В первой части нашей статьи [1] рассмотрены стандартные радиочастотные кабели и кабельные сборки компании Radiall. Кроме того, компания является одним из немногих в мире производителей гибких кабелей и сборок с ультранизкими потерями и измерительных сборок для диапазона частот до 40 ГГц. Кабели и сборки, выпускаемые Radiall, отличаются высоким уровнем параметров и большим сроком службы. Благодаря этому они нашли применение в линиях передачи для систем телекоммуникации, спутниковой аппаратуры, измерительной техники и военных применений. Рассмотрению кабелей и сборок с ультранизкими потерями и измерительных кабелей и сборок посвящена вторая часть данной статьи. Материалы, приведенные в этой статье, могут быть использованы разработчиками радиоэлектронной и радиоизмерительной аппаратуры в качестве справочных.

Кабели с ультранизкими потерями

Создание кабелей с ультранизкими потерями (SHF low-loss cables) стало возможным благодаря разработке технологии навивки изоляции из ленточного фторопласта или полиэтилена низкой плотности (вспененных материалов) [2]. Свойства монолитных и вспененных диэлектриков, применяемых при изготовлении кабелей, приведены в таблице 1 [2, 3].

При изготовлении кабелей ведется постоянный контроль плотности диэлектрика, усилия натяжения ленты и режима навивки.

Для кабелей, работающих в сложных условиях окружающей среды, компания создала ряд оригинальных оболочек и защитных экранов.

Таблица 1. Свойства диэлектриков, применяемых в кабелях

Radiall разработала и выпускает 5 групп кабелей с ультранизкими потерями и сборок на их основе [2]:

1. Общего применения.
2. Для наружного применения (Outdoor).
3. Для применения в летательной бортовой аппаратуре (Airframe).
4. Облегченные (Lightweight).
5. Измерительные кабели и кабельные сборки (TestPro).

Конструкция кабелей, их вес и допустимый радиус изгиба приведены в таблице 2.

Для изготовления кабелей общего применения (General Interconnect) Radiall применяет следующие материалы:

• Центральный проводник — медный провод или набор свитых тонких медных проводов, покрытых серебром; навитая медная лента, покрытая серебром (для соединителей SHF13 и SHF13А).
• Диэлектрик — ленточная навивка из фторопласта или полиэтилена низкой плотности.
• Внутренний экран (наружный проводник) — навитая медная лента, покрытая серебром.
• Наружный экран — медная оплетка, покрытая серебром.
• Оболочка — фторэтиленпропилен, поливинилхлорид; полиуретан, полиамид.

Кабели, работающие при повышенных механических нагрузках и при воздействии агрессивной окружающей среды, армируют дополнительно. Армированные кабели (armored cables) имеют 3 дополнительных защитных слоя: оплетку из нержавеющей стали, оболочку из зеленого фторэтиленпропилена и наружную оболочку из черного полиэтилена. Армированные кабели SHF5MR и SHF8MR, применяемые в инструментальных сборках, имеют достаточно высокие показатели стабильности параметров: при номинальной фазе 1400°/м/ГГц фазовая стабильность при изменении температуры — менее 1°/м/ГГц.

Кабели Outdoor предназначены для наружного применения (на открытом воздухе) в жестких условиях окружающих среды. Их применяют в корабельных антеннах и радарах, в активных фазированных решетках. Эти кабели имеют высокую амплитудную стабильность (менее 0,005 дБ/ГГц) при изгибе и после него по допустимому радиусу, незначительное увеличение потерь при изменении температуры (менее 0,2%/°С) и экранное затухание менее –90 дБ на частотах до 18 ГГц.

В этих кабелях применены: дополнительная оплетка из меди, покрытой серебром, промежуточная ленточная оболочка из полиэстера и наружная оболочка из полиуретана.

Кроме того, компанией Radiall создано 2 типа дополнительных защитных оболочек FLEXJACK и PROJACK (табл. 3). Оболочки FLEXJACK и PROJACK (Armor option) достаточно гибки и при этом имеют высокое сопротивление на разрыв, прочны, стойки к абразивному износу и к воздействию агрессивной внешней среды. Рекомендуемый радиус изгиба кабелей с оболочками PROJACK 5 или FLEXJACK — 5–25 мм, с PROJACK 8 или FLEXJACK — 8–38 мм.

