Влијанието на ефектот на кожата на коаксијалниот кабел

Коаксијален кабел е тип на електрична жица и линија за пренос на сигнал, обично составена од четири слоја материјал: највнатрешниот слој е проводна бакарна жица, а надворешниот слој на жицата е опкружен со слој од пластика (се користи како изолатор или диелектрик ). Исто така, има тенка мрежа од спроводлив материјал (обично бакар или легура) надвор од изолаторот, а надворешниот слој на проводниот материјал се користи како надворешна кожа, како што е прикажано на слика 1, Слика 2 го прикажува пресекот на коаксијален кабел.

Коаксијалните кабли се користат за пренос на сигнали со висока фреквенција и имаат одлична способност против пречки поради нивната единствена структура. Како клучна компонента на современите комуникациски системи, таа е артерија за пренос на сигнали со висока фреквенција; Меѓу нив, централниот проводник не само што носи електромагнетна енергија, туку ја одредува и ефикасноста и стабилноста на преносот на сигналот и е клучен дел од преносот на сигналот.

Принцип на работа:

Коаксијалните кабли спроведуваат наизменична струја наместо директна струја, што значи дека има неколку пресврти во насока на струја во секунда.

Ако се користи обична жица за пренос на струја со висока фреквенција, овој тип на жица ќе делува како антена што емитува радио сигнали нанадвор, предизвикувајќи губење на моќноста на сигналот и намалување на јачината на примениот сигнал.

Дизајнот на коаксијалните кабли е токму за да се реши овој проблем. Радиото емитувано од централната жица е изолирано со мрежест проводен слој, кој може да го контролира емитуваното радио преку заземјување.

Класификација:

Во зависност од материјалот и процесот на производство, обично постојат следниве категории:

● Цврст проводник со монофиламент:

Обично направени од една цврста бакарна или алуминиумска жица;

Обезбедува подобри електрични перформанси и често се користи за апликации со помала фреквенција или за поголеми растојанија на кабелот

● Заглавен проводник:

Со голем број на мали жица извртени;

Пофлексибилни и пофлексибилни од цврстите проводници, погодни за мобилни или апликации кои често се менуваат.

● Челик обложен со бакар (CCS):

Челичното јадро обезбедува цврстина и издржливост, додека бакарниот слој ги обезбедува потребните електрични својства;

Често се користи во случаи кога е потребна механичка сила.

● Сребрен бакар:

Бакарната жица е обложена со слој од сребро, што може да ги подобри спроводливоста и фреквентните карактеристики на проводникот.

Често се користи во услови на висока фреквенција, висока прецизност или воени стандарди.

● Легура на кадмиум бакар:

Спроводници од легура за апликации на брегот или суровата средина каде што е потребна дополнителна отпорност на корозија;

Материјални кратенки легенда-Диригент и плетенка материјал како што е прикажано на слика 3.

Ефект на кожата

Ефектот на кожата, познат и како ефект на кожата, се јавува кога наизменична струја поминува низ проводник. Поради индукцијата, колку е поблиску до површината на пресекот на проводникот, толку е погуста распределбата на електроните.

Ефектот на кожата во суштина е феномен на нерамномерна дистрибуција на наизменична струја во спроводникот. Како што се зголемува фреквенцијата, струјата има тенденција да тече на површината на проводникот. На микробрановите фреквенции, овој ефект е особено изразен, што резултира со многу поголема густина на струјата на површината на централниот проводник на коаксијалниот кабел отколку внатре.

△ Ефектот на кожата влијае на коаксијалниот кабел во следниве аспекти:

① Зголемете го отпорот и загубата - Бидејќи струјата главно тече на површината, вкупната ефективна спроводлива површина се намалува, со што централниот проводник на коаксијалниот кабел произведува поголем отпор, а со тоа се зголемува загубата на преносот.

② Греење - Струјата предизвикана од сигналот со висока фреквенција е концентрирана во површинскиот проток, што ќе доведе до поочигледен термички ефект, а со тоа ќе ја зголеми температурата на кабелот и ќе влијае на стабилноста и сигурноста на сигналот

③ Избор на материјал - При дизајнирање на коаксијален кабел, мора да се земе предвид спроводливоста на материјалот на централниот проводник. Материјалите со висока спроводливост како што е сребреното бакарно обложување може ефикасно да го намалат отпорот и да ја намалат загубата.

△ За да се ублажи влијанието на ефектите на кожата, стратегиите за справување со ефектите на кожата вклучуваат:

① Оптимизација на материјалот - избор на материјали со висока спроводливост за да се намали загубата на отпор. На пример, со користење на сребрени бакарни проводници, сребрениот слој може да обезбеди висока спроводливост, а поради ефектот на кожата, на дебелината на среброто и се потребни само неколку микрометри.

② Дизајн на проводници - Оптимизирањето на структурата на проводниците, како на пример користење на заглавени проводници, може да ја зголеми површината и да го намали ефектот на кожата.

③ Систем за ладење - За апликации со екстремно висока фреквенција, користете соодветен систем за ладење за да спречите прегревање.

④ Прилагоден кабел - Приспособете го дизајнот на кабелот врз основа на специфични барања за апликација, земајќи ги предвид повеќе фактори како што се фреквенцијата, нивото на моќност и растојанието на пренос.

Севкупно, разбирањето и управувањето со ефектот на кожата е од клучно значење за обезбедување перформанси на пренос на сигнали со висока фреквенција вокоаксијални кабли . Преку интелигентен дизајн и примена на висококвалитетни материјали, коаксијалните далноводи можат да работат поефикасно, а со тоа да ги поддржат нашите комуникациски потреби кои брзо се развиваат. Токму овие одлуки обезбедуваат дека секој сигнал, од безжична комуникација на земја до сателитски пренос, може да се пренесе јасно и сигурно во сложени и предизвикувачки средини.