Ādas efekta ietekme uz koaksiālo kabeli

Koaksiālais kabelis ir elektrisko vadu un signālu pārraides līnijas veids, ko parasti veido četri materiāla slāņi: iekšējais slānis ir vadošs vara vads, un stieples ārējo slāni ieskauj plastmasas slānis (izmanto kā izolatoru vai dielektriķi ). Ārpus izolatora ir arī plāns vadoša materiāla (parasti vara vai sakausējuma) siets, un vadošā materiāla ārējais slānis tiek izmantots kā ārējais apvalks, kā parādīts 1. attēlā, 2. attēlā ir parādīts koaksiālās sistēmas šķērsgriezums. kabeli.

Koaksiālie kabeļi tiek izmantoti augstfrekvences signālu pārraidīšanai, un tiem ir lieliska prettraucējumu spēja, pateicoties to unikālajai struktūrai. Kā mūsdienu sakaru sistēmu būtiska sastāvdaļa tā ir augstfrekvences signālu pārraides artērija; Tostarp centrālais vadītājs ne tikai nes elektromagnētisko enerģiju, bet arī nosaka signāla pārraides efektivitāti un stabilitāti, kā arī ir galvenā signāla pārraides sastāvdaļa.

Darbības princips:

Koaksiālie kabeļi vada maiņstrāvu, nevis līdzstrāvu, kas nozīmē, ka vienā sekundē notiek vairākas strāvas virziena maiņas.

Ja augstfrekvences strāvas pārraidīšanai izmanto parastu vadu, šāda veida vads darbosies kā antena, kas raida radio signālus uz āru, izraisot signāla jaudas zudumu un saņemtā signāla stipruma samazināšanos.

Koaksiālo kabeļu dizains ir tieši šīs problēmas risināšanai. Centrālā vada izstarotā radio ir izolēta ar tīkla vadošu slāni, kas var kontrolēt izstaroto radio, izmantojot zemējumu.

Klasifikācija:

Atkarībā no ražošanas materiāla un procesa parasti ir šādas kategorijas:

● Monopavedienu cietais vadītājs:

Parasti izgatavots no viena cieta vara vai alumīnija stieples;

Nodrošina labāku elektrisko veiktspēju, un to bieži izmanto zemākas frekvences lietojumiem vai garākiem kabeļu attālumiem

● Stranded Conductor:

Ar vairākiem maziem stieples savīti;

Elastīgāks un elastīgāks par cietajiem vadītājiem, piemērots mobilām vai bieži mainīgām lietojumprogrammām.

● Ar varu pārklāts tērauds (CCS):

Tērauda serde nodrošina izturību un izturību, savukārt vara slānis nodrošina nepieciešamās elektriskās īpašības;

To bieži izmanto gadījumos, kad nepieciešama mehāniskā izturība.

● Apsudrabots varš:

Vara stieple ir pārklāta ar sudraba slāni, kas var uzlabot vadītāja vadītspēju un frekvences raksturlielumus.

To bieži izmanto augstas frekvences, augstas precizitātes vai militāro standartu prasībām.

● Kadmija vara sakausējums:

Leģēti vadītāji izmantošanai atklātā jūrā vai skarbā vidē, kur nepieciešama papildu izturība pret koroziju;

Materiālu saīsinājumi leģenda-Conductor&Braid Material, kā parādīts 3. attēlā.

Ādas iedarbība

Ādas efekts, kas pazīstams arī kā ādas efekts, rodas, kad maiņstrāva iet caur vadītāju. Indukcijas dēļ, jo tuvāk virsmai tā atrodas vadītāja šķērsgriezumā, jo blīvāks ir elektronu sadalījums.

Ādas efekts būtībā ir nevienmērīga maiņstrāvas sadalījuma parādība vadītājā. Palielinoties frekvencei, strāvai ir tendence plūst uz vadītāja virsmas. Mikroviļņu frekvencēs šis efekts ir īpaši izteikts, kā rezultātā uz koaksiālā kabeļa centrālā vadītāja virsmas ir daudz lielāks strāvas blīvums nekā iekšpusē.

△ Ādas efekts ietekmē koaksiālo kabeli šādos aspektos:

① Palieliniet pretestību un zudumus - tā kā strāva galvenokārt plūst uz virsmas, kopējais efektīvais vadošais laukums tiek samazināts, liekot koaksiālā kabeļa centra vadītājam radīt lielāku pretestību, tādējādi palielinot pārraides zudumus.

② Apkure - augstfrekvences signāla radītā strāva tiek koncentrēta virsmas plūsmā, kas radīs acīmredzamāku termisko efektu, tādējādi paaugstinot kabeļa temperatūru un ietekmējot signāla stabilitāti un uzticamību.

③ Materiāla izvēle - Projektējot koaksiālo kabeli, jāņem vērā centrālā vadītāja materiāla vadītspēja. Augstas vadītspējas materiāli, piemēram, sudraba vara pārklājums, var efektīvi samazināt pretestību un samazināt zudumus.

△ Lai mazinātu ādas ietekmes ietekmi, stratēģijas, lai novērstu ādas ietekmi, ir šādas:

① Materiālu optimizācija - augstas vadītspējas materiālu izvēle, lai samazinātu pretestības zudumu. Piemēram, izmantojot sudrabotus vara vadītājus, sudraba slānis var nodrošināt augstu vadītspēju, un ādas efekta dēļ sudraba biezumam ir nepieciešami tikai daži mikrometri.

② Vadītāja dizains — vadītāju struktūras optimizēšana, piemēram, izmantojot savītus vadus, var palielināt virsmas laukumu un samazināt ādas efektu.

③ Dzesēšanas sistēma – īpaši augstas frekvences lietojumiem izmantojiet piemērotu dzesēšanas sistēmu, lai novērstu pārkaršanu.

④ Pielāgots kabelis — pielāgojiet kabeļa dizainu, pamatojoties uz īpašām lietojuma prasībām, ņemot vērā vairākus faktorus, piemēram, frekvenci, jaudas līmeni un pārraides attālumu.

Kopumā ādas efekta izpratnei un pārvaldībai ir izšķiroša nozīme, lai nodrošinātu augstfrekvences signāla pārraidikoaksiālie kabeļi . Ar viedo dizainu un augstas kvalitātes materiālu izmantošanu koaksiālās pārvades līnijas var darboties efektīvāk, tādējādi atbalstot mūsu strauji augošās komunikācijas vajadzības. Tieši šie lēmumi nodrošina, ka ikviens signāls, sākot no zemes bezvadu sakariem līdz satelīta pārraidei, var tikt pārraidīts skaidri un droši sarežģītā un izaicinošā vidē.