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射频电缆

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射频电缆

射频电缆范文第1篇

关键词:铜包钢;射频同轴电缆;趋肤效应;镀层;化学测厚

中图分类号:TQ153 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)04-0098-01

1 引言

射频电缆是无线电频率范围内传输信号和能量的电缆总称。射频同轴电缆是一种射频传输线。射频传输线还包括有波导、微带传输线等,它们是传输频率从几十兆赫到几千兆赫的射频信号的主要传输媒介。射频传输线广泛应用于各类无线电通讯设备、高频仪器仪表、微波通讯、通讯导航等设备中,作为传输信号和能量的主要信息通道。

铜包钢射频同轴电缆是采用铜包钢线作电缆内导体的电缆,用铜包钢导体代替纯铜导体用于射频、CATV同轴电缆中,可以在确保其导电性能的基础上,大大降低成本,减轻重量,因此这种铜包钢同轴电缆也越来越受到普遍重视。这种材料的相对导电率受到镀层厚度影响,镀层薄了,达不到导电率要求,导致信号衰减严重;厚了又使成本增加,造成浪费。另外由于高频电磁波信号在导体中传输存在“趋肤效应”现象,高频电磁波信号就集中在导体很薄的环表面传输,随着频率增大,有效传输表面的厚度就越薄,这种现象也同样限制了铜包钢电缆某一频率下的有效应用。本文旨在通过对铜包钢导电性分析和对高频集肤效应透射深度计算分析以有助于精准设计铜包钢同轴电缆和有效应用,同时介绍一种比较实用的铜层厚度的测定方法。

2 集肤效应及透射深度计算

当交变电流通过导体时,电流将集中在导体表面流过,这种现象叫集肤效应。是电流或电压以频率较高的电子在导体中传导时,会聚集于总导体表层,而非平均分布于整个导体的截面积中。所以当高频电流的集肤效应分析,当工作频率越高,电流越集中在导体表面流过,交变电流的实际电阻会越大,铜层实际有效截面积的减小。

我们用电磁波向导体中透入的过程加以说明,电磁波向导体内部透入时,因为能量损失而逐渐衰减。当波幅衰减为表面波幅的倍的深度称为交变电磁场对导体的透入深度δ。以平面电磁波对半无限大导体的透入推导出趋肤深度公式2.1

式中代表频率(赫),ρ代表导体的电阻率,μ代表相对导磁率。可见高频透入深度δ随着不同的工作频率,金属相对导磁率和电阻率而变化的。对于铜导线,其相对磁导率μ=1,电阻率ρ=1724微欧厘米,得到铜导线的趋肤深度见2.2。

表1o出了频率从1Mhz到10Mhz范围的镀铜导线的穿透深度对应数据:

3 铜包钢线的导电性分析

3.1 铜包钢物理模型

铜包钢截面形状如图1所示,图中Ds为钢芯直径,Dccs为铜包钢线直径,t为铜镀层厚度,Ds、Dccs、t的单位均为mm。

射频电缆范文第2篇

关键词:变频系统 电力电缆 结构 关键工艺 屏蔽抑制系数

0 引言

随着新兴工业应用技术的不断发展,变频调速系统以其用途广、高可靠性和明显的环保节能效果等一系列其他调速系统所不能比拟的优点,在现代工业的各个领域如:钢铁、石油化工、电厂、轻工、金属加工等得到了越来越广泛的应用。变频调速技术关系到变频电机、变频电源和连接电缆等相关行业,这就对连接变频调速系统间的连接电缆提出了更高的要求,以避免运行时产生的高次谐波对供电系统、负载及其他邻近电气设备引起干扰,尤其是对防止高精度仪表、计算机控制系统等谐波干扰尤为突出,同时也避免本系统受外界电磁信号的干扰。目前,一些设计和使用部门已提出了相关要求,以提高系统的稳定性。因此,我们按产品技术性能要求,改进材料性能,设计产品结构和工艺参数,研制开发了0.6/1kV变频系统用电力电缆。

