Параметърът на производителност, който има най-голямо значение в съвременните ВЧ системи, като например фазирани решетки за радари, формиране на лъч за 5G и сателитни комуникации, е фазовата последователност на сигнала. При наличието на фазова разлика между няколко кабела възникват ефекти като грешки при насочване на лъча, загуба на когерентност на сигнала и загуба на точност при измерванията. Като RF компания с повече от 20-годишен опит, Linkworld с повече от 20-годишен опит, ние добре познаваме това, че осигуряването на фазова последователност е инженерна задача, изискваща предварително планиране. Това ръководство разглежда четирите основни аспекти, които трябва да се вземат под внимание при извършване на монтажа на многокабелни системи, за да се постигне еднаква фаза.
Фазова стабилност срещу фазово съгласуване
Тези две понятия са едновременно подобни и различни. Способността на единичен кабел да запазва постоянно електрическо дължина независимо от външни фактори като огъване, вибрации и температурни промени може да се разглежда като фазова стабилност. Фазово стабилните кабели са висококачествени и обикновено имат отклонение от 2 до 6 градуса при огъване. В сравнение, фазовото съгласуване представлява относителната грешка между различните кабелни съединения в една система. То може да бъде абсолютно съгласуване (съответстващо на зададена допусната грешка), относително съгласуване (съединения, съгласувани в една партида) или двойки със съгласувано закъснение. За да се стигне до правилния дизайн на системата, първото нещо, което трябва да направите, е да определите какъв тип система изисква вашето приложение. Linkworld помага на клиентите си при определяне на фазовите спецификации според техните нужди, включително при многоканални изисквания.
Избор на материали и конструкция на кабела
Кабелните съединения с постоянна фаза се основават на материали и конструкция. Диелектричните материали доминират във фазовото поведение. Диелектриците, изработени от обичайния материал ПТФЕ, имат значителна фазова промяна при температурни колебания поради термично разширение. Специални кабели с диелектрици с висока фазова стабилност, базирани на флуорполимери, се използват там, където е необходима фазова постоянство при различни условия, при които фазовата характеристика се запазва стабилна в продължителен температурен диапазон. Тези кабели показват фазова вариация по-малка от 600 части на милион в температурен диапазон от -40 °C до +85 °C. Освен това предварителното условяване на кабелите – т.е. подлагането им на топлинни и механични въздействия по време на производствения процес – стабилизира предавателната линия. Персонализираните кабелни съединения на Linkworld включват тези висококачествени материали, както и процеси на отвличане (отвердяване), за постигане на високо ниво на фазова постоянство.
Методи за съгласуване на фазата и допуски
Етапът на внимателното съгласуване изисква интензивно измерване и производство. Различните изисквания могат да бъдат задоволени по три основни начина. Абсолютното съгласуване определя определена допустима грешка в електрическата дължина за всеки отделен сглобен компонент, като при съвременните системи тази грешка е намалена до ±5 пикосекунди. При относителното съгласуване се двойно съгласуват сглобени компоненти, за да се постигнат фазови разлики с изключителна точност – обикновено ≤1 пикосекунда за важни приложения. Съгласуването по партиди осигурява еднородност при по-големи количества производство. Индустриалните ориентировъчни допуски са еволюирали от 1 градус/ГХц до 0,5 градуса/ГХц за честоти до 18 ГХц. Linkworld произвежда различни съгласувани сглобени компоненти въз основа на най-строгите изисквания, като използва прецизни методи за измерване и коригиране на фазата.
Аспекти при проектирането на системата
Архитектурата на системата е важна с оглед на съгласуваността на фазите, освен при избора на компоненти. При формирането на лъч е съществено да има еднородност по фаза за всеки елемент, както е при фазираните антенни решетки. При различни околните параметри в кабелите — например температурен градиент по цялата решетка — възникват фазови отклонения, които предизвикват изкривяване на диаграмата на излъчване. Тези ефекти се минимизират чрез използването на фазово стабилни кабели. Осигурява се прокарване в една и съща посока и с един и същи радиус на огъване за всички канали, за да се гарантира еднакъв механичен товар за всички сглобки. Цветово кодираните конектори позволяват намаляване на грешките при монтажа. Linkworld предоставя инженерни поддръжни услуги на своите клиенти в процеса на постигане на най-добра фазова съгласуваност на техните системни архитектури по време на проектирането и внедряването.
Измерването на стабилността на фазата на сигнала има голямо значение за многоканалните ВЧ системи. Фазовата когерентност може да се постигне само чрез специално инженерно проектиране – или чрез фазово стабилни кабели, които не променят своите характеристики при промени в околната среда, или чрез фазово съгласувани сглобки, които запазват еднаква електрическа дължина. Тъй като използването на формиране на лъч (beamforming) непрекъснато се разширява и прилага все по-често, значимостта на фазовата последователност ще продължи да расте. Linkworld разполага с повече от 20-годишен опит в производството на ВЧ сглобки, фазово стабилни и фазово съгласувани кабелни сглобки, както и с опит в осигуряването на фазова последователност при проектирането на напреднали ВЧ системи. Обадете ни се, за да научите повече за реализацията на вашата многокабелна система.