【成功案例】巧用EMC RFLABS射频电缆更易实现射频前端相位调整

时间： 2018-08-10 来源：世强

技术问答

多路信号在进入射频前端后，其相位都会发生变化。笔者设计的一款射频前端产品就是通过相位调整来改变信号特性，进而产生不同的信号。利用不同信号的相位特点来组成一组有规律的相关参数，再通过应用这些参数进行一系列的运算就可以得到自由空间中的有用信息。

射频电缆是工程中一种常用的传输线，常用于射频前端内部的闭路连接，信号的相位在其上传输时会受到一定的影响，我们可以巧妙地应用射频电缆的这一特性来实现射频前端相位调整。在实现射频前端相位调整的过程中尝试了多种方案，经过对比，使用射频电缆来实现射频前端相位调整是最值得推荐的方法。

相位调整方案的对比

射频前端的输入信号频率200MHz，利用两路信号的相干关系进行后续的信号处理，需要将两路信号进行相位调整为相差90度。

1）加入移相电路进行相位调整

在射频前端加入一部分移相电路，具体的电路如下图所示：

图1 移相电路

加入移相电路的信号对比：

图2 移相电路进行相位调整的信号对比

加入移相电路在实现相位调整的同时，信号的幅度发生了大幅度的衰减，信号强度由原来的几百毫伏变为了几十毫伏，在调整完相位之后还需要对信号的幅度进行补偿，需要增加额外的成本且增加了电路的规模，不利于后期的调试与实验。

2）加入印制传输线进行相位调整

在射频前端加入微带传输线，具体的印制线版图如下所示：

图3 印制传输线版图

加入印制线版图的信号对比：

图4 印制线版图进行相位调整的信号对比

加入印制线版图实现相位调整后信号的幅度有衰减，但衰减的程度不大，主要取决于印制线材料的特性。但加入的印制线版图占用了非常大的平面面积，大大压缩了设备中其他部分电路的可用平面面积，同时印制线为半开放式的传输线，容易受到干扰，信号相位移动的稳定性易受环境的影响。

3）利用射频电缆进行相位调整

前文中提到在射频前端中常常会用到射频电缆来进行信号传输，设备中一般都会有一定长度的射频电缆，但是我们一般只考虑空间距离来进行闭路连接，而很少考虑到其长度对信号相位的影响，我们可以通过调整射频电缆的长度差来实现射频前端的相位调整。在200MHz的信号频率下，射频电缆长度差为十几厘米就可使两路信号实现了相位调整的要求。如下图所示，相位调整后差值满足90度的要求。

图5 射频电缆进行相位调整的信号对比

射频电缆的选取

通过上文中的方案对比我们可以看到，射频电缆的插入损耗对相位调整后射频前端的信号幅度有较大的影响，插入损耗越小对信号幅度的影响就越小。此外，由于射频电缆的长度有差别，需要电缆有一定的柔韧性以更好的适应空间要求。EMC RFLABS的lab-flex290是一款性能较好的柔性射频电缆，其最高工作频率为18GHz，尤其适用于低插入损耗，高功率的长距离应用。所有的连接器采用不锈钢结构。可相位匹配。适合应用于设备的射频前端。

巧妙的利用射频前端用于闭路连接的射频电缆，控制射频电缆之间的长度差即可轻松达到相位调整的要求，在设备实现时选择应用性能优异的射频电缆，可以有效的降低设备的复杂度，提升设备的可靠性。

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全部评论（21）

duanmaxie Lv8. 研究员 2019-02-03

可以
maomao Lv8. 研究员 2019-01-17

学习了支持下
aran Lv7. 资深专家 2019-01-07

实现射频前端相位调整。
helen2018 Lv6. 高级专家 2018-12-26

学习
梁大叔 Lv6. 高级专家 2018-12-14

学习了

宇宙星神 Lv6. 高级专家 2018-12-13

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小艾艾 Lv5. 技术专家 2018-12-11

看看一下新的资料。
大周 Lv5. 技术专家 2018-12-10

谢谢分享！
印象 Lv5. 技术专家 2018-12-06

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dina Lv6. 高级专家 2018-11-27

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【选型】EMC RFLabs 射频微波电缆组件和同轴器件选型指南

目录- 依据应用及参数的电缆快速选型 ASR系列 Lab-Flex®系列 Lab-Flex®S系列 Lab-Flex®AF系列 Lab-Flex®Q系列半刚性、适形®和柔性电缆半刚性低损耗电缆 MIL-C-17/RG系列 LMR®电缆电缆组件选择电缆应用指南电缆设计数据同轴元件