1 产品结构设计

为保证产品机械物理性能、电性能,减少整个系统电磁辐射,降低屏蔽抵制系数,经过严格研究计算,设计了产品各部分结构。

(1)导体。导体应符合GB/T3956的第一种或第2种裸退火铜导体或镀金属层退火铜导体,或者第5种裸铜导体或镀金属层退火铜导体。由于导线互换效应,满足对称平衡要求,导体采用三根主线芯和三根地线或中性线(等截面)的3+3对称结构。地线或中性线截面按主线芯的三分之一近似计算选择。

2 产品试制

2.1工艺流程

根据产品设计结构和技术性能,其生产工艺流程如下:铜杆拉丝(连续退火)导体绞合紧压绝缘挤出辐照交联火花试电分相屏蔽(如需要)成缆绕包总屏蔽内护套挤出钢带铠装护套挤出成品检验包装入库。

2.2关键工艺

为保证试制产品质量,满足产品设计要求,对产品制造过程中的关键工序进行重点控制和工艺验证。

(1)绝缘挤出工艺

绝缘线芯的质量将直接影响到电缆的电气性能。为了保证电缆的绝缘电阻和耐压水平,设计采用6kV辐照交联聚乙烯绝缘材料,提高电缆电气性能。采用半挤压式挤出模具,对挤出机温度、压力、速度、冷却水温度进行严格控制,保证了绝缘挤出紧密和厚度、外径的均匀性,表面光滑,无明显绞线凸纹,同时避免了由于聚乙烯材料急冷对产品性能的影响。

(2)辐照交联工艺

绝缘材料辐照交联时,应根据绝缘种类、绝缘厚度,合理计算选择束流强度、辐照剂量、辐照线速度、缠绕圈数等辐照工艺参数,以保证被辐照绝缘材料热延伸指标控制在合适的范围内和均匀性,使其充分完成交联反应。

(3)成缆工艺

由于变频电缆采用对称结构,成缆时应根据计算成缆外径,合理选用成缆模具,必须保证绝缘线芯张力均匀,成缆过程中根据盘内线芯数量随时调整成缆张力,避免结构不对称,影响电缆的电气性能。成缆节径比30~45,在成缆中适当填充,保证外观密实圆整。

(4)铜带绕包工艺

根据成缆外径,选择适合的铜带宽度和绕包节距,铜带绕包搭盖率不小于15%,绕包表面紧实、平整,不能有漏包、折皱等现象,从而保证有效抑制电磁波的发射和干扰。

3 产品性能检测

4 试制结果

射频电缆范文第3篇

理论上,任何一个行业或领域均存在着一个潜在的、相对无人竞争空白空间的领域。这个相对平静的空间,被称之为市场中的“蓝海”。

安利在中国,找到了适合自己产品特色的营销模式,创造了每年100亿的销售业绩;当年的红桃K,凭借敏锐的眼光,抢占了市场容量巨大、无人竞争的农村市场,取得了巨大的成功。

当年的TCL,针对农村信号不稳定,诉求超强接收的概念,迅速占领了行业领先地位。著名的脑白金公司,看到了中国礼品市场的巨大空间,打礼品概念,迅速的实现了差异化营销手段,创造了保健品行业的奇迹……他们或从产品,或从市场,都找到了蓝海,从而取得了决定性的胜利。

那么,家电领域竞争如此激烈,各厂商各显神通,营销手段可谓层出不穷,花样繁多,是否在这一领域内还存在神奇的蓝海呢?