Таблица 2. Диаметр, вес и допустимый радиус изгиба SHF и TEST PRO кабелей

№ п. п.	Группа кабелей	Фирменное обозначение	Максимальный диаметр, мм	Вес кабеля, г/м	Рекомендуемый радиус изгиба, мм
Кабели с одиночным центральным проводником
1	SHF2,4M	F1703185	2,45	14	10
2	SHF3M	F1703163	3,5	29	12,5
3	SHF4,2M	F1703194	4,2	45	25
4	SHF5M	F1703159	5,2	60	25
5	SHF8M	F1703160	7,6	130	40
Кабели с центральным проводником в виде набора проводов
1	SHF3	F1703107
2	SHF5	F1703183	5,25	72	25
3	SHF8	F1703197	7,80	140	40
4	SHF13	F1703186	13,8	280	60
Армированные кабели
1	SHF5MA/10	F1709-69	7,2	120	60
2	SHF5MR	F1703159GR	5,85	73	25
3	SHF8MA/10	F170968	10	205	100
4	SHF8MR	F1703160GR	8,5	155	40
5	SHF13А	F1709-70	18	410	90
Кабели Outdoor
1	SHF5OD	F1703202	6,25	78	25
2	SHF5MOD	F1703205	5,90	68	25
3	SHF8OD	F1703210	8,90	155	40
4	SHF8MOD	F1703206	8,60	135	40
Кабели Airframe
1	SHF5MAF	F1703211	7,40	74	25
2	SHF8MAF	F1703212	9,90	130	40
Кабели Lightweight
1	SHF5MLW	F1703226	4,90	49	25
2	SHF8MLW	F1703218	7,30	105	40
Кабели TestPro
1	TestPro 4,2 (фазостабильный)	F1100001	4,81	60	25
2	TestPro 5	F1703159GR	5,85	73	25
3	TestPro 8	F1703160GR	8,50	155	40

Кабели Airframe предназначены для применения в составе кабельных сборок для радаров и антенн пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов и размещаются в незащищенных отсеках. К сборкам предъявляют требования герметичности, небольшого веса и большого срока службы. Эти кабели также могут быть усилены при помощи защитных оболочек FLEXJACK и PROJACK.

Кабели Lightweight созданы для электронных систем летательных аппаратов, для которых важны массо-габаритные характеристики кабеля. Для снижения веса в кабелях применена пленочная оплетка вместо проволочной и снижен вес оболочки.

Таблица 3. Оболочки FLEXJACK и PROJACK

Типовое фирменное обозначение	Материал оплетки и оболочки	Усилие разрушения, H/100 мм	Усилие разрыва, Н	Наружный диаметр, мм (для кабелей)	Вес, г/м	Рабочий диапазон температур, °С
FLEXJACK 5 G930RV11	Пружина из стали с гальваническим покрытием. Оболочка из прозрачного поливинилхлорида	2000	300	12,0	110	–40…+85
				(SHF5, SHF5M, TestPro 4.2, TestPro 5)
FLEXJACK 8 G931RV11				16,5	180
				( SHF8, SHF8M, TestPro 8)
PROJACK 5 G940RP10	Пружина и оплетка из нержавеющей стали, оболочка из черного полиуретана	2500	900	11	190	–55…+100
				(TestPro 4.2 и 5)
PROJACK 8 G941RP10				15	340
				(SHF8, SHF8M, TestPro 8)

Кабели Lightweight имеют меньшие размеры и весят на 15–20% меньше кабелей общего применения, а их электрические параметры аналогичны параметрам кабелей общего применения и Outdoor.

Кабель TestPro 4.2 имеет малые потери в диапазоне частот до 20 ГГц и, благодаря тройному экрану, высокий уровень экранирования (–100 дБ). По сравнению с другими гибкими кабелями TestPro 4.2 имеет наилучшее сочетание КСВН, величины потерь и фазовой стабильности при изгибе и воздействии вибраций.

У кабелей TestPro 5 и TestPro 8 ультранизкие потери и высокая фазовая стабильность при изгибе кабеля и изменении температуры. Для применения при высоких механических нагрузках и в условиях агрессивной окружающей среды эти кабели могут быть усилены защитной оболочкой, соответственно, PROJACK 5 или FLEXJACK 5 и PROJACK 8 или FLEXJACK 8.

