型机或者手工的磨具来完成。

如此麻烦的加工工艺换来的是非常稳定的性能，半刚性电缆采用固态聚四氟乙烯材料作为填充介质，这种材料具有非常稳定的温度特性，尤其在高温条件下，具有非常良好的相位稳定性。

半刚性电缆的成本高于半柔性电缆，大量应用于各种射频和微波系统中。

半柔性电缆半柔性电缆是半刚性电缆的替代品，这种电缆的性能指标接近于半刚性电缆，而且可以手工成型。

但是其稳定性比半刚性电缆略差些，由于其可以很容易的成型，同样的也容易变形，尤其在长期使用的情况下。

柔性(编织)电缆柔性电缆是一种“测试级”的电缆。

相对于半刚性和半柔性的电缆，柔性电缆的成本十分昂贵，这是因为柔性电缆在设计时要顾及的因素更多。

柔性电缆要易于多次弯曲而且还能保持性能，这是作为测试电缆的最基本要求。

柔软和良好的电指标是一对矛盾，也是导致造价昂贵的主要原因。

柔性射频电缆组件的选择要同时考虑各种因素，而这些因素之间有些的相互矛盾的，如单股内导体的同轴电缆要比多股的具有更低的插入损耗和弯曲时的幅度稳定性，但是相位稳定性能就不如后者。

射频电缆及测试电缆组件的性能指标及通用设计准则概述—射频电缆的通用设计准则射频电缆组件的正确选择除了频率范围，驻波比，插入损耗等因素外，还应考虑电缆的机械特性，使用环境和应用要求，另外，成本也是一个永远不变的因素。

在本文中，详细讨论了射频电缆的各种指标和性能，了解电缆的性能对于选择最佳的射频电缆组件是十分有益的。

射频同轴电缆是用于传输射频和微波信号能量的。

它是一种分布参数电路，其电长度是物理长度和传输速度的函数，这一点和低频电路有着本质的区别。

射频同轴电缆分为半刚，半柔和柔性电缆三种，不同的应用场合应选择不同类型的电缆。

半刚和半柔电缆一般用于设备内部的互联；而在测试和测量领域，应采用柔性电缆。

半刚性电缆顾名思义，这种电缆不容易被轻易弯曲成型，其外导体是采用铝管或者铜管制成的，其射频泄露非常小(＜-120dB)，在系统中造成的信号串扰可以忽略不计。

这种电缆的无源互调特性也是非常理想的。

如果要弯曲到某种形状，需要专用的成型机或者手工的磨具来完成。

如此麻烦的加工工艺换来的是非常稳定的性能，半刚性电缆采用固态聚四氟乙烯材料作为填充介质，这种材料具有非常稳定的温度特性，尤其在高温条件下，具有非常良好的相位稳定性。

半刚性电缆的成本高于半柔性电缆，大量应用于各种射频和微波系统中。

半柔性电缆半柔性电缆是半刚性电缆的替代品，这种电缆的性能指标接近于半刚性电缆，而且可以手工成型。

但是其稳定性比半刚性电缆略差些，由于其可以很容易的成型，同样的也容易变形，尤其在长期使用的情况下。

柔性(编织)电缆柔性电缆是一种“测试级”的电缆。

相对于半刚性和半柔性的电缆，柔性电缆的成本十分昂贵，这是因为柔性电缆在设计时要顾及的因素更多。

柔性电缆要易于多次弯曲而且还能保持性能，这是作为测试电缆的最基本要求。

柔软和良好的电指标是一对矛盾，也是导致造价昂贵的主要原因。

柔性射频电缆组件的选择要同时考虑各种因素，而这些因素之间有些的相互矛盾的，如单股内导体的同轴电缆要比多股的具有更低的插入损耗和弯曲时的幅度稳定性，但是相位稳定性能就不如后者。

雷达射频同轴电缆组件工艺技术介绍【摘要】射频同轴电缆组件在装配方面显示出复杂性特征，因此会有较高的工艺技术要求。

本文简要介绍了雷达射频同轴电缆组件的基本内容，为其装配提供一定的依据，重点介绍了相关的工艺技术操作，旨在最大程度地提升电缆性能。

【关键词】雷达射频；同轴电缆；工艺技术前言在相控阵雷达与毫米波雷达的不断发展的背景下，高品质的雷达射频同轴电缆已经广泛地应用在产品的生产当中，可以有克服传统微波组件射频信号传输波导件的局限性。

雷达射频同轴电缆组件不仅具有损耗较小的特点，不容易产生辐射问题，同时也具备良好的兼容性优势，方便应用于多种工作状态当中，显示出较强的实用性与维修性。

但在日常的装配过程中，同样需要重点把握相关工艺技术的具体操作，避免影响到雷达的整机性能。

1.雷达射频同轴电缆组件的构成与选型1.1构成射频同轴连接器与射频同轴电缆共同组成雷达射频同轴电缆组件，可以应用于各类信号的收发设备当中[1]，主要的工作内容即信号传输，显示出较高的精确性与高效性。