我们先看一组数据:

国家经贸委分析:我国家电产品在20世纪80年代或90年代初期经历了一次销售高峰。经过10年左右的时间使用,这些家电已经接近或超过了设计寿命,标志着我国的家电产品正步入更新换代的高峰期。

国家经贸委资源司介绍:我国是家用电器的生产和消费大国,目前电冰箱的社会保有量已经达到1。2亿台,洗衣机1.7亿台,电视机4亿台,电脑1600万台。20世纪80年代或90年入使用的电冰箱、洗衣机、电视机绝大多数到了报废期。预计今后几年,我国需要报废和回收、处理的家用电器数量将有大副提升。

据中国家电研究所介绍:电冰箱的平均使用寿命是10年左右,洗衣机的平均使用寿命在8-9年,电视机2—3万小时。预计今后几年,电冰箱的报废数量将达到400万台,洗衣机、电视机的年均报废数量都将达到500万台以上,这个数据还不包括需要不报废但是需要更新的市场容量。

按冰箱400万台计算:冰箱更新换代市场为60亿元/年,洗衣机按500万台计算:30亿元/年,电视机按500万台:接近100亿/年。

难怪,各厂家早就把眼光盯在家电产品的“以旧换新”市场。即使抢占到1%的市场,也是将近1亿的销售收入。

以旧换新是老的促销方案,长期以来很多厂家都尝试操作,通常的方式都是在商场把产品价格标高,然后提高单台旧家电产品的回收价格,刺激消费者提前换代。但是始终没有打动消费者,而活动的效果往往不理想,只能望洋兴叹!以旧换新市场变成了一块鸡肋,食之无味,弃之可惜。至今为止,始终没有任何一个厂家或商家在全国市场有大的突破。

面对容量巨大的更新换代产品,为什么始终没有大的突破呢?为什么不能强烈的吸引消费者的眼球呢?

笔者从事家电行业7年,熟悉家电市场运做的普遍规律和操作手段,多次成功策划以旧换新等大型活动方案,有众多区域成功经典活动的策划、实施经验。认为要从以下几个环节分析原因:

一. 以旧换新活动开始较早,且基本都是在商店或卖场进行。这种操作手段造成以下后果:

1. 目标市场定位不准:到商场购买冰箱的客户普遍是家中没有冰箱的消费人群,请问:家中没有旧冰箱,怎么进行以旧换新呢?

2. 把活动现场设在竞争对手云集的商场内,会导致整个卖场竞争对手的攻击,会因为其他厂家的攻击产生负面影响。如攻击你的产品是翻新产品。

3. 换机价格困惑。竞争同类产品品牌众多,高、中、低价位产品集中在商场,换机价格被消费者多次纵向、横向对比,最终失去换机价格的诱惑力。

4. 换机周期较长。以旧换新行为通常属于消费者冲动购买行为,商场给了消费者太多冷静思考的时间,换机行为容易发生即时改变。

5. 运输不便利:消费者需要把大件家电产品从家中搬运、运输到商场,费时、费力。容易使换机行为被消费者放弃。

6. 目标顾客定位不准:以旧换新针对人群为中、老年人,尤其是老年人居多。这些人平时是不去商场购物,得不到换机的信息,即使有换机的想法,最终因为年龄大,行动不便,更搬不动大件家电产品而放弃换机。

二. 从品牌与厂商推广能力分析:

1. 家电行业市场竞争激烈,各品牌同质化现象严重,产品价格的透明度较高,没有以旧换新的加价空间。

2. 由于名牌产品在各个商场均有经营,且被同一区域不同的商家经营,各自经营,很难有统一的活动方案,价格容易“穿帮”

3. 一些品牌知名度差、价格不透明的产品通常没有策划大型活动的能力,也因为其产品见面率低,售后服务没有保障,即使操作,也不会被消费者信任。

三. 从历史根源和中国人性的特点来分析:

1. 前期很多换机的消费者,由于换机后,售后服务等原因感觉被骗,造成阴影。

2. 中国人从众和攀比的心态:消费者产生换机冲动后,往往因为自己身边的人没有类似的换机历史而犹豫、担心、放弃。

3. 国人担心上当受骗:中国消费者目前异常理智,生存的环境导致疑心大,凡事都持戒备心理,“天上不会掉馅饼”的格言几乎家喻户晓。

以上分析,看的出来,以旧换新市场要有突破性的成功与胜利还有很大难度,难道真的是一块鸡肋?食之无味,弃之可惜?那么上述分析总总不利因素能不能有效的化解?能否找到家电以就换新市场的“蓝海”呢?

