Påvirkningen av hudeffekt på koaksialkabel

Koaksialkabel er en type elektrisk ledning og signaloverføringslinje, vanligvis laget av fire lag med materiale: det innerste laget er en ledende kobbertråd, og det ytre laget av ledningen er omgitt av et plastlag (brukt som en isolator eller dielektrikum). ). Det er også et tynt nett av ledende materiale (vanligvis kobber eller legering) utenfor isolatoren, og det ytre laget av det ledende materialet brukes som ytre hud, som vist i figur 1, figur 2 viser tverrsnittet av en koaksial kabel.

Koaksialkabler brukes til å overføre høyfrekvente signaler og har utmerket anti-interferensevne på grunn av deres unike struktur. Som en avgjørende komponent i moderne kommunikasjonssystemer, er det arterien for høyfrekvent signaloverføring; Blant dem bærer den sentrale lederen ikke bare elektromagnetisk energi, men bestemmer også effektiviteten og stabiliteten til signaloverføring, og er en sentral del av signaloverføring.

Arbeidsprinsipp:

Koaksialkabler leder vekselstrøm i stedet for likestrøm, noe som betyr at det er flere reverseringer i strømretningen per sekund.

Hvis en vanlig ledning brukes til å overføre høyfrekvent strøm, vil denne typen ledning fungere som en antenne som sender ut radiosignaler utover, noe som forårsaker tap av signaleffekt og en reduksjon i styrken til det mottatte signalet.

Utformingen av koaksialkabler er nettopp for å løse dette problemet. Radioen som sendes ut av den sentrale ledningen er isolert av et mesh-ledende lag, som kan kontrollere den utsendte radioen gjennom jording.

Klassifisering:

Avhengig av produksjonsmaterialet og prosessen, er det vanligvis følgende kategorier:

● Solid monofilamentleder:

Vanligvis laget av en enkelt solid kobber- eller aluminiumtråd;

Gir bedre elektrisk ytelse og brukes ofte til applikasjoner med lavere frekvens eller lengre kabelavstander

● Strandet dirigent:

Ved en rekke små wire vridd;

Mer fleksibel og fleksibel enn solide ledere, egnet for mobile eller hyppig skiftende applikasjoner.

● Kobberbelagt stål (CCS):

Stålkjernen gir styrke og holdbarhet, mens kobberlaget gir de nødvendige elektriske egenskapene;

Det brukes ofte i anledninger der det kreves mekanisk styrke.

● Sølvbelagt kobber:

Kobbertråden er belagt med et lag av sølv, noe som kan forbedre lederens ledningsevne og frekvensegenskaper.

Det brukes ofte i høyfrekvente, høy presisjonskrav eller militære standardkrav.

● Kadmium kobberlegering:

Legeringsledere for offshore- eller tøffe miljøapplikasjoner der ekstra korrosjonsmotstand er nødvendig;

Materialforkortelser legende-Conductor&Braid Material som vist i figur 3.

Hudeffekt

Hudeffekten, også kjent som hudeffekten, oppstår når en vekselstrøm går gjennom en leder. På grunn av induksjon, jo nærmere den er overflaten på lederens tverrsnitt, jo tettere er fordelingen av elektroner.

Hudeffekten er i hovedsak et fenomen med ujevn fordeling av vekselstrøm i en leder. Når frekvensen øker, har strømmen en tendens til å flyte på overflaten av lederen. Ved mikrobølgefrekvenser er denne effekten spesielt uttalt, noe som resulterer i en mye høyere strømtetthet på overflaten av den sentrale lederen til en koaksialkabel enn på innsiden.

△ Hudeffekt påvirker koaksialkabel i følgende aspekter:

① Øk motstand og tap - Fordi strømmen hovedsakelig flyter på overflaten, reduseres det totale effektive ledende området, noe som får senterlederen til koaksialkabelen til å produsere større motstand, og dermed øke overføringstapet.

② Oppvarming - Strømmen forårsaket av høyfrekvent signal er konsentrert i overflatestrømmen, noe som vil føre til en mer åpenbar termisk effekt, og dermed øke temperaturen på kabelen og påvirke stabiliteten og påliteligheten til signalet

③ Materialvalg - Når du designer en koaksialkabel, må ledningsevnen til det sentrale ledermaterialet vurderes. Materialer med høy ledningsevne som sølvkobberbelegg kan effektivt redusere motstand og redusere tap.

△For å dempe virkningen av hudeffekter inkluderer strategier for å håndtere hudeffekter:

① Materialoptimalisering - valg av materialer med høy ledningsevne for å redusere motstandstap. For eksempel ved bruk av sølvbelagte kobberledere kan sølvlaget gi høy ledningsevne, og på grunn av hudeffekten trenger tykkelsen på sølv bare noen få mikrometer.

② Lederdesign - Optimalisering av strukturen til ledere, for eksempel bruk av trådede ledere, kan øke overflaten og redusere hudeffekten.

③ Kjølesystem - For ekstremt høyfrekvente applikasjoner, bruk et egnet kjølesystem for å forhindre overoppheting.

④ Tilpasset kabel - Tilpass kabeldesign basert på spesifikke applikasjonskrav, med tanke på flere faktorer som frekvens, effektnivå og overføringsavstand.

Samlet sett er forståelse og håndtering av hudeffekten avgjørende for å sikre ytelsen til høyfrekvent signaloverføring ikoaksialkabler . Gjennom intelligent design og bruk av materialer av høy kvalitet kan koaksiale overføringslinjer fungere mer effektivt, og dermed støtte våre raskt utviklende kommunikasjonsbehov. Det er disse beslutningene som sikrer at hvert signal, fra trådløs kommunikasjon på bakken til satellittoverføring, kan overføres tydelig og pålitelig i komplekse og utfordrende miljøer.