1.2选型一是要依据使用用途与场所的差异性来合理选用电缆，多是大功率条件选用大功率电缆，精密传输选用低损耗电缆；二是依据电缆、连接器尺寸合理选用电缆组件，要保证阻抗处于连续状态和一致状态当中，若存在规格不匹配问题，会直接影响到组件性能发挥，造成明显的资源浪费；三是依据泄漏环节来明确频率范围，结合电缆自身、电缆与连接器的连接情况等进行电缆的合理化选用，以获得更好的性能表现[2]。

1.雷达射频同轴电缆组件的工艺技术分析2.1电缆组件切线技术想要让同一个批次的电缆组件获得相对一致的相位，就必须要有一致性的电气长度。

针对长度≤1m的电缆组件而言，其内部介质并不会影响到电气长度，因此可忽略该因素的影响，需要重点关注此类组件的机械长度，易对落料设备精度提出较高要求。

想要获得高质量的切口，就必须要将电缆间的机械长度控制在高度一致的状态，为电缆组件的电气长度一致性打下良好基础；针对长度＞1m的电缆组件而言，内部介质不均匀性属于重要影响因素，若单纯保证机械长度的一致性，易造成较为严重的相位离散性问题，加大产品返修和报废的发生率[3]。

同轴传输线、同轴连接器、射频电缆组件工程设计参考资料D ：外导体内径 d ：内导体外径 εr μr1、特性阻抗，Z 0（殴姆）d D d D Z r r ln 60lg 1380εε=≈精确计算：dDZ r r ln 9584916.590εμ= 2、单位长度电容C 、电感LdD d D C rr ln 95.16lg 354.7εε==（pF/英呎）dDd D L ln 0606.0lg140.0==（μH/英呎） 1英呎=0.3048米 3、理论截止频率 f c)(85.190)(20d D d D C C f r r cC +≈+≈=επελ（GH Z ）λc ：截止波长C 0：真空中的光速，精确值为299792458±1.2（米/秒） 精确计算：)(765.194)(041.20d D d D C f r r C +=+=επε 表2 同轴传输线截止频率与相近连接器对照表(50Ω)4、传播速率 V P1001%⨯=rr P V με5、延时 T nsr ns T ε067.1=（ns/英吋）6、驻波参数反射系数 Reflection Coefficient （Γ） 反射损耗 Return Loss (dB) Γ-=1lg 20Loss 电压驻波比 VSWR （ROS ） Γ-Γ+=11VSWR表3 VSWR 、Γ、Loss 换算表7、电流的趋肤深度 δσμλμπρδr r f 029.0==（μm ） 电阻率：ρ （Ω·cm ）-1 电导率：ρσ1=（Ω·cm ）波 长：λ （cm ）8、同轴线的衰减 ββ=β1+β2 （dB/cm ） β1（电阻损耗）=f d D Z )11(274.0210ρρ+ （dB/cm ） ρ1、ρ2分别为外、内导体的电阻率（Ω·cm ）-1 f ：频率（MH Z ） β2（介质损耗）=31091.0-••=f tg tg r r r r σεμσεμλπ（dB/cm ）9、驻波系数对衰减的影响传输线端的负载的驻波系数本身增加了传输线的衰减L e β212-•Γ=ΓΓ2：传输线输入端的反射系数 Γ1：负载的反射系数 βL ：传输线长度为L 时的衰减 10、传输线内外导体间的电场 E a （V/cm ）同轴传输线内外导体间，内导体外表面的电场为最大d D d U E ma ln2•=（V/cm ） U m ：内外导体间的峰值电压11、传输线的最大工作电压 U （单位：伏特，50H Z 有效值）E dDd U ra •=ln2ε E 的值由绝缘材料的特性确定，单位（伏特/cm ）表512c2)()(102P PROS Z U p C •⨯= 式中：U ：最大工作电压 （V ，50H Z 有效值）P 1：同轴线内空气压力 P 0：正常大气压P 1/P 0：只有一部分介质是由干燥空气时才考虑，否则为113、同轴传输线允许传输的平均功率 P mkD p m ⨯'⨯⨯=βρ06.13 （瓦）式中：ρ0：外导体的热扩散系数 （W/cm 2）D ′：外导体（壳体）的外径 （cm ）β：总衰减，最大可考虑乘1.08系数 （dB/cm ）k ：反射的系数 ROSROS k ++=212 （频率大于500MH Z 时）ρ0的值： 表614、传输功率dDV Z V I V P m r mm m ln 1202121202ε=•=•= （μr 设为1）同轴线的电压驻波比（VSWR ）为S 时，传输最大平均功率P maxP SP 1max =15、介质支撑设计公式（1）等效介电常数(εe )的计算公式当有2种或2种以上的介质构成的支撑件，则其等效介电常数的计算方法如下：a. 同轴分布的非单一介质∑=-=n i i i in e D D d D 11ln 1ln εε b. 基本对称分布的二种介质总V V e 2211)(εεεε--=ε1、ε2：二种介质的介电常数 V 2：对应ε2介质的体积之和 V总：二种介质的总体积之和图3若ε2为空气（即去除部分固体介质材料）则总孔V V e )1(11--=εεε（2）介质支撑件的设计公式（见图4）当在均匀介质的同轴线中，有限长度的非相同介质的支撑件会引起TEM 波的激励（高次模），影响同轴传输线的截止频率和传输性能，但在射频同轴连接器设计中，基本上不可避免地存在有限长度非相同介质支撑件（除半硬电缆直通型自由端连接器）。