答案是肯定的!那就是避开竞争激烈的市场,和社区相结合的以旧换新活动就是平静的“蓝海”。

随着国家的富强、人民生活水平的不断提高,人们对居住环境的要求越来越多,告别居委会,国家社区服务制度和相关制度的出台,使得群众居住的社区发生了翻天覆地的变化:

1. 居民小区由开放市变成封闭式,有多个出入口变成一个出入口,为社区活动提供了有利条件。

2. 居民小区向集中、大型化发展。为社区活动提供了必要条件。

3. 社区办公室管理统一化,为和社区携手进行促销活动提供了信任基础

笔者曾在国内某家电企业任职多年,曾经成功策划过某一品牌在很多城市的社区大型以旧换新活动,并通过以旧换新活动,成功使该品牌进入城市市场,并顺利启动。

当时某个二级地市,该品牌的特点:

1. 冰箱、洗衣机产品

2. 该产品在该城市某知名商场刚上专柜经营,但由于切入晚,认知度不高,消费者不接受,销售受阻。

3. 产品价格不透明,但价格不占明显优势。

4. 该产品依靠网络优势实行每市、县一点的操作手段

通过产品特点的分析,可以看到,该产品同中日产品有众多相似之处。因此通过以下活动方案的分享,希望能给中日、海佳的市场推广带来可借鉴之处。

经典案例:

产品进社区  幸福千万家--------××冰箱、洗衣机社区以旧换新大行动

活动时间:××年××月×日(周六、周日)

活动地点:××社区大门右恻广场

活动主题:××品牌与×商场(当地专柜)强强联手,大型冰、洗以旧换新大行动

活动口号: 我们只有一个家,关注环保靠大家------拒绝氟利昂

活动内容:活动当天,任意品牌、任意容量,无论好坏,旧冰箱均可折价500元,旧洗衣机折价200元,补足差价即可得到环保冰箱或优质洗衣机,同时享受延长一年全免费保修时间,赠送保修金卡。

活动操作:

一. 选定型号、备货。

1. 根据当地市场冰箱容积段的需求,选定型号为冰箱2款:原则上选择工厂的排空机和淘汰机型有价格优势。BCD-177,BCD-196,洗衣机3款:XQB42-**A,XQB50-**D,XPB70-***S

2. 制定整车要货计划,批量备货,争取政策,获得价格优势

3. 定价及目标利润核算(略去)

二. 活动地点选择原则:

1. 8年以上老社区、老房子

2. 小区内人口不低于8000人,人口要老年人居多

3. 小区消费能力中等

4. 小区出入口不得超过两个

5. 以企业、工厂家属院为主

6. 向社区交纳管理费用。

三. 活动物料:

1. 小活动传单10000张

2. 活动帐篷1顶

3. 活动海报10张

4. 条幅1条

5. 产品地台5个

四. 人员配备:

1. 送货司机1名

2. 专职促销员2名,临时促销员2名

3. 厂家业务代表1名

五. 换机流程:

讲解----交款----登记----开票-----送新机-----带回旧机

整个过程不允许顾客动手、帮忙抬机

六. 活动前预热:

1. 小区内醒目位置提前3天张贴宣传海报,发放活动传单

2. 周五下午在小区门口设置咨询台,负责本次活动咨询

费用预算:

活动传单:10000张*0。02元=200元

活动海报:5张*3元=15元

临时促销:2名*60元/天=120元

小区管理费:2天*30元/天=60元

帐篷、地台长期使用费用不计

合计费用:395元

上述活动方案实施之后,两天冰箱换机103台,洗衣机换机71台,除去产品利润,回收的旧机器砸烂处理又获得了额外的利润。

活动效果评估:

