DC娱乐网

射频同轴传输线的直流偏置特性与压降估算

‍在卫星接收系统中,高频头通常安装在室外天线端,通过同轴馈线与室内接收机连接。接收机需要经由这根馈线向高频头提供直流电压

‍在卫星接收系统中,高频头通常安装在室外天线端,通过同轴馈线与室内接收机连接。接收机需要经由这根馈线向高频头提供直流电压,为内部的低噪声放大器、本振器和混频器供电。馈线越长,线路电阻越大,高频头实际获得的电压就越低。这个问题在长距离布线时尤为突出,很多现场故障排查到最后才发现,根源不在射频信号,而是供电电压被降到了临界值以下。

电压降的基础公式遵循欧姆定律:ΔU=I×R。这里的R指的是馈线回路的直流总电阻。电流从接收机输出,经馈线内导体流向高频头,再通过馈线外导体(屏蔽层)流回接收机,因此计算电阻时必须包含往返路径。同轴电缆的单位长度直流电阻在电缆手册中均有标注,不同型号差异巨大。

N型公头转N型穿墙母头电缆组件,RG142

在实际应用中,估算通常遵循五个步骤。第一步,查阅高频头手册,获取其最大工作电流I;第二步,确定馈线型号,查手册得到单位长度的往返电阻值;第三步,将该数值乘以馈线实际长度,得到总回路电阻;第三步,计算电压降ΔU;第五步,用接收机输出电压减去压降,得出高频头端的实际供电电压。高频头13V供电通常有一定的容差范围,多数型号最低工作电压在10V至11V之间,实际电压不得低于此下限。同时,计算时需预留温度带来的裕量,因为温度升高会导致导体电阻变大,压降进一步增加。

改善压降的手段主要有:优先选用导体截面积更大的同轴馈线,降低单位长度电阻;缩短馈线物理长度;在接收机侧适度抬高输出电压以补偿线缆压降(但不能超过高频头最大耐压);若距离特别长,可采用就近本地供电,射频信号通过馈线传输,不再通过同轴电缆传输直流。选型馈线时,除关注射频损耗外,一定要核对电缆直流电阻参数。此外,馈线接头的接触电阻也会带来额外压降。接头氧化、压接不良都会导致接触电阻变大,在长距离系统中不能忽略接头的贡献。