Påvirkningen af ​​hudeffekt på koaksialkabel

Coax kabel er en type elektrisk ledning og signaltransmissionslinje, som normalt består af fire lag materiale: det inderste lag er en ledende kobbertråd, og det ydre lag af ledningen er omgivet af et lag plast (bruges som isolator eller dielektrikum). ). Der er også et tyndt net af ledende materiale (normalt kobber eller legering) uden for isolatoren, og det ydre lag af det ledende materiale bruges som den ydre hud, som vist i figur 1, figur 2 viser tværsnittet af en koaksial kabel.

Koaksialkabler bruges til at transmittere højfrekvente signaler og har fremragende anti-interferensevne på grund af deres unikke struktur. Som en afgørende komponent i moderne kommunikationssystemer er det arterien for højfrekvent signaltransmission; Blandt dem bærer den centrale leder ikke kun elektromagnetisk energi, men bestemmer også effektiviteten og stabiliteten af ​​signaltransmission og er en vigtig del af signaltransmission.

Arbejdsprincip:

Koaksialkabler leder vekselstrøm i stedet for jævnstrøm, hvilket betyder, at der er flere vendinger i strømretningen pr. sekund.

Hvis en almindelig ledning bruges til at transmittere højfrekvent strøm, vil denne type ledning fungere som en antenne, der udsender radiosignaler udad, hvilket forårsager et tab af signaleffekt og et fald i styrken af ​​det modtagne signal.

Designet af koaksialkabler er netop for at løse dette problem. Radioen, der udsendes af den centrale ledning, er isoleret af et mesh-ledende lag, som kan styre den udsendte radio gennem jording.

Klassifikation:

Afhængigt af fremstillingsmaterialet og -processen er der normalt følgende kategorier:

● Monofilament solid leder:

Normalt lavet af en enkelt solid kobber- eller aluminiumtråd;

Giver bedre elektrisk ydeevne og bruges ofte til applikationer med lavere frekvens eller længere kabelafstande

● Strandet dirigent:

Ved en række små tråd snoet;

Mere fleksibel og fleksibel end solide ledere, velegnet til mobile eller hyppigt skiftende applikationer.

● Kobberbeklædt stål (CCS):

Stålkernen giver styrke og holdbarhed, mens kobberlaget giver de nødvendige elektriske egenskaber;

Det bruges ofte i tilfælde, hvor der kræves mekanisk styrke.

● Forsølvet kobber:

Kobbertråden er belagt med et lag sølv, som kan forbedre lederens ledningsevne og frekvensegenskaber.

Det bruges ofte i højfrekvente, høj præcision eller militære standardkrav.

● Cadmium Kobberlegering:

Legeringsledere til offshore- eller barske miljøapplikationer, hvor der kræves yderligere korrosionsbestandighed;

Materialeforkortelser legende-Conductor&Braid Materiale som vist i figur 3.

Hudeffekt

Hudeffekten, også kendt som hudeffekten, opstår, når en vekselstrøm passerer gennem en leder. På grund af induktion, jo tættere det er på overfladen på lederens tværsnit, jo tættere er fordelingen af ​​elektroner.

Hudeffekten er i det væsentlige et fænomen med ujævn fordeling af vekselstrøm i en leder. Når frekvensen stiger, har strømmen en tendens til at flyde på lederens overflade. Ved mikrobølgefrekvenser er denne effekt særligt udtalt, hvilket resulterer i en meget højere strømtæthed på overfladen af ​​den centrale leder af et koaksialkabel end indeni.

△ Hudeffekt påvirker koaksialkabel i følgende aspekter:

① Forøg modstand og tab - Fordi strømmen hovedsageligt flyder på overfladen, reduceres det samlede effektive ledende areal, hvilket får koaksialkablets midterleder til at producere større modstand og derved øge transmissionstabet.

② Opvarmning - Strømmen forårsaget af det højfrekvente signal er koncentreret i overfladestrømmen, hvilket vil føre til en mere tydelig termisk effekt, hvilket øger temperaturen på kablet og påvirker stabiliteten og pålideligheden af ​​signalet

③ Materialevalg - Når du designer et koaksialkabel, skal ledningsevnen af ​​det centrale ledermateriale tages i betragtning. Materialer med høj ledningsevne såsom sølvkobberbelægning kan effektivt reducere modstand og reducere tab.

△For at afbøde virkningen af ​​hudeffekter omfatter strategier til behandling af hudeffekter:

① Materialeoptimering - valg af materialer med høj ledningsevne for at reducere modstandstab. Ved at bruge forsølvede kobberledere kan sølvlaget for eksempel give høj ledningsevne, og på grund af skin-effekten behøver tykkelsen af ​​sølv kun få mikrometer.

② Lederdesign - Optimering af ledernes struktur, såsom brug af strengede ledere, kan øge overfladearealet og reducere hudeffekten.

③ Kølesystem - Til ekstremt højfrekvente applikationer skal du bruge et passende kølesystem for at forhindre overophedning.

④ Tilpasset kabel - Tilpas kabeldesign baseret på specifikke applikationskrav under hensyntagen til flere faktorer såsom frekvens, effektniveau og transmissionsafstand.

Samlet set er forståelse og styring af hudeffekten afgørende for at sikre ydeevnen af ​​højfrekvent signaltransmission ikoaksiale kabler . Gennem intelligent design og anvendelse af materialer af høj kvalitet kan koaksiale transmissionslinjer arbejde mere effektivt og derved understøtte vores hurtigt voksende kommunikationsbehov. Det er disse beslutninger, der sikrer, at hvert signal, fra trådløs jordkommunikation til satellittransmission, kan transmitteres klart og pålideligt i komplekse og udfordrende miljøer.