1. 通过小区活动,成功拉升品牌形象和知名度

2. 活动结束后到商场专柜咨询换机的络绎不觉

3. 通过复制本次活动,不停的在小区做活动,迅速获得认知度。

4. 以小区活动惯性拉动了商场的销售

射频电缆范文第4篇

【关键词】漏泄同轴电缆;辐射模式;空间谐波;单模辐射;频带扩展

1.引言

漏泄同轴电缆是移动通信系统中用来代替天线以改善特定区域内电磁波场强的一种导波结构。它可以用于一般通信天线难以发挥作用的区域,特别是在移动通信系统中分立天线无法提供足够场强覆盖的区域,如隧道、矿井、地下建筑物、商场或其他电磁波难以到达的区域,并可广泛应用于微波通信、航天、船舶等领域。随着人们对闭域空间通信质量的要求不断提高,漏泄同轴电缆的应用范围将进一步扩大。进入90年代后,漏泄同轴电缆的应用向更高的宽频带方向发展[1],因此对漏泄同轴电缆频带的扩展问题成为今后研究的主要方向。

2.漏泄同轴电缆概述

漏泄同轴电缆(Leaky Coaxial Cable)简称漏泄电缆通常又简称为泄漏电缆或漏缆,其结构与普通的同轴电缆基本一致,只不过它是根据特定的电磁理论,在同轴电缆的外导体表面上按照一定的规律周期性或非周期性的配置一系列的开槽口,每个开槽口都相当于一个电磁波辐射源,沿着其垂直方向可以辐射具有均匀稳定电磁场的电波[2]。由此可以知道它主要由内导体、绝缘介质和开有周期性槽孔的外导体三部分组成。漏泄同轴电缆同时具有传输线和辐射天线的双重特性,所以它不仅能沿着其轴向传输电信号,还能沿着其径向辐射电磁波。工作原理为:横向电磁波通过同轴电缆从发射端传至电缆的另一端。当电缆外导体完全封闭时,电缆传输的信号与外界是完全屏蔽的,电缆外没有电磁场,或者说,测量不到有电磁辐射。同样地,外界的电磁场也不会对电缆内的信号造成影响。然而通过在同轴电缆外导体上所开的槽孔,电缆内传输的一部分电磁能量发送至外界环境。同样,外界能量也能传入电缆内部。外导体上的槽孔使电缆内部电磁场和外界电波之间产生耦合。

3.辐射模式理论

3.1 辐射型漏泄电缆的辐射模式

漏泄同轴电缆按其能量耦合到外部空间的机理,可分为辐射型和耦合型两种类型,它们的几何结构各有不同。在此主要研究辐射型漏泄电缆的辐射模式。

辐射型漏泄同轴电缆是指在外导体上开的槽孔的间距与波长(或半波长)相当,该槽孔结构使得在槽孔处信号产生同相叠加。设开槽的周期为P,漏泄电缆的开槽结构与柱坐标如图1所示。

图1 漏泄电缆的开槽结构与柱坐标

周期性开槽口将电缆内部传输的能量耦合出很少的部分,在电缆外部形成表面波或者辐射波,它们沿z向的传播规律与在电缆导体内传播的导行波基本一致。如果用表示电缆周围的电场强度,则可以表示为:

其中式中:为电缆导体内的导行波的纵向传播常数,为导行波的衰减系数,是电缆内介质的相对介电常数,式中省略了时间因子。式中的为与径向传播常数以及径向参数和周向参数有关的函数,忽略纵向衰减的影响;为开槽后总的周期函数。

由Floquet定理可以知道,无限长的周期性结构中,各周期相应点的场只相差一个复的常系数,因此式(1)中的必须是周期为的周期性函数,将其展开为傅里叶级数为:

式中:,式(3)说明在周期性开槽的同轴电缆周围存在着无限多的空间谐波分量[3],它们类似于导波结构中的传播模式,故将其称为模式。

3.2 单模辐射产生条件

电磁波的径向传播常数和纵向传播常数满足下列关系:

