A influencia do efecto da pel no cable coaxial

Cable coaxial é un tipo de fío eléctrico e liña de transmisión de sinal, normalmente composto por catro capas de material: a capa máis interna é un fío condutor de cobre e a capa exterior do fío está rodeada por unha capa de plástico (utilizada como illante ou dieléctrico). ). Tamén hai unha fina malla de material condutor (xeralmente cobre ou aliaxe) fóra do illante, e a capa exterior do material condutor úsase como pel exterior, como se mostra na Figura 1, a Figura 2 mostra a sección transversal dun coaxial. cable.

Os cables coaxiais úsanse para transmitir sinais de alta frecuencia e teñen unha excelente capacidade antiinterferencia debido á súa estrutura única. Como compoñente crucial dos sistemas de comunicación modernos, é a arteria para a transmisión de sinal de alta frecuencia; Entre eles, o condutor central non só transporta enerxía electromagnética, senón que tamén determina a eficiencia e estabilidade da transmisión do sinal e é unha parte fundamental da transmisión do sinal.

Principio de funcionamento:

Os cables coaxiais conducen corrente alterna en lugar de corrente continua, o que significa que hai varias inversións na dirección da corrente por segundo.

Se se utiliza un fío normal para transmitir corrente de alta frecuencia, este tipo de fío actuará como unha antena que emite sinais de radio cara ao exterior, provocando unha perda de potencia do sinal e unha diminución da intensidade do sinal recibido.

O deseño dos cables coaxiais é precisamente para resolver este problema. A radio emitida polo fío central está illada por unha capa condutora de malla, que pode controlar a radio emitida mediante a posta a terra.

Clasificación:

Dependendo do material e do proceso de fabricación, normalmente hai as seguintes categorías:

● Condutor sólido monofilamento:

Xeralmente feito dun só fío sólido de cobre ou aluminio;

Proporciona un mellor rendemento eléctrico e úsase a miúdo para aplicacións de frecuencia máis baixa ou distancias de cable máis longas

● Condutor trenzado:

Por unha serie de pequenos fíos retorcidos;

Máis flexible e flexible que os condutores sólidos, axeitado para aplicacións móbiles ou que cambian frecuentemente.

● Aceiro revestido de cobre (CCS):

O núcleo de aceiro proporciona resistencia e durabilidade, mentres que a capa de cobre proporciona as propiedades eléctricas necesarias;

Utilízase a miúdo nas ocasións nas que se require resistencia mecánica.

● Cobre chapado en prata:

O fío de cobre está revestido cunha capa de prata, que pode mellorar as características de condutividade e frecuencia do condutor.

A miúdo úsase en requisitos de alta frecuencia, alta precisión ou estándares militares.

● Aliaxe de cobre cadmio:

Condutores de aliaxe para aplicacións offshore ou en ambientes duros onde se require unha resistencia adicional á corrosión;

Lenda das abreviaturas do material: material de condutor e trenzado como se mostra na figura 3.

Efecto pel

O efecto pel, tamén coñecido como efecto pel, prodúcese cando unha corrente alterna atravesa un condutor. Debido á indución, canto máis preto estea á superficie na sección transversal do condutor, máis densa é a distribución dos electróns.

O efecto pel é esencialmente un fenómeno de distribución desigual da corrente alterna dentro dun condutor. A medida que aumenta a frecuencia, a corrente tende a fluír pola superficie do condutor. Nas frecuencias de microondas, este efecto é particularmente pronunciado, dando lugar a unha densidade de corrente moito maior na superficie do condutor central dun cable coaxial que no interior.

△ O efecto da pel afecta o cable coaxial nos seguintes aspectos:

① Aumenta a resistencia e a perda: debido a que a corrente flúe principalmente pola superficie, a área condutora efectiva global redúcese, facendo que o condutor central do cable coaxial produza unha maior resistencia, aumentando así a perda de transmisión.

② Calefacción: a corrente causada polo sinal de alta frecuencia concéntrase no fluxo superficial, o que levará a un efecto térmico máis evidente, aumentando así a temperatura do cable e afectando a estabilidade e fiabilidade do sinal.

③ Selección do material: ao deseñar un cable coaxial, débese considerar a condutividade do material do condutor central. Os materiais de alta condutividade, como o cobre plateado, poden reducir eficazmente a resistencia e reducir a perda.

△Para mitigar o impacto dos efectos na pel, as estratexias para abordar os efectos na pel inclúen:

① Optimización de materiais: selección de materiais de alta condutividade para reducir a perda de resistencia. Por exemplo, usando condutores de cobre bañados en prata, a capa de prata pode proporcionar unha alta condutividade e, debido ao efecto da pel, o grosor da prata só necesita uns poucos micrómetros.

② Deseño de condutores: a optimización da estrutura dos condutores, como o uso de condutores varados, pode aumentar a superficie e reducir o efecto da pel.

③ Sistema de refrixeración: para aplicacións de frecuencia extremadamente alta, use un sistema de refrixeración adecuado para evitar o sobreenriquecido.

④ Cable personalizado: personaliza o deseño do cable en función dos requisitos específicos da aplicación, tendo en conta múltiples factores como a frecuencia, o nivel de potencia e a distancia de transmisión.

En xeral, comprender e xestionar o efecto da pel é fundamental para garantir o rendemento da transmisión de sinal de alta frecuencia encables coaxiais . Mediante un deseño intelixente e a aplicación de materiais de alta calidade, as liñas de transmisión coaxiais poden funcionar de forma máis eficiente, apoiando as nosas necesidades de comunicación en rápido desenvolvemento. Son estas decisións as que garanten que cada sinal, desde a comunicación sen fíos terrestre ata a transmisión por satélite, poida transmitirse de forma clara e fiable en ambientes complexos e desafiantes.