详细论述了射频电缆和测试电缆组件的指标和性能，提出了一些专业建议，供广大测试工程师在选择高性能、高可靠性的射频测试电缆组件时注意。概述-射频电缆的一般设计标准。射频电缆元器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。此外，成本也是一个不变的因素。
本文详细讨论了射频电缆的各项指标和性能，了解电缆的性能对选择最佳的射频电缆元件非常有益。
射频同轴电缆用于传输射频和微波信号能量。它是分布参数电路，电长度是物理长度和传输速度的函数，与低频电路有本质区别。射频同轴电缆分为半刚性和半软柔性电缆三种。不同的应用应选择不同类型的电缆。半刚性和半柔性电缆通常用于设备内部的互连；在测试和测量领域，应使用柔性电缆。
半刚性电缆:顾名思义，这种电缆不易弯曲成型。它的外导体由铝或铜管制成，射频泄漏很小(-120dB)，在系统中可以造成可以忽略的信号串扰。这种电缆的无源互调特性也非常理想。如果要弯成一定的形状，需要专门的成型机或者手动磨床来完成。这样麻烦的处理技术带来了非常稳定的性能。半刚性电缆采用固体聚四氟乙烯材料作为填充介质，具有非常稳定的温度特性，尤其在高温下具有优异的相位稳定性。半刚性电缆的成本高于半柔性电缆，广泛应用于各种射频和微波系统。
半柔性电缆:它是半刚性电缆的替代品。其性能指标接近半刚性电缆，可手工成型。但其稳定性比半刚性索稍差。因为容易成型，所以也容易变形，尤其是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”电缆。与半刚性和半柔性缆索相比，柔性缆索的成本是非常昂贵的，因为在设计柔性缆索时需要考虑的因素更多。软电缆要能多次容易弯曲并保持其性能，这是测试电缆最基本的要求。软和电气指标好是一对矛盾，也是成本高的主要原因。
在选择柔性射频电缆组件时，应考虑各种因素，其中一些因素是相互矛盾的。比如单内导体同轴电缆，弯曲时的插入损耗和幅度稳定性比多股低，但相位稳定性不如后者。因此，一个电缆组件的选择除了频率范围、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。此外，成本也是一个不变的因素。
特性:射频同轴电缆由导体、电介质、外导体和护套组成。
特性阻抗是射频电缆、连接器和射频电缆组件中最常提到的指标。最大功率传输和最小信号反射都取决于电缆的特性阻抗和系统中其他组件的匹配。如果阻抗完全匹配，电缆的损耗只是传输线的衰减，没有反射损耗。电缆的特性阻抗(Zo)与其内外导体的尺寸比有关。由于射频能量传输的“趋肤效应”，与阻抗有关的重要尺寸是电缆的内导体外径(d)和外导体内径(d):zo(ω)=(138/√ε)x(logd/d)通信领域使用的大多数射频电缆的特性阻抗为50ω；在广播和电视中，使用75 ω电缆。
VSWR)/回波损耗:在射频和微波系统中，最大功率传输和最小信号反射取决于射频电缆的特性阻抗和系统中其他元件的匹配。射频电缆的阻抗变化会引起信号的反射，导致入射波能量的损失。反射的大小可以用电压驻波比(VSWR)来表示，它被定义为入射电压与反射电压的比值。
VSWR的公式如下:VSWR=(1+√Pr/Pi)/(1-√Pr/Pi)其中Pr为入射功率，Pi为入射功率。VSWR越小，电缆生产的一致性越好。VSWR的等效参数是反射系数或回波损耗。典型微波电缆模块的VSWR在1.1”1.5之间，换算成回波损耗为26.4”14db，即入射功率的传输效率为99.8%”96%。匹配效率是指如果输入功率为100W，VSWR为1.33，则输出功率为98W，即2W反射回来。
衰减(插入损耗):电缆的衰减是电缆有效传输射频信号的能力。它由三部分组成:介质损耗、导体(铜)损耗和辐射损耗。大部分损失都转化成了热能。导体尺寸越大，损耗越小；频率越高，介电损耗越大。由于导体损耗随频率的增加是平方根，而介质损耗随频率的增加是线性的，所以介质损耗在总损耗中所占的比例较大。
另外，温度的升高会增加导体电阻和介质功率因数，也会导致损耗的增加。对于测试电缆组件，总插入损耗是拼接损耗、电缆损耗和失配损耗之和。在测试电缆组件的使用中，不正确的操作也会产生额外的损耗。例如，对于编织电缆，弯曲也会增加其损耗。每种电缆都有最小弯曲半径要求。选择电缆元件时，首先要确定系统最高频率下的可接受损耗值，然后根据这个损耗值选择尺寸最小的电缆。
平均功率容量:平均功率容量是指电缆消耗电阻和介质损耗产生的热能的能力。在实际使用中，电缆的有效功率与VSWR、温度、高度有关:有效功率=平均功率x驻波系数x温度系数x高度系数。选择电缆时，应同时考虑上述因素。
传播速度:电缆的传播速度是指电缆中信号传输速度与光速的比值，与介质的介电常数的平方根成反比:Vp=(1/√ε)x100从上式可以看出，介电常数(ε)越小，传播速度越接近光速，所以低密度介质的电缆插入损耗越低。弯曲时的相位稳定性:弯曲-相位稳定性是电缆弯曲时相位变化的量度。
使用过程中的弯曲会影响插入阶段。减小弯曲半径或增加弯曲角度会增加相变。同样，弯曲次数的增加也会导致相变的增加。但是，增加电缆直径与弯曲直径的比值会减少相位变化。相位变化基本上与频率成线性关系。低密度介质电缆的相位稳定性明显优于实心介质电缆，多股内导体电缆的相位稳定性优于单股内导体电缆。
电缆的无源互调失真:电缆的无源互调失真是由其内部非线性因素引起的。在理想的线性系统中，输出信号的特性与输入信号完全一致；在非线性系统中，输出信号与输入信号相比会产生幅度失真。如果两个或更多的信号同时输入到一个非线性系统，由于互调失真，在其输出端将产生新的频率分量。
在现代通信系统中，工程师最关心的是三阶互调产物(2f1-f2或2f2-f1)，因为这些无用的频率成分往往会落入接收频段，对接收机造成干扰。同轴电缆组件通常被视为线性设备。但是，纯线性器件是不存在的。连接器和电缆之间总是存在一些非线性因素，通常是由于表面氧化层或接触不良造成的。以下通用设计原则可以将无源互调失真降至最低:
(1)在设备中，尽量用半刚性电缆或半柔性电缆代替柔性电缆。(2)使用单根内导体电缆。(3)使用表面光滑的优质接头。(4)接缝具有足够的厚度和均匀的涂层。(5)尽可能使用最大尺寸的接头。(6)确保接头之间接触良好。(7)应使用非磁性材料(如钢和镍)制成的接头。
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