Высокочастотные соединения: новая линия радиочастотных кабелей от Pasternack
Подключение двух частей системы усложняется, когда ваши сигналы находятся в диапазоне гигагерца. Давайте рассмотрим некоторые новые варианты кабелей.
В этой статье речь не идет о революционном сверхскоростном процессоре или о новом новом 24-битном АЦП или высокоинтегрированной системе на кристалле, которая в настоящее время угрожает стать самонадеянным и захватить мир. Нет, в этой статье мы имеем дело с чем-то гораздо менее экзотическим и впечатляющим.
Но, как и многие другие вещи в жизни, отсутствие гламура не означает отсутствия важности. Несколько лет назад я работал над системой связи RF, которая состояла из двух довольно сложных линий передачи данных. Несмотря на передовую технологию, мы бы не стали быстрее, без нашего большого количества базовых аппаратных кабелей SMA, аттенюаторов, 50 Ω-терминаторов.
Эти новые кабели используют винтовые разъемы 1, 0 мм. Изображение предоставлено Пастерном
В то же время, однако, я не хочу преуменьшать тщательный дизайн, который входит в высокочастотные кабельные продукты. Всевозможные сложные вещи случаются, когда частоты сигналов растут в области гигагерца, и последнее, что мы хотим, это тщательно разработанная радиочастотная система, которая начинает плохо себя вести, потому что тестовые кабели так или иначе неадекватны.
Стоячие волны
Один из способов характеризации кабеля - измерение отношения стоячей волны напряжения или КСВ. Вы можете также охарактеризовать антенну таким образом. Основная идея - определить, сколько энергии отражено от кабеля (или антенны). Больше отраженной энергии плохо - мы хотим, чтобы наш радиочастотный сигнал проходил через кабель к нагрузке, а не отражался обратно на источник.
КСВР 1 идеальна; это означает, что энергия не отражается. Новые высокочастотные кабели Pasternack имеют максимальный КСВ 1, 5. Это хороший «хороший» и «плохой» VSWR зависит от требований конкретной системы. Тем не менее, можно с уверенностью сказать, что значение 1, 5 неплохо. КСВР 1, 5 соответствует коэффициенту отражения 0, 2, и если мы возьмем квадрат коэффициента отражения, мы обнаружим, что только 4% мощности отражается обратно к источнику.
Кстати, почему я сказал, что «максимальный» КСВ составляет 1, 5? Ну, VSWR меняется с частотой. Кабели Pasternack описаны как имеющие частотный диапазон, простирающийся до 110 ГГц, а КСВР для сигнала 110 ГГц составляет 1, 5. Спектр еще лучше для более низких частот (например, 1, 3 на частоте 50 ГГц).
прогиб
Одна интересная характеристика, отмеченная в описании продукта, заключается в том, что эти кабели демонстрируют «отличную стабильность фазы / амплитуды при изгибе».
Я упомянул выше, что жизнь в мире гигагерца может быть довольно сложной. Часто мы вряд ли будем дважды думать о том, как система может быть затронута движением кабелей между подсистемами. Вы могли бы спроектировать робота с ленточными кабелями или того, что не соединяло различные части системы, и пока ваши разъемы прочны, все виды подпрыгивания и скручивания не окажут существенного влияния, например, на двигатели или сигналы I2C, Но радиочастотные сигналы гораздо более чувствительны к физической среде, через которую они движутся. Я предполагаю, что эти эффекты могут быть проанализированы и описаны с научной и математической точки зрения, но это выходит за рамки моей интеллектуальной зоны комфорта. Я предпочитаю оценивать ситуацию в контексте моего практического опыта, и поэтому я опишу ее так: гигагерц-регион РФ имеет собственный разум, и если вы скручиваете кабель неправильным способом или забудьте плотно завинтить на разъеме, или носить яркий блейзер, или выполнить важный тест на следующий день после полной луны, система потерпит неудачу.
Преувеличение в сторону, это раздражает, когда вы боитесь переупорядочить устройство, потому что полученный изгиб кабеля может серьезно изменить производительность, которую вы пытаетесь наблюдать или охарактеризовать. Возможно, эти кабели Pasternack могут помочь смягчить эту проблему.
емкость
Еще одна вещь, о которой следует помнить, состоит в том, что коаксиальные кабели - это не просто проводники с низким сопротивлением. Близость между внутренним проводником и окружающим экраном приводит к нетривиальной емкости, и эта емкость измеряется на единицу длины: более длинный кабель означает большую емкость.
Как обычно, эта паразитная емкость приводит к низкочастотному отклику, поэтому в высокочастотных приложениях требуется меньшая емкость кабеля. Вот спецификация кабелей Pasternack:
Не стесняйтесь оставлять комментарий, если вы хотите поделиться любыми советами по радиочастотной связи или несчастными случаями.