型号- KMS-ASR-F-XX.0-MMS,LAB-FLEX 105Q,12-0009*,ASR-1030-XX,ASR-3030-24,KMS-ASR-XX.0-MFS,LAB-FLEX 340AF,ASR-F-3040-XX,LMR-400,LAB-FLEX® 335,335SP,SMS-SMS,NMD-MFS-ASR-XX.0-MFS,12-0101,12-3007*,12-0102,AL085LLTP,ASR-F-6060-XX,MINI FLEX 065,BJ085,LL085TP,4113P,LMR-400LLPL,NFS-NFS,LMR 240,LAB-FLEX 160,ASR-F-0410-XX,RG,42TVA,LAB-FLEX® 100,NFS-ASR-XX.0-NFS,.250",NMD-MFS-ASR-F-XX.0-KMS,.141",MFS-MFS,NMD-KFS-ASR-XX.0-KFS,NFS-ASR-F-XX.0-NFS,.165",RG405,KMS-ASR-F-XX.0-NMS,MMS-ASR-F-XX.0-MFS,4112P,RG401,RG402,LAB-FLEX 490S,MINI-FLEX 105,42KA,MFS-ASR-XX.0-MFS,250,LAB-FLEX 250,LMR-400DB,LAB FLEX 290,LMR-400-UF,ASR-3040-XX,MINI FLEX 165,12-3005*,NMD-KFS-ASR-F-XX.0-MMS,ASR-F-1020-XX,ASR,LAB-FLEX®Q,4111P,LMR-400-DB,ASR-F-0210-XX,LAB-FLEX®S,.047",42WTVA,KMS-ASR-F-XX.0-KFS,LAB-FLEX 160AF,LMR-195,ASR-0410-XX,LAB FLEX 340AF,141,LMR-400UF,ASR-F-5060-XX,TMS-SMS,LAB-FLEX 160AW,ASR-0220-XX,LAB-FLEX® 235SP,42 SERIES,LAB-FLEX® 125,LAB-FLEX 490S,LAB-FLEX S 490S,RG400,12-3022,LAB-FLEX® 490S,42,4112PLC,NMD-KFS-ASR-F-XX.0-MFS,RD316,ASR-0230-XX,.105",LAB-FLEX 160W,KMS-ASR-XX.0-KFS,LAB FLEX 115S,ASR-4040-XX,LAB-FLEX 100,MMS-MFS,12-0102*,KMS-ASR-F-XX.0-KMS,ASR-F-0440-XX,MMS-ASR-XX.0-MFS,LAB-FLEX 210AF,AL085,LMR-100A-PVC,LAB-FLEX 160Q,LMR 400DB,NMS-ASR-XX.0-NMS,4110J,LL250,12-3007,SF 142,LAB-FLEX AF,12-0006*,BJ047,LAB FLEX 160,165,047,125W,ASR-F-2020-XX,MINI-FLEX 065,NMS-ASR-F-XX.0-NMS,12-3005,LL141,RG142,12-3002,NMD-MFS-ASR-F-XX.0-MMS,12-3001,402TP,12-0007*,LMR® 240,KMS-KFS,LAB-FLEX 115S,LAB FLEX 125,115S,141LLTP,LAB-FLEX 200,ASR-3030-XX,LAB FLEX AF,LAB-FLEX 235SP,047TP,LAB-FLEX 290,SF316,LAB-FLEX 200AW,NMD-KFS-ASR-XX.0-MMS,ASR-F-0220-XX,.065",LAB FLEX 180SP,12-0008*,12-3001*,BJ141,LL250TP,LAB-FLEX 335,ASR-F-1010-XX,KFS-KFS,LAB-FLEX 160Q,AL141TP,065,LMR,LAB-FLEX 115S,NMS-NFS,ASR-1020-XX,LAB FLEX 335SP,LAB-FLEX 200Q,MINI-FLEX 165,LAB-FLEX S 115S,LAB-FLEX 200W,LAB-FLEX® 200,LAB-FLEX® 335SP,NMD-KFS-ASR-F-XX.0-KFS,LAB-FLEX® 180SP,12-3002*,LAB-FLEX® 160AF,12-3022*,AL141LLTP,LMR 240DB,LAB