专利名称：半柔性射频同轴电缆组件及其制作方法专利类型：发明专利
发明人：魏爱新,杨国喆,王志会
申请号：CN201610361666.9
申请日：20160527
公开号：CN106099290A
公开日：
20161109
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了半柔性射频同轴电缆组件及其制作方法，涉及射频同轴电缆技术领域，同轴电缆组件包括连接器和内导体插入连接器的同轴电缆，所述内导体端头设有倒角；该同轴电缆组件制作步骤如下：裁切电缆，去除电缆端部的绝缘保护套、外导体屏蔽层、绝缘介质，露出内导体；修剪外导体屏蔽层和绝缘介质；裁切内导体并对内导体做出倒角；对倒角处理后的内导体搪锡；将内导体插入连接器接头插针的焊接腔内与接头插针焊接在一起；外导体屏蔽层插入连接器接头尾管；将外导体屏蔽层和连接器尾管焊接在一起；测试焊接完成的电缆组件。

采用以上技术方案，很好地满足了科研生产对电缆组件低插损、低驻波、等相位的要求。

申请人：中国电子科技集团公司第十三研究所
地址：050051 河北省石家庄市合作路113号
国籍：CN
代理机构：石家庄国为知识产权事务所
代理人：王荣君
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射频同轴电缆驻波的影响分析2013-01-11 来源：微波射频网搜集整理我要评论(0) 字号：大中小一）同轴电缆制造工艺的影响1-1.外导体的制造同轴射频电缆的外导体起着回路和屏蔽双重作用，其生产设备如铜带成形生产线简图如图1 所示：其制造过程主要由放线、放带、管状成型、焊接、牵引、轧纹和收线构成，目前主要采用轮式工装通过逐渐减小铜带弯曲时的曲率半径来完成管状成型，其焊接和轧纹质量控制的好坏关系到电缆产品的电气性能及弯曲性能。

外导体的轧纹由高速旋转的轧纹刀片或齿轮完成，轧纹时通过有效控制生产线各部分张力的大小和轧纹设备运转的稳定性来保证轧纹的结构尺寸和尺寸的均匀性，以便使外导体形成设计要求的波峰、波谷和节距。

图1 外导体生产线简图发泡生产线发泡生产线外导体生产线（氩弧焊轧纹生产线）外导体生产线（氩弧焊轧纹生产线）外护套生产线外护套生产线外护套生产线将一定厚度的铜带在绝缘线芯轴向上对焊成密封铜管，并用齿轮或螺旋形轧纹刀片机轧成单个环形皱纹，它与泡沫绝缘体一起形成封闭环形区域，使得潮气、水分等不能侵入，见图2。

外导体环形的轧制使得内导体、泡沫绝缘层和波纹外导体三者位置固定，形成较稳定的结构，并使电缆在弯曲或温度变化时机械尺寸变化极小，使得传输相位等电气性能十分稳定。

螺旋形皱纹铜管用作电缆导体后，电缆弯曲性能优于环形皱纹导体电缆，用于一些超柔电缆外导体和大尺寸同轴射频电缆内导体的生产。

螺旋形皱纹管是在轧纹头上安装一把环形轧纹刀，使轧纹刀偏转一个与所形成螺旋纹的螺旋升角一致的角度，通过垂直于电缆焊接铜管表面进刀(即与电缆轴心偏心，此偏心亦即进刀量)，在轧纹头转速与铜管牵引线速合理配比的条件下，在焊接的铜管上形成连续的螺旋纹，见图3。

图2 齿轮轧制环纹示意图D-模片齿孔内径d-光铜管直径L-节距图3 环纹轧制刀片及原理示意图1-2.外导体的焊接和轧纹生产控制氩弧焊的电极通常采用钍钨材料制成，焊针必须采用高纯度的钍钨棒（高纯钨加3%左右的钍），其优越性主要表现在：1）耐用；2）许用电流大；3）引弧及稳弧性能好。