其中,,这里的c为自由空间中的电磁波传播速度。只有时才能产生辐射波,由式(7)可以得到空间谐波的模式图,如图2所示。当时,开始进入-1次模式辐射区,此时有-1次空间谐波向外辐射,直到2时-2次模开始辐射。当时,电磁波以表面波的形式存在,当时,高次模辐射开始出现[4],此时会有高次空间谐波向外辐射。

通常情况下,在频率范围(,)内只存在-1次谐波的辐射,因而在此频率范围内的辐射就称之为单模辐射。如图(2)可知此时的单模辐射频带在和2之间,频带宽度为。

由于高次模辐射的各高次谐波之间会相互干扰,使得电磁场强出现很大的波动,如果能将高次模辐射区的高次谐波抑制掉,那么单模辐射频带将会增大。

4.倾斜开槽漏泄电缆频带扩展方法

对于倾斜开槽的漏泄电缆,接收天线主要接收它辐射的垂直极化分量,这里我们只考虑电磁场的垂直化向分量[5]。

从上述的单模辐射产生条件可以知道当频率超过单模辐射所在的频率范围时将会出现高次谐波的辐射,高次谐波的辐射会干扰-1次谐波的辐射场,使漏泄电缆沿线电波衰落严重[6]。因而,要想扩展单模辐射的带宽,就必须抑制-1次空间谐波辐射带宽内的高次谐波,抑制阶数越多,带宽越宽。抑制高次谐波可以采用在电缆的外导体上开一系列新的槽,然后通过调整新旧槽之间的位置的方法来抑制掉相应的高次谐波[7]。下面以倾斜开槽漏泄电缆为例来研究其频带扩展的具体方法,首先在原开槽附近增加新的开槽,而且要使新的开缝与z轴成的倾角与原来相反,且令,如图3所示。

此时其Z向周期函数为:

从式(8)可以看出当m=-2,-4,-6….时,,偶次模式都为0,即偶次谐波已被消去。那么由图(2)可以看出,如果能将-3次的谐波也抑制掉,则单模辐射频带将会变为(虚线框内的高次谐波被抑制掉后),带宽将扩大到4。下面将具体介绍抑制-3次谐波以实现其频带扩展的方法。

如上所述我们知道要抑制掉-3次谐波,需要在图3结构中的开槽附近处开一系列的新缝隙,此时我们可以将原来缝隙产生的沿Z方向的周期性函数用表示,它与式(2)相同;而新的用表示,它可由下式表示:

显然,只要为零,即可抑制掉m次高次空间谐波。此时有:

由式(13)可以知道当m=-3时,则。故要想抑制掉-3次高次谐波,还需要在原有结果基础上进一步增加新的开缝,而且新的开槽相距于原有开槽的距离应该满足式(13)的关系式,即整体向右平移。这种方法可以精确有效地抑制高次谐波,进而使单辐射频带的带宽变大。开槽后所得结构如图4所示。

图4 抑制-3次模式的倾斜开槽漏泄电缆的结构

此时总周期函数为:

由式(14)可知当m=-3时,,故-3次分量为0,此时-3次模就被抑制掉了,单模辐射频带变为,带宽为原来带宽的4倍,与未进行扩展前带宽大大地扩展了。

可以设想,如果继续增加槽孔数目,单模辐射的带宽也将随之继续增加。但是,槽孔的数目不能无限制的增加。因为,当一个周期内的槽孔数目过多时,槽孔间的距离非常小,会导致彼此间的干扰增大,以致漏泄同轴电缆无法传输信号[8]。此外,由于受限于漏缆介质层的介电常数,所以有时候通过上述方法得到的单模辐射频带不能满足实际通信的要求,因此如果要进一步扩大频带,就需要考虑多模辐射频带,通常只要辐射场满足波动范围不超过一定的范围,仍然可以利用多模辐射频带。由和可知:

若小于所需频段的频段比,则可以通过改变高次模电波的辐射方向来减小辐射场的波动范围,通常标准系统中的允许的场波动小于25dB,只要满足该要求,则对应的多模辐射频段可用[9]。

5.结语

本文在辐射模式理论的基础上,主要对倾斜开槽漏泄电缆单模频带扩展问题进行了理论研究,提出了倾斜开槽的泄漏同轴电缆单辐射频带扩展的方法,为以后宽频带泄漏同轴电缆的设计提供了理论依据。

参考文献

[1]AIHARAK.Ultra-high-bandwidth heat-resistant leaky coaxial cable[J].Sumitomo Electric Technical Review,1993,35:64.

