【導讀】目前，同軸線(xiàn)纜已經(jīng)是一種非常成熟的產(chǎn)品。其名稱(chēng)源于中心銅線(xiàn)和外導體屏蔽層之間的同軸關(guān)系，這兩者共同構成電流的傳輸回路。同軸線(xiàn)纜主要用于傳輸射頻信號或高清攝像頭信號，因為當高頻率電流通過(guò)普通電線(xiàn)傳輸時(shí)，普通電線(xiàn)實(shí)際上會(huì )像無(wú)線(xiàn)電天線(xiàn)一樣輻射信號，導致傳輸信號功率損失，因此接收到的信號強度會(huì )顯著(zhù)減弱。
同軸線(xiàn)纜的問(wèn)世有效解決了這種信號衰減問(wèn)題，因為它具備屏蔽層，可以隔離中心導體發(fā)出的信號。此外，為確保中心導體與屏蔽層的同軸關(guān)系不會(huì )受到線(xiàn)纜擠壓、扭曲或變形的影響，以及為了防止中心導體與屏蔽層之間發(fā)生短路，兩者之間還加入了一層絕緣體。
圖1 同軸電纜的結構圖
RTK044線(xiàn)纜如何脫穎而出
目前，常見(jiàn)的同軸射頻傳輸線(xiàn)纜主要包括RTK031和RG174。然而，隨著(zhù)汽車(chē)智能化和網(wǎng)聯(lián)化的迅速發(fā)展，傳統的RTK031同軸線(xiàn)纜（其信號傳輸速率小于6GHz）逐漸無(wú)法滿(mǎn)足這一趨勢的需求。過(guò)去，汽車(chē)天線(xiàn)主要用于廣播（AM/FM）和導航（GPS）兩個(gè)領(lǐng)域。但在當今時(shí)代，智能網(wǎng)聯(lián)已經(jīng)不僅包括了無(wú)人駕駛和ADAS等智能化需求，還包括了車(chē)輛之間和道路基礎設施之間的信息互聯(lián)（V2X）。因此，車(chē)載天線(xiàn)的應用范圍得到了顯著(zhù)擴展。
RTK044作為一種能夠傳輸最高可達20GHz信號的線(xiàn)纜，廣泛用于激光雷達、攝像頭、傳感器等應用領(lǐng)域。它已經(jīng)成為未來(lái)同軸線(xiàn)纜選擇的主流之一。
圖2 RTK031&RTK044參數對比
上表中比較了RTK031和RTK044同軸線(xiàn)纜的部分參數。其中最顯著(zhù)的區別是它們的中心導體。RTK031的中心導體由7根Φ0.27直徑的銅絲絞合（多股絞合線(xiàn)）編織而成，而RTK044的中心導體是Φ0.85-0.87直徑的單根銅絲（單股實(shí)心線(xiàn)），這種差異減小了芯線(xiàn)之間的信號干擾，同時(shí)也消除了銅線(xiàn)絞合間的空隙，有利于提高信號傳輸速率和帶寬。對于在彎折區域使用的同軸線(xiàn)纜，通常會(huì )選擇損耗更低、直徑更大的專(zhuān)用線(xiàn)纜。從這個(gè)角度來(lái)看，不同頻率下，RTK044線(xiàn)纜的衰減性能比RTK031更好，而且單根芯線(xiàn)的直徑更大，質(zhì)地較硬，更適合于抗彎折區域。
關(guān)于絕緣體，目前大多數同軸線(xiàn)纜采用PP發(fā)泡材料，這種材料在預熱時(shí)會(huì )膨脹，導致線(xiàn)纜在需要浸錫焊接的應用中可能會(huì )出現一些問(wèn)題，如錫尖、錫珠或鼓包等。當然，這也與現場(chǎng)浸錫工藝和操作技巧密切相關(guān)。
至于屏蔽層，這兩種線(xiàn)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、吸收和趨膚效應來(lái)防止電磁干擾和輻射，從而具有出色的電磁兼容（EMC）特性。這有助于降低信號傳輸的損耗，尤其在具有惡劣電磁環(huán)境的情況下，對線(xiàn)束正常運行至關(guān)重要。
特性阻抗是射頻同軸線(xiàn)纜的重要電氣參數，它表示傳輸線(xiàn)上任一點(diǎn)的總電壓與總電流之比。射頻同軸線(xiàn)纜的特性阻抗幾乎總是50?或75?。這個(gè)數值只與線(xiàn)纜內外導體的直徑比和填充介質(zhì)的等效介電常數有關(guān)，與線(xiàn)纜長(cháng)度無(wú)關(guān)。簡(jiǎn)而言之，當外徑與內徑之比為0.2785，電介質(zhì)為空氣時(shí)，特性阻抗約為76.65?；而線(xiàn)纜通過(guò)聚乙烯填充的相對介電常數約為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果。
圖3 RTK031截面 & RTK044截面尺寸示意圖
當然，對于整個(gè)信號傳輸鏈路來(lái)說(shuō)，不僅要考慮線(xiàn)纜本身的傳輸特性，還需要關(guān)注連接器的工作帶寬，因為每個(gè)電子元件的工作帶寬都會(huì )影響信號傳輸的性能。因此，在選擇線(xiàn)束和連接器時(shí)，建議同時(shí)選擇羅森伯格的同軸線(xiàn)束和連接器產(chǎn)品，有效避免線(xiàn)束安裝過(guò)程中的對配使用問(wèn)題，保證信號傳輸電性能的穩定性。
原創(chuàng )：Holger Xing 來(lái)源：羅森伯
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