FLEX 235SP,LMR-240,LAB-FLEX S 235SP,MINI-FLEX 115S,LAB FLEX 490S,MINI-FLEX,12-0001*,LMR-240UF,LMR 195,ASR-0240-XX,NMD-MFS-ASR-F-XX.0-KFS,MINI FLEX 105,SEMI-RIGID 141,LAB-FLEX® 190Q,ASR-2020-XX,AL141LLSP,4111PCD,LAB-FLEX 235SP,MFS-ASR-F-XX.0-MFS,ASR-F-0430-XX,MMS-ASR-F-XX.0-MMS,12-0002*,085,KMS-ASR-XX.0-MMS,LAB-FLEX 190Q,LMR-240LLPL,RG223,LAB-FLEX 290Q,SEMI-RIGID 250,ASR-0440-XX,LMR-240DB,LL141TP,LAB-FLEX 125W,ASR-F-1040-XX,LMR-100,TF402,RG系列,LAB-FLEX 190Q,LAB-FLEX Q 190Q,TF405,LAB-FLEX 125,LMR-240-LLPL,LAB-FLEX 180SP,ASR-F-0230-XX,0.047,250TP,LAB-FLEX® AF,LMR-400-LLPL,ASR-0430-XX,AL250LLTP,LAB-FLEX® 340AF,NMD-KFS-ASR-XX.0-KMS,LMR-100A,LMR® 100A,.085",LAB-FLEX 335SP,NMS-ASR-XX.0-NFS,NMD-MFS-ASR-XX.0-KMS,K-JUMPER,ASR-1010-XX,LAB FLEX 335,MINI-FLEX 100,MIL-C-17 | RG,12-0101*,MINI-FLEX 105,12-0028*,RG SERIES,490S,AL250LLSP,LAB FLEX 100,SMS-SFS,AL205LLTP,ASR-F-3030-XX,405TP,LAB-FLEX Q 160Q,12-0028,ASR-1040-XX,SF142,LMR240,LAB-FLEX S,NMS-ASR-F-XX.0-NFS,K-JUMPER,LAB-FLEX,42S,MINI-FLEX 065,LAB-FLEX Q,NMD-MFS-ASR-F-XX.0-MFS,LMR-240-DB,ASR-0210-XX,NMD-MFS-ASR-XX.0-KFS,42W,142D,ASR-F,LAB-FLEX® 210AF,ASR-F-0420-XX,LAB-FLEX 180AW,235SP,NMS-NMS,LAB-FLEX 180SPW,LMR-240-UF,MMS-ASR-XX.0-MMS,LAB-FLEX Q 200Q,NMD-KFS-ASR-XX.0-MFS,KMS-ASR-XX.0-KMS,LAB-FLEX®AF,ASR-F-4040-XX,NMS-SFS,SMS-NFS,ASR-F-0240-XX,42UW,LAB FLEX 200,LAB-FLEX 125,316D,LAB-FLEX® 290Q,ASR-5050-XX,LAB FLEX 210AF,LAB-FLEX 180SP,LAB-FLEX® S,12-0008,12-0009,LAB-FLEX 160,KFS-ASR-F-XX.0-KFS,12-0006,MIL-C-17,12-0007,ASR-5060-XX,180SP,ASR-F-1030-XX,SFS-SFS,LAB-FLEX® Q,KFS-ASR-XX.0-KFS,NMD-KFS-ASR-F-XX.0-KMS,085LL,LMR 400,AL141,MMS-MMS,MINI-FLEX 165,LAB-FLEX 335,SEMI-RIGID 086,LMR® 400,12-0001,12-0002,LAB-FLEX® 160Q,4113PCD,LMR 100A,LAB-FLEX® 290,ASR-0420-XX,LAB-FLEX 290,LMR® 195,LAB-FLEX® 115S,ASR-F-5050-XX,LAB-FLEX Q 290Q,ASR-6060-XX,RG316,LAB-FLEX® 200Q,KMS-KMS,LAB FLEX 160AF,LAB-FLEX 336SP,105,LAB-FLEX S 335SP,250LLTP,AL085TP,LAB-FLEX 100,AL085LLSP,NMD-MFS-ASR-XX.0-MMS,LAB-FLEX S 180SP,LAB-FLEX® 160,LMR®,LL085

