【導(dǎo)讀】目前，同軸線纜已經(jīng)是一種非常成熟的產(chǎn)品。其名稱源于中心銅線和外導(dǎo)體屏蔽層之間的同軸關(guān)系，這兩者共同構(gòu)成電流的傳輸回路。同軸線纜主要用于傳輸射頻信號(hào)或高清攝像頭信號(hào)，因?yàn)楫?dāng)高頻率電流通過普通電線傳輸時(shí)，普通電線實(shí)際上會(huì)像無線電天線一樣輻射信號(hào)，導(dǎo)致傳輸信號(hào)功率損失，因此接收到的信號(hào)強(qiáng)度會(huì)顯著減弱。
同軸線纜的問世有效解決了這種信號(hào)衰減問題，因?yàn)樗邆淦帘螌?，可以隔離中心導(dǎo)體發(fā)出的信號(hào)。此外，為確保中心導(dǎo)體與屏蔽層的同軸關(guān)系不會(huì)受到線纜擠壓、扭曲或變形的影響，以及為了防止中心導(dǎo)體與屏蔽層之間發(fā)生短路，兩者之間還加入了一層絕緣體。
圖1 同軸電纜的結(jié)構(gòu)圖
RTK044線纜如何脫穎而出
目前，常見的同軸射頻傳輸線纜主要包括RTK031和RG174。然而，隨著汽車智能化和網(wǎng)聯(lián)化的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的RTK031同軸線纜（其信號(hào)傳輸速率小于6GHz）逐漸無法滿足這一趨勢的需求。過去，汽車天線主要用于廣播（AM/FM）和導(dǎo)航（GPS）兩個(gè)領(lǐng)域。但在當(dāng)今時(shí)代，智能網(wǎng)聯(lián)已經(jīng)不僅包括了無人駕駛和ADAS等智能化需求，還包括了車輛之間和道路基礎(chǔ)設(shè)施之間的信息互聯(lián)（V2X）。因此，車載天線的應(yīng)用范圍得到了顯著擴(kuò)展。
RTK044作為一種能夠傳輸最高可達(dá)20GHz信號(hào)的線纜，廣泛用于激光雷達(dá)、攝像頭、傳感器等應(yīng)用領(lǐng)域。它已經(jīng)成為未來同軸線纜選擇的主流之一。
圖2 RTK031&RTK044參數(shù)對(duì)比
上表中比較了RTK031和RTK044同軸線纜的部分參數(shù)。其中最顯著的區(qū)別是它們的中心導(dǎo)體。RTK031的中心導(dǎo)體由7根Φ0.27直徑的銅絲絞合（多股絞合線）編織而成，而RTK044的中心導(dǎo)體是Φ0.85-0.87直徑的單根銅絲（單股實(shí)心線），這種差異減小了芯線之間的信號(hào)干擾，同時(shí)也消除了銅線絞合間的空隙，有利于提高信號(hào)傳輸速率和帶寬。對(duì)于在彎折區(qū)域使用的同軸線纜，通常會(huì)選擇損耗更低、直徑更大的專用線纜。從這個(gè)角度來看，不同頻率下，RTK044線纜的衰減性能比RTK031更好，而且單根芯線的直徑更大，質(zhì)地較硬，更適合于抗彎折區(qū)域。
關(guān)于絕緣體，目前大多數(shù)同軸線纜采用PP發(fā)泡材料，這種材料在預(yù)熱時(shí)會(huì)膨脹，導(dǎo)致線纜在需要浸錫焊接的應(yīng)用中可能會(huì)出現(xiàn)一些問題，如錫尖、錫珠或鼓包等。當(dāng)然，這也與現(xiàn)場浸錫工藝和操作技巧密切相關(guān)。
至于屏蔽層，這兩種線纜都采用編織的銅網(wǎng)或銅泊（鋁）材料，利用金屬屏蔽層的反射、吸收和趨膚效應(yīng)來防止電磁干擾和輻射，從而具有出色的電磁兼容（EMC）特性。這有助于降低信號(hào)傳輸?shù)膿p耗，尤其在具有惡劣電磁環(huán)境的情況下，對(duì)線束正常運(yùn)行至關(guān)重要。
特性阻抗是射頻同軸線纜的重要電氣參數(shù)，它表示傳輸線上任一點(diǎn)的總電壓與總電流之比。射頻同軸線纜的特性阻抗幾乎總是50?或75?。這個(gè)數(shù)值只與線纜內(nèi)外導(dǎo)體的直徑比和填充介質(zhì)的等效介電常數(shù)有關(guān)，與線纜長度無關(guān)。簡而言之，當(dāng)外徑與內(nèi)徑之比為0.2785，電介質(zhì)為空氣時(shí)，特性阻抗約為76.65?；而線纜通過聚乙烯填充的相對(duì)介電常數(shù)約為2.26，所以特性阻抗約為51.00?，這兩個(gè)值都是四舍五入的結(jié)果。
圖3 RTK031截面 & RTK044截面尺寸示意圖
當(dāng)然，對(duì)于整個(gè)信號(hào)傳輸鏈路來說，不僅要考慮線纜本身的傳輸特性，還需要關(guān)注連接器的工作帶寬，因?yàn)槊總€(gè)電子元件的工作帶寬都會(huì)影響信號(hào)傳輸?shù)男阅?。因此，在選擇線束和連接器時(shí)，建議同時(shí)選擇羅森伯格的同軸線束和連接器產(chǎn)品，有效避免線束安裝過程中的對(duì)配使用問題，保證信號(hào)傳輸電性能的穩(wěn)定性。
原創(chuàng)：Holger Xing 來源：羅森伯
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