對(duì)于同軸電纜而言，除了產(chǎn)品手冊(cè)中給出的插入損耗、回波損耗、電壓駐波比（VSWR）等常見參數(shù)之外，其他設(shè)計(jì)和構(gòu)造方法同樣有助于其獲得更加準(zhǔn)確連貫的性能或者更長的使用壽命。為了確保高度可重復(fù)的可靠性能，許多應(yīng)用均要求產(chǎn)品具有高度精確的結(jié)構(gòu)。本文對(duì)部分此類要求、不良電纜結(jié)構(gòu)的不利影響以及電纜制造方法進(jìn)行深入探討，以助力獲得更高的同軸電纜性能。
插入損耗
介電材料的選擇
空氣允許信號(hào)以接近光速的速度近乎無阻礙地傳播，是一種理想的介電材料。然而，由于空氣無法提供在結(jié)構(gòu)上將內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體均勻隔開的支撐力，因此現(xiàn)實(shí)中無法應(yīng)用于市售的同軸結(jié)構(gòu)產(chǎn)品。因此，此類電纜產(chǎn)品使用空氣之外的其他介電材料（圖1）。
圖1：射頻/微波電纜組件的典型結(jié)構(gòu)
導(dǎo)致同軸電纜發(fā)生損耗的內(nèi)在因素主要有：內(nèi)外導(dǎo)體的阻性損耗；電介質(zhì)的損耗角正切和傳導(dǎo)電流。此兩因素中，雖然前者難以避免，但是后一因素卻存在多種應(yīng)對(duì)之策。如下式所示，作為一種絕緣材料，電介質(zhì)的相對(duì)電容率（也稱介電常數(shù)）是同軸電纜總衰減的一個(gè)貢獻(xiàn)因素：
其中：Ld表示介電材料所致?lián)p耗；f為頻率；tanδ為損耗角正切；εr為介電常數(shù)；c為光速。與介電常數(shù)為2.34的高密度聚乙烯（HDPE）和介電常數(shù)為2.28的低密度聚乙烯相比，發(fā)泡聚乙烯的介電常數(shù)低至1.6。通過在介電材料中引入空氣，不但能幾乎將其介電常數(shù)減半，而且還能大幅降低損耗角正切。就插入損耗而言，實(shí)心介電材料最高，低密度介電材料居中，膨脹或微孔介電材料最低。
然而，另一方面，實(shí)心介電材料有高勻質(zhì)性和各向同性的優(yōu)點(diǎn)，而低密度材料卻通常存在介電常數(shù)沿電纜長度方向不一致的問題。微孔結(jié)構(gòu)等各向異性的異質(zhì)體系的介電常數(shù)很大程度上取決于體系內(nèi)孔泡的形狀1。膨脹介電材料不但對(duì)溫度最不敏感，而且還有損耗和相位穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
同軸粗線
雖然小尺寸的同軸電纜一般在高頻下不受傳播模限制，但是出于減輕重量和提高柔性的考慮，人們往往選擇小直徑的同軸電纜。以下彎曲應(yīng)力表達(dá)式可以解釋小直徑同軸電纜具有更高柔性的原因：
其中，σ表示彎曲應(yīng)力，E為彈性模量，y為距中性軸的距離，R為彎曲半徑。從該式可以看出，彎曲應(yīng)力隨距中性軸的距離的增大而線性增大。因此，與細(xì)的同軸電纜相比，粗同軸電纜距中性軸最遠(yuǎn)處的受力更大。
另一方面，由于粗同軸電纜含有更多的金屬導(dǎo)體材料，因此其阻性損耗更小，因而可以降低總體損耗。從下式可知，每單位長度的損耗量與內(nèi)外導(dǎo)體的直徑成反比。
其中，LR為導(dǎo)體的阻性損耗，d和D分別為內(nèi)外導(dǎo)體的直徑，σin和σout分別為內(nèi)外導(dǎo)體的電導(dǎo)率，μin和μout分別為內(nèi)外導(dǎo)體的磁導(dǎo)率。許多低損耗電纜通常比同類RG電纜更粗，而且可用于蜂窩等大型通信設(shè)備。對(duì)于蜂窩通信設(shè)備而言，還存在無源互調(diào)失真（PIM）這一主要因素。
高功率多載波系統(tǒng)的PIM
隨工作頻率和用途的不同，連接器的選擇有時(shí)會(huì)成為能否實(shí)現(xiàn)良好性能的關(guān)鍵要素。在采用兩種載波頻率和高信號(hào)電平的蜂窩通信設(shè)備中，當(dāng)此兩類信號(hào)在傳輸線路中混合時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生PIM問題。除此之外，多載波系統(tǒng)中使用的環(huán)行器、雙工器、衰減器、波導(dǎo)和天線等無源器件也存在PIM問題。雖然PIM導(dǎo)致的非線性互調(diào)失真（IMD）信號(hào)的電平一般較低，但是對(duì)于高靈敏度無線電應(yīng)用而言，