选型指南 - EMC RFLABS PDF 中文下载

请推荐一款应用在屏蔽箱和测试夹具之间的射频连接电缆。

（1）在0-3GHz的频率范围内，重点推荐RG178的电缆，其价格低，性能能满足要求；（2）射频连接头可以是SMA或者其它客户需要的类型。

技术问答发布时间 : 2017-05-04

【应用】Lab-Flex S系列柔性射频同轴电缆，低损耗，相位稳定性好，满足医疗成像设备内部射频信号互联的应用需求

EMC的Lab-Flex S系列高性能柔性射频电缆，具有低损耗、屏蔽效能好、极低的相位稳定度和长期可靠性的优良特性，可以满足医疗成像设备内部射频信号互联的应用需求。

应用方案发布时间 : 2019-10-27

【产品】海陆空均可“任性”使用的射频电缆组件Lab-Flex® Q，Lab-Flex®

Smiths集团下属的Florida RF Labs公司最近发布了新一代Lab-Flex® Q 和 Lab-Flex® AF射频电缆组件。为满足当前市场的严酷设计需求，这两种电缆组件通过了多种认证测试。Florida RF Labs在航空市场一直是世界的领跑者，拥有总计超过40英里的航空电缆组件以及多达150种在卫星上应用的产品。

新产品发布时间 : 2016-02-16

【产品】50GHz高屏蔽效能的射频线缆，可耐165℃高温

‍EMC推出的Mini Flex 065是一种非常稳定、高频率、成本效益高的射频电缆，适用于需要灵活性和可承受更高损耗的应用。Mini Flex 065系列射频电缆重叠的螺旋内屏蔽与其他具有相同尺寸固体电介质的电缆相比，可提供至少90dB的屏蔽和更低的损耗，正常工作频率为直流至50GHz，电容为27pF/ft。

新产品发布时间 : 2018-06-04

【产品】采用ETFE材料外护套的射频电缆Lab-Flex 200Q，传输速度达80%

EMC RFLABS推出的Lab-Flex 290Q射频电缆满足严格的NASA / ESA规范并具有强大的抗辐射性，同时利用设计技术来为客户提供所期望的低损耗和高速Lab-Flex电缆组件。纤芯采用Solid SPC材料，最外层则采用ETFE材料外护套，可在-65~ +200℃的超宽温度范围内工作，符合RoHS标准，绿色环保，性能可靠，航空航天、机载应用的优选方案。

新产品发布时间 : 2019-10-10

EMC RFLabs Lab-Flex数据手册

型号- NMRE-200-48.0-NMRE,LAB-FLEX 160,LAB-FLEX 100,MMS-125-24.0-MFS,LAB-FLEX 200,LAB-FLEX 125,SMS-200-48.0-NMS,LAB-FLEX 290,LAB-FLEX,LAB-FLEX 335,SMS-200-36.0-NMS,SMS-200-36.0-SMS,LAB-FLEX 290,SMS-200-48.0-SMR,LAB-FLEX 335,SMS-200-48.0-SMS,KMS-100-24.0-KMS,SMSE-200-48.0-NMSE,LAB-FLEX 160,NMS-200-48.0-NMS,KMS-160-40.0-KMS,LAB-FLEX 125,KMS-200-24.0-KMS,LAB-FLEX 100,LAB-FLEX 200

数据手册 - EMC RFLABS - REV.B - 2011年09月01日 PDF 英文下载

EMC RFLabs CABLE-RG405 数据手册

型号- RG405,M17/133-RG405,KMS-RG405-12.0-KMS-ROHS

数据手册 - EMC RFLABS - 2016年11月29日 PDF 英文下载

【产品】传输速度达84.5%的射频电缆Lab-Flex®340AF，可在-65 ~ +200℃的超宽温度范围内工作

EMC RFLABS推出的Lab-Flex®340AF射频电缆专为飞机等恶劣的环境应用而设计。纤芯采用Solid SPC材料，最外层则采用Nomex®护套，具有低损耗电介质以及高密封性能连接器，同时满足MIL-T-81490的要求，可在-65 ~ +200℃的超宽温度范围内工作。

新产品发布时间 : 2019-10-07

EMC RFLabs Lab-Flex 200低损耗柔性电缆组件数据手册

型号- SMS-200-36.0-SMS,NMRE-200-48.0-NMRE,LAB-FLEX 290,LAB-FLEX 160,LAB-FLEX® 200,LAB-FLEX®,LAB-FLEX 100,MMS-125-24.0-MFS,LAB-FLEX 200,LAB-FLEX 125,SMS-200-48.0-SMR,LAB-FLEX 335,SMSE-200-60.0-SMSE,SMS-200-48.0-SMS,SMS-200-48.0-NMS,SMSE-200-48.0-NMSE,KMS-100-24.0-KMS,LAB-FLEX,NMS-200-48.0-NMS,NMS-200-120.0-NMS+/-2.8PS,KMS-160-40.0-KMS,SMS-200-36.0-NMS,KMS-200-24.0-KMS,NMS-200-120.0-NMS-ROHS

数据手册 - EMC RFLABS - 2016年09月28日 PDF 英文下载