Электрические параметры кабелей всех типов приведены в таблице 4.

Сборки на основе кабелей SHF с ультранизкими потерями

Более 30 лет тому назад компания Radiall начала разрабатывать и выпускать сборки на основе кабелей серии SHF с ультранизкими потерями, предназначенные для применения в аэрокосмической и военной технике, в медицинской и радиоизмерительной аппаратуре. Для этих сборок были специально разработаны соединители всех известных серий, приспособленные для сочетания с кабелями SHF.

Таблица 4. Электрические параметры SHF-кабелей компании Radiall

Рисунок. Конструкция области заделки кабеля серии SHF в соединитель

Radiall разработала оригинальную конструкцию области заделки кабеля в соединители — компаунд-камеры (рисунок), что позволило создать герметичные сборки с большим сроком службы, повышенной водонепроницаемостью, защищенные от механических и температурных воздействий.

Кабельные сборки компании Radiall приведены в таблице 6. Компания не поставляет по отдельности соединители, предназначенные для сборок с кабелями с ультранизкими потерями.

Для приложений космического назначения компания Radiall предлагает сборки на основе полужестких кабелей 0,085″ и 0,141″, а также гибких кабелей с низкими потерями серии SHF. В зависимости от мощности передаваемого сигнала такие кабельные сборки могут быть армированы соединителями серий SMA, SMA 2,9 и TNC. Кабельные сборки Radiall соответствуют стандарту ESCC-Q-70-18A.

Измерительные кабельные сборки TestPro

Radiall разработала серию кабельных сборок TestPro для применения в радиоизмерительной и метрологической аппаратуре [4]. Эти сборки отличаются большим сроком службы, повышенной прочностью, износостойкостью и коррозионной стойкостью. Стабильность фазовых и амплитудных характеристик сборок определяется характеристиками кабелей TestPro (табл. 5).

Таблица 5. Стабильность параметров кабелей и сборок TestPro

Фазостабильные сборки TestPro 4,2 (табл. 6) предназначены для применения в лабораторной аппаратуре и для измерительных стендов, работающих на частотах до 20 ГГц. Сборки с ультранизкими потерями TestPro 5 (предельная частота 26,5 ГГц) и TestPro 8 (предельная частота 20 ГГц) применяют, когда требуется большая длина кабеля (для дистанционных измерений).

Таблица 6. Фазостабильные сборки

Для повышения срока службы сборок в кабелях TestPro 5 и TestPro 8 используют защитные оболочки PROJACK или FLEXJACK.

В сборках TestPro компания Radiall применяет соединители серий SMA, N и PC7. Корпуса всех соединителей изготавливают только из качественной нержавеющей стали с пассивированной поверхностью. Сочетание этих соединителей и способа заделки в них кабеля при помощи компаунд-камеры (рисунок) обеспечивает большой срок службы и надежность сборок. Radiall гарантирует не менее 5000 соединений и рассоединений сборок TestPro с ответными соединителями без ухудшения параметров сборки. Параметры измерительных сборок TestPro приведены в таблице 7.

Примечание. «–» — означает отсутствие кабельных сборок.

Таблица 7. Измерительные сборки TestPro

Контроль качества

Параметры кабелей и кабельных сборок компании Radiall обеспечиваются строгим контролем технологического процесса их изготовления на основе международных стандартов качества ISO9001/ASN9100. Каждая сборка проходит контроль электрических параметров: КСВН и величины потерь. Для измерения электрических параметров компанией разработаны все необходимые внутрисерийные и межсерийные адапторы, нагрузки и аттенюаторы. Тестирование кабелей и кабельных сборок осуществляется в соответствии со стандартом ISO/ICE 17025.

Заключение

Компания Radiall оснащена современным специализированным оборудованием для производства кабелей и кабельных сборок (оригинальные намоточные машины, станки прецизионной резки, установки пайки и очистки), а также необходимой измерительной аппаратурой в диапазоне частот до 65 ГГц и совершенным испытательным оборудованием. Благодаря этому Radiall имеет возможность производить кабели и сборки с ультранизкими потерями и измерительные сборки с высоким уровнем параметров и занимать лидирующее положение в этой области техники.