Nahaefekti mõju koaksiaalkaablile

Koaksiaalkaabel on elektrijuhtme ja signaaliülekandeliini tüüp, mis koosneb tavaliselt neljast materjalikihist: sisemine kiht on juhtiv vasktraat ja juhtme välimine kiht on ümbritsetud plastikkihiga (kasutatakse isolaatori või dielektrikuna ). Väljaspool isolaatorit on ka õhuke juhtivast materjalist (tavaliselt vasest või sulamist) võrk ja juhtiva materjali välimist kihti kasutatakse väliskattena, nagu on näidatud joonisel 1, joonisel 2 on näidatud koaksiaalvõrgu ristlõige. kaabel.

Koaksiaalkaableid kasutatakse kõrgsageduslike signaalide edastamiseks ja nende ainulaadse struktuuri tõttu on neil suurepärane häiretevastane võime. Kaasaegsete sidesüsteemide olulise komponendina on see kõrgsagedusliku signaali edastamise arter; Nende hulgas ei kanna keskjuht mitte ainult elektromagnetilist energiat, vaid määrab ka signaali edastamise efektiivsuse ja stabiilsuse ning on signaali edastamise võtmeosa.

Tööpõhimõte:

Koaksiaalkaablid juhivad alalisvoolu asemel vahelduvvoolu, mis tähendab, et sekundis toimub mitu voolusuuna ümberpööramist.

Kui kõrgsagedusliku voolu edastamiseks kasutatakse tavalist traati, toimib seda tüüpi traat nagu antenn, mis kiirgab raadiosignaale väljapoole, põhjustades signaali võimsuse kadu ja vastuvõetud signaali tugevuse vähenemise.

Koaksiaalkaablite disain on just selle probleemi lahendamiseks. Keskjuhtme poolt väljastatav raadio on isoleeritud juhtiva võrgukihiga, mis suudab väljastatavat raadiot maanduse kaudu juhtida.

Klassifikatsioon:

Sõltuvalt tootmismaterjalist ja -protsessist on tavaliselt järgmised kategooriad:

● Monofilamentne tahke juht:

Tavaliselt valmistatud ühest tahkest vask- või alumiiniumtraadist;

Tagab parema elektrilise jõudluse ja seda kasutatakse sageli madalama sagedusega rakenduste või pikemate kaablite vahemaade jaoks

● luhtunud juht:

Mitme väikese traadi poolt keerutatud;

Paindlikum ja paindlikum kui tahked juhid, sobib mobiilseteks või sageli muutuvateks rakendusteks.

● Vasega kaetud teras (CCS):

Terasest südamik tagab tugevuse ja vastupidavuse, vasekiht aga nõutavad elektrilised omadused;

Seda kasutatakse sageli juhtudel, kui on vaja mehaanilist tugevust.

● hõbetatud vask:

Vasktraat on kaetud hõbedakihiga, mis võib parandada juhi juhtivust ja sagedusomadusi.

Seda kasutatakse sageli kõrgsageduslike, suure täpsusega või sõjaliste standardite nõuetes.

● Kaadmiumi vasesulam:

Sulamist juhid avamere või karmi keskkonna jaoks, kus on vaja täiendavat korrosioonikindlust;

Materjali lühendid legend-Conductor&Braid Material nagu näidatud joonisel 3.

Nahaefekt

Nahaefekt, tuntud ka kui nahaefekt, tekib siis, kui vahelduvvool läbib juhti. Induktsiooni tõttu on elektronide jaotus seda tihedam, mida lähemal pinnale juhi ristlõikel.

Nahaefekt on peamiselt vahelduvvoolu ebaühtlase jaotumise nähtus juhis. Sageduse kasvades kipub vool voolama juhi pinnale. Mikrolaine sagedustel on see efekt eriti väljendunud, mille tulemusena on koaksiaalkaabli keskjuhi pinnal palju suurem voolutihedus kui sees.

△ Nahaefekt mõjutab koaksiaalkaablit järgmistes aspektides:

① Suurendage takistust ja kadu – kuna vool voolab peamiselt pinnal, väheneb üldine efektiivne juhtiv ala, mistõttu koaksiaalkaabli keskjuht tekitab suuremat takistust, suurendades seeläbi ülekandekadu.

② Kuumutamine – kõrgsagedussignaali tekitatud vool kontsentreeritakse pinnavoolus, mis toob kaasa ilmsema termilise efekti, suurendades seeläbi kaabli temperatuuri ja mõjutades signaali stabiilsust ja usaldusväärsust.

③ Materjali valik – Koaksiaalkaabli projekteerimisel tuleb arvestada keskjuhi materjali juhtivusega. Suure juhtivusega materjalid, nagu hõbedane vaskplaat, võivad tõhusalt vähendada takistust ja vähendada kadu.

△ Nahamõjude leevendamiseks on nahamõjude vähendamise strateegiad järgmised:

① Materjali optimeerimine – suure juhtivusega materjalide valimine takistuse kadumise vähendamiseks. Näiteks hõbetatud vaskjuhtmeid kasutades võib hõbedakiht anda kõrge juhtivuse ning nahaefekti tõttu vajab hõbeda paksus vaid paar mikromeetrit.

② Juhtide disain – juhtide struktuuri optimeerimine, näiteks keerdunud juhtmete kasutamine, võib suurendada pindala ja vähendada nahaefekti.

③ Jahutussüsteem – ülikõrge sagedusega rakenduste puhul kasutage ülekuumenemise vältimiseks sobivat jahutussüsteemi.

④ Kohandatud kaabel – kohandage kaabli disaini konkreetsete rakendusnõuete alusel, võttes arvesse mitmeid tegureid, nagu sagedus, võimsustase ja edastuskaugus.

Üldiselt on nahaefekti mõistmine ja juhtimine ülioluline kõrgsagedusliku signaali edastamise tagamisekskoaksiaalkaablid . Tänu intelligentsele disainile ja kvaliteetsete materjalide kasutamisele saavad koaksiaalülekandeliinid tõhusamalt töötada, toetades seeläbi meie kiiresti arenevaid sidevajadusi. Just need otsused tagavad, et iga signaali, alates maapealsest traadita sidest kuni satelliidiedastuseni, saab keerulises ja väljakutseid pakkuvas keskkonnas selgelt ja usaldusväärselt edastada.