De prestatieparameter die van het grootste belang is in huidige RF-systemen, zoals gefaseerde arrayradar of 5G-beamforming en satellietcommunicatie, is de signaalphaseconsistentie. Bij faseverschillen tussen een aantal kabels treden effecten op zoals fouten in de bundelafbuiging, verlies van signaalcoherentie en verlies van meetnauwkeurigheid. Als RF een bedrijf met meer dan 20 jaar ervaring, Linkworld met meer dan 20 jaar ervaring, zijn wij vertrouwd met het feit dat het bereiken van phaseconsistentie een ingenieursspecifieke oefening is die zorgvuldige planning vereist. Deze gids behandelt de vier belangrijkste overwegingen die moeten worden gemaakt bij het uitvoeren van multi-kabelinstallaties om dezelfde fasen te verkrijgen.
Fasestabiliteit versus faseafstemming
Deze twee concepten zijn zowel op elkaar gelijk als verschillend. De mogelijkheid van een enkele kabel om een elektrisch constante elektrische lengte te behouden, onafhankelijk van omgevingsinvloeden zoals buiging, trillingen en temperatuurveranderingen, kan worden beschouwd als fasestabiliteit. Fasestabiele kabels zijn van hoge kwaliteit en vertonen doorgaans een faseverschuiving van 2 tot 6 graden bij buiging. In vergelijking hiermee is fasematching de relatieve fout tussen verschillende kabelassemblages binnen een systeem. Dit kan absolute matching (aan een bepaalde tolerantie voldoen), relatieve matching (assemblages die in een partij op elkaar zijn afgestemd) of vertragingsgematchte paren zijn. Om tot het juiste ontwerp van een systeem te komen, is het eerste wat u dient te doen het type systeem te bepalen dat uw toepassing vereist. Linkworld ondersteunt klanten bij het vaststellen van fase-specificaties, afgestemd op hun behoeften in de vorm van multikanaalspecificaties.
Materiaalkeuze en kabelconstructie
Fase-consistente kabelassemblages zijn gebaseerd op materialen en constructie. De dielektrische materialen bepalen het fasegedrag. Dielektrica gemaakt van het conventionele PTFE-materiaal vertonen een grote fasewijziging bij temperatuurverandering als gevolg van thermische uitzetting. Speciale kabels met hoogwaardige, fasestabiele dielektrische materialen op basis van fluoropolymeren worden gebruikt wanneer faseconsistentie vereist is onder diverse omstandigheden, waarbij de fasemogelijkheden consistent blijken over uitgebreide temperatuurbereiken. Deze kabels kunnen een fasewijziging aangeven van minder dan 600 delen per miljoen in het bereik van -40 °C tot +85 °C. Daarnaast stabiliseert voorconditionering van de kabels — dat wil zeggen het blootstellen aan warmte en mechanische krachten tijdens het productieproces — de transmissielijn. De op maat gemaakte kabelassemblages van Linkworld zijn uitgerust met deze hoogwaardige materialen en ook met uithardingsprocessen om een hoge kwaliteit qua faseconsistentie te bereiken.
Fase-aanpassingstechnieken en toleranties
De fase van zorgvuldige afstemming vereist intensief meten en fabricage. De verschillende behoeften kunnen op drie belangrijke manieren worden aangepakt. Absolute afstemming stelt een bepaalde tolerantie voor de elektrische lengte vast voor elke specifieke assemblage; huidige systemen bereiken hierbij een tolerantie van ±5 picoseconde. Relatieve afstemming koppelt assemblages om zeer fijne faserverschillen te bereiken, meestal ≤1 picoseconde bij kritieke toepassingen. Batchafstemming biedt uniformiteit bij grotere productiehoeveelheden. De branchegebaseerde vuistregels voor toleranties zijn geëvolueerd van 1 graad/GHz naar 0,5 graad/GHz voor frequenties tot 18 GHz. Linkworld produceert diverse afgestemde assemblages op basis van de meest veeleisende eisen, met behulp van precisiefasemeting en -afstelling.
Overwegingen bij systeemontwerp
De systeemarchitectuur is belangrijk met betrekking tot de consistentie van fasen, afgezien van de keuze van componenten. Bij beamforming is het essentieel dat er uniformiteit bestaat in de fase van elk element, net zoals bij een gefaseerde array. Onder verschillende omgevingsparameters binnen de kabels, zoals een temperatuurgradiënt over de array heen, treden fasevariaties op die vervorming van het stralingspatroon veroorzaken. Deze effecten worden geminimaliseerd met behulp van fasestabiele kabels. De routering vindt in dezelfde richting en met dezelfde boogstraal plaats op alle kanalen, om ervoor te zorgen dat alle assemblages dezelfde mechanische belasting ondergaan. Kleurgecodeerde connectoren dragen bij aan een vermindering van fouten bij het aansluiten tijdens de installatie. Linkworld biedt engineeringondersteuningsdiensten aan zijn klanten om tijdens het ontwerp en de implementatie de beste faseconsistentie in hun systeemarchitecturen te bereiken.
De afmeting van de prestatie van signaalphase-stabiliteit is van groot belang in multikanaals RF-systemen. Fasecoherentie kan alleen worden verkregen door middel van speciale technische oplossingen, bijvoorbeeld via fasestabiele kabels die niet veranderen onder invloed van omgevingsomstandigheden of via fase-afgestemde assemblages die dezelfde elektrische lengte behouden. Naarmate steeds meer toepassingen van beamforming worden geïmplementeerd en steeds vaker worden gebruikt, zal faseconsistentie nog meer waarde krijgen. Linkworld heeft meer dan 20 jaar ervaring in de productie van RF-assemblages, fasestabiele en fase-afgestemde kabelassemblages, en beschikt over ervaring met het waarborgen van faseconsistentie tijdens de lay-outfase van geavanceerde RF-systemen. Neem contact met ons op om te weten te komen hoe uw meerkabeloplossing kan worden geïmplementeerd.