[2]杨倩.LCX多种开槽方式的谐振点抑制方法的研究[D].哈尔滨工程大学,2009.

[3]ZHANG Xin,etal.Research of wideband leaky coaxial cable[A].Proceedings of the the International Conference onCommunication and Information[C].Beijing,China,2005.

[4]冯伟功.漏泄同轴电缆单模频带扩展的研究[Z].珠海:珠海汉胜科技股份有限公司,2010.

[5]ZHANG Xin,YANG Xiao-dong,GUO Li-li,ZHANG Shu.Research of Leaky Coaxial Cable Using for Mobile Radio.Proceeding of 1st Workshop on Multidisciplinary Researches for Human Life and Human Support,Harbin Engineering University,Harbin,China,2001,166-170.

[6]Sakabe I.VHF-UHF超宽带漏泄同轴电缆[J].光纤与电缆及其应用技术,1995,6:41-45.

[7]王均宏,简水生.漏泄同轴电缆辐射模式分析及高次模抑制[D].北方交通大学,2000.

射频电缆范文第5篇

【关键词】天线增益;馈线频率衰减

【中图分类号】TN820

【文献标识码】A

【文章编号】1672—5158(2012)10-0114-01

早在上世纪末就已经出现的摄像机微波,在今天的国内各个电视台都已经开始普及。甩掉后面那根电缆后,摄像师们能尽情的发挥自己的创造性,为节目增加了更多的亮点。

我们湖南广播电视台在近几年也采购了多套摄像机微波,虽然品牌、价格、性能各不相同,但是其在天馈部分都存在各种可以改进的部分。接下来将分析我们对所使用的摄像机微波天线部分的改进以及馈线使用方面对传输的影响。

一、湖南台现使用的摄像机微波简介

我们现在使用的摄像机微波有以下三个品牌:

A、VSLINK公司:LINK SD-HD(1.97GHz-2.7GHz)

B、RF Central公司:MicroLite HD(2.2GHz-2.4GHz)

c、北京华林视通公司:HL-WILL 50HD(1.12GHz-1.6GHz)

这三个型号的设备中,由于使用的频率不同,功率不同,其核心的编解码技术也有着较大的差异。

LINK微波发射机体积重量适中(比摄像机电池略大,重1.2Kg左右),使用超低延时系统,传输画面质量优秀,在我台大型晚会中基本已经成为斯坦尼康的标配,其输出最大功率达到250mW。

MicroLite HD属于超紧凑的微波发射机,其体积甚至比一个烟盒更小,官方功耗不大于5瓦却有着最大200mW的射频输出。

HL-WILL 50HD虽然是国产设备,但是传输画面质量也非常优秀,特别是其1W的射频功率输出配合以较低的射频频率,使得其传输距离与绕射能力都超过了上面的两款进口设备。

