동축 케이블에 대한 표피 효과의 영향

동축 케이블 전선 및 신호 전송선의 일종으로 일반적으로 4개의 재료 층으로 구성됩니다. 가장 안쪽 층은 전도성 구리선이고 전선의 외부 층은 플라스틱 층으로 둘러싸여 있습니다(절연체 또는 유전체로 사용됨) ). 또한 절연체 외부에 전도성 물질(일반적으로 구리 또는 합금)의 얇은 메쉬가 있으며 전도성 물질의 외부 층은 그림 1과 같이 외부 스킨으로 사용됩니다. 그림 2는 동축 단면을 보여줍니다. 케이블.

동축 케이블은 고주파 신호 전송에 사용되며 독특한 구조로 인해 간섭 방지 능력이 뛰어납니다. 현대 통신 시스템의 중요한 구성 요소로서 고주파 신호 전송의 동맥입니다. 그 중 중심도체는 전자기 에너지를 전달할 뿐만 아니라 신호 전송의 효율성과 안정성을 결정하는 역할을 하며 신호 전송의 핵심 부분이다.

작동 원리:

동축 케이블은 직류 대신 교류를 전도합니다. 즉, 초당 전류 방향이 여러 번 반전됩니다.

일반 전선을 사용하여 고주파 전류를 전송하는 경우 이러한 유형의 전선은 무선 신호를 외부로 방출하는 안테나 역할을 하여 신호 전력이 손실되고 수신 신호 강도가 감소합니다.

동축 케이블의 설계는 바로 이러한 문제를 해결하기 위한 것입니다. 중앙 와이어에서 방출되는 무선은 접지를 통해 방출되는 무선을 제어할 수 있는 메시 전도층에 의해 격리됩니다.

분류:

제조 재료 및 공정에 따라 일반적으로 다음과 같은 범주가 있습니다.

● 모노필라멘트 고체 도체:

일반적으로 단일 구리 또는 알루미늄 와이어로 만들어집니다.

더 나은 전기적 성능을 제공하며 저주파 애플리케이션이나 장거리 케이블 거리에 자주 사용됩니다.

● 연선:

여러 개의 작은 철사를 꼬아서 만든 것입니다.

단선보다 더 유연하고 유연하여 모바일 또는 자주 변경되는 애플리케이션에 적합합니다.

● 동박강(CCS) :

강철 코어는 강도와 내구성을 제공하고 구리층은 필요한 전기적 특성을 제공합니다.

기계적 강도가 요구되는 경우에 자주 사용됩니다.

● 은도금 구리:

구리선은 은층으로 코팅되어 도체의 전도성과 주파수 특성을 향상시킬 수 있습니다.

고주파수, 고정밀도 또는 군사 표준 요구 사항에 자주 사용됩니다.

● 카드뮴 구리 합금:

추가적인 내식성이 요구되는 해상 또는 열악한 환경 응용 분야를 위한 합금 도체;

그림 3에 표시된 재료 약어 범례-도체 및 브레이드 재료.

피부 효과

표피 효과라고도 알려진 표피 효과는 교류 전류가 도체를 통과할 때 발생합니다. 유도로 인해 도체 단면의 표면에 가까울수록 전자 분포가 더 조밀해집니다.

표피 효과는 본질적으로 도체 내에서 AC 전류가 고르지 않게 분포되는 현상입니다. 주파수가 증가할수록 전류는 도체 표면에 흐르는 경향이 있습니다. 마이크로파 주파수에서 이 효과는 특히 두드러져 내부보다 동축 케이블의 중심 도체 표면에서 전류 밀도가 훨씬 더 높아집니다.

△ 표피 효과는 다음과 같은 측면에서 동축 케이블에 영향을 미칩니다.

① 저항 및 손실 증가 - 전류가 주로 표면에 흐르기 때문에 전체 유효 도체 면적이 줄어들고 동축 케이블의 중심 도체에서 더 큰 저항이 발생하여 전송 손실이 증가합니다.

② 발열 - 고주파 신호로 인해 발생하는 전류가 표면 흐름에 집중되어 보다 확실한 열 효과가 발생하여 케이블의 온도가 상승하고 신호의 안정성과 신뢰성에 영향을 미칩니다.

③ 재료 선정 - 동축케이블을 설계할 때에는 중심도체 재료의 전도성을 고려해야 한다. 은 구리 도금과 같은 전도성이 높은 재료는 효과적으로 저항을 줄이고 손실을 줄일 수 있습니다.

△피부 영향을 완화하기 위해 피부 영향을 해결하는 전략은 다음과 같습니다.

① 재료 최적화 - 저항 손실을 줄이기 위해 전도성이 높은 재료를 선택합니다. 예를 들어, 은도금된 구리 도체를 사용하면 은층은 높은 전도성을 제공할 수 있으며 표피 효과로 인해 은의 두께는 몇 마이크로미터만 필요합니다.

② 도체 설계 - 연선을 사용하는 등 도체 구조를 최적화하면 표면적을 늘리고 표피 효과를 줄일 수 있습니다.

③ 냉각 시스템 - 초고주파 애플리케이션의 경우 과열을 방지하기 위해 적절한 냉각 시스템을 사용하십시오.

④ 맞춤형 케이블 - 주파수, 전력 수준, 전송 거리 등 다양한 요소를 고려하여 특정 애플리케이션 요구 사항에 따라 케이블 설계를 맞춤화합니다.

전반적으로, 표피 효과를 이해하고 관리하는 것은 고주파 신호 전송 성능을 보장하는 데 중요합니다.동축 케이블 . 지능형 설계와 고품질 재료의 적용을 통해 동축 전송선은 보다 효율적으로 작동할 수 있으며, 이를 통해 빠르게 발전하는 통신 요구를 지원할 수 있습니다. 지상 무선 통신에서 위성 전송에 이르기까지 모든 신호가 복잡하고 까다로운 환경에서 명확하고 안정적으로 전송될 수 있도록 보장하는 것은 바로 이러한 결정입니다.