这三款设备都能够高标清、模拟兼容,LINK与华林微波的接收天线后都串接了一个变频滤波器,而MicroLite HD却是接收机直接与接收天线连接,放置在室外工作。

二、天线方面的改善

2.1 LINK微波由于其画质,低延时得到了大家的一致认可,然而在我们使用过程中,发现将发射端安装在游机上时,接收端安装在演播厅后方观众席上,在1200平米演播厅内仍然会因为接收信号弱而出现马赛克甚至信号中断现象。

其原装的接收天线为3dB全向鞭状天线两个,5dB指向天线两个。这样低的增益,传输距离确实受到很大的限制,在天线方面也就有着很大的拓展空间。然而作为演播厅这样的环境,自然不能使用过于显眼、太大的天线,我们找来SCR225-12型号的定向棒状缝隙天线,其增益达到12dB;由于其有效接收角仅为90°,而游机在演播厅内游动的范围基本是在观众席正前方的任何位置。考虑到只要在有效接收范围内,一个天线接收到的信号强度已经能够满足要求,而LINK的L2174接收机是支持4分集输入的;因此我们另外再接上一个接收天线,并通过调整天线的方向,使两个天线能覆盖整个观众席及其正前方。

经过测试,使用这样的组合,整场节目下来,信号一直稳定流畅,接收信号强度都维持在-15dB左右。

2.2 作为最轻巧的微波发射机,MicroLite HD是很受关注的,然而我们在使用中发现其200mW的射频输出,传输距离却不超过500米。

由于其标配的发射、接收天线都是类似于WIFI使用的SMA接口的小鞭状天线,其增益大概为3dB左右。我们为接收机的二分集都配上SCR225-12棒状缝隙天线,在室外测试时稳定传输距离达到了700米。

在2012年9月15日的“阿迪力师徒矮寨高空走钢丝”活动中,我们将这款发射设备安装于阿迪力身上(当时阿迪力平衡杆上摄像头的信号就是靠它传回来的),接收端安装在阿迪力出发点的附近。但是整个钢丝全长1420米,为了加强接收信号场强,我们将该设备接收端的一号接收天线使用SCR225-12棒状缝隙天线,其有效接收角度主要照顾近距离的起点以及钢索中部,二号接收天线使用增益20dB的栅状天线,其接收夹角仅为13°,由其接收钢索中部及终点的信号。在这样的接收天线搭配下,这款外观迷你的微波顺利完成了全程1420米的走钢索直播任务。

然而在其后我们对该设备标配的发射和接收天线使用安捷伦天馈线测试仪进行了测试,却发现这些天线的最佳频率都在2.5G附近,这使得其发射效率也大打折扣,也就意味着这款设备还有继续完善的潜质。

三、馈线方面的问题

由于每套设备的厂家都为其配备了完整的天馈接收系统,我们都没有在这方面特别注意过,然而我们使用中却出现了这样几个问题:

3.1 LINK微波的接收天线是接在变频放大器上的,而变频放大器的输出是我们常用的BNC头,也是75欧姆。我们多次在实际工作中由于考虑到安装位置原因,需要使用更长的电缆连接接收机与天线部分,由于射频信号本身比较弱,因此我们不考虑加长接收天线与变频器之间的电缆,仅从变频放大后着手。

由于该变频器本振频率为2.808GHz,其变频后输出信号频率为:f出=f本-fA;因此,当输入频率(发射频率)较高时,其输出信号频率反而越低,使用普通电缆看不出任何问题;但是当发射频率很低,例如达到2G时,此时变频后频率就很高了:f出=f本-f入=2.808-2=O.808 GHz,此时若输入信号较弱,且使用较长普通电缆传输变频后信号时,电缆将对信号产生很大衰减,导致无法正常稳定接收。因此在这种情况下,我们必须使用能够传输较高频率的电缆作为延长使用,或者尽量使用较高的发射频率。

3.2 华林微波使用的射频接口为国际通用的N头,我们很多微波设备都使用的这个标准,包括定点微波日立FR-Z100、池上PF-504的中频输出也同样的使用这个标准;但是华林标配的射频电缆却是SYWV-50-9的硬电缆,与进口的5D-2W软电缆比较起来,确实软电缆方便携带,便于安放。但是使用中频电缆传输射频信号时产生的损耗却是非常大的。我们就曾经在实际工作中应急使用100米中频电缆代替射频电缆使用,结果接收机收到的信号电平远远低于门限。这样的问题在实际工作中要找出原因还真是需要花费不少功夫的。