Wpływ efektu naskórkowości na kabel koncentryczny

Kabel koncentryczny to rodzaj przewodu elektrycznego i linii przesyłu sygnału, zwykle składającego się z czterech warstw materiału: najbardziej wewnętrzna warstwa to przewodzący drut miedziany, a zewnętrzna warstwa drutu jest otoczona warstwą tworzywa sztucznego (stosowaną jako izolator lub dielektryk ). Na zewnątrz izolatora znajduje się również cienka siatka materiału przewodzącego (zwykle miedzi lub stopu), a zewnętrzna warstwa materiału przewodzącego służy jako zewnętrzna powłoka, jak pokazano na rysunku 1, rysunek 2 przedstawia przekrój poprzeczny kabla koncentrycznego kabel.

Kable koncentryczne służą do przesyłania sygnałów o wysokiej częstotliwości i dzięki swojej unikalnej strukturze mają doskonałe właściwości przeciwzakłóceniowe. Jako kluczowy element nowoczesnych systemów komunikacyjnych, jest tętnicą do transmisji sygnałów o wysokiej częstotliwości; Wśród nich przewodnik centralny nie tylko przenosi energię elektromagnetyczną, ale także decyduje o wydajności i stabilności transmisji sygnału i jest kluczową częścią transmisji sygnału.

Zasada działania:

Kable koncentryczne przewodzą prąd przemienny zamiast prądu stałego, co oznacza, że ​​w ciągu sekundy następuje kilka zmian w kierunku prądu.

Jeśli do przesyłania prądu o wysokiej częstotliwości zostanie użyty zwykły przewód, ten typ przewodu będzie działał jak antena, która emituje sygnały radiowe na zewnątrz, powodując utratę mocy sygnału i zmniejszenie siły odbieranego sygnału.

Konstrukcja kabli koncentrycznych ma właśnie na celu rozwiązanie tego problemu. Radio emitowane przez przewód centralny jest izolowane przez warstwę przewodzącą siatki, która może kontrolować emitowane radio poprzez uziemienie.

Klasyfikacja:

W zależności od materiału i procesu produkcyjnego zazwyczaj wyróżnia się następujące kategorie:

● Monofilamentowy przewodnik lity:

Zwykle wykonany z pojedynczego litego drutu miedzianego lub aluminiowego;

Zapewnia lepszą wydajność elektryczną i jest często używany w zastosowaniach o niższej częstotliwości lub przy większych odległościach kablowych

● Przewód linkowy:

Przez kilka małych skręconych drutów;

Bardziej elastyczne i giętkie niż przewody stałe, odpowiednie do zastosowań mobilnych lub często zmieniających się.

● Stal platerowana miedzią (CCS):

Stalowy rdzeń zapewnia wytrzymałość i trwałość, a warstwa miedzi zapewnia wymagane właściwości elektryczne;

Jest często używany w sytuacjach, w których wymagana jest wytrzymałość mechaniczna.

● Miedź posrebrzana:

Drut miedziany jest pokryty warstwą srebra, co może poprawić przewodność i charakterystykę częstotliwościową przewodnika.

Jest często stosowany w wymaganiach dotyczących wysokiej częstotliwości, wysokiej precyzji lub norm wojskowych.

● Kadm Stop miedzi:

Przewody stopowe do zastosowań morskich lub w trudnych warunkach, gdzie wymagana jest dodatkowa odporność na korozję;

Legenda skrótów materiałów — materiał przewodnika i oplotu, jak pokazano na rysunku 3.

Efekt skóry

Efekt naskórkowości, znany również jako efekt naskórkowości, występuje, gdy przez przewodnik przepływa prąd przemienny. Indukcja powoduje, że im bliżej powierzchni przekroju przewodnika znajduje się, tym gęstszy jest rozkład elektronów.

Efekt naskórkowości jest zasadniczo zjawiskiem nierównomiernego rozkładu prądu przemiennego w przewodniku. Wraz ze wzrostem częstotliwości prąd ma tendencję do przepływu po powierzchni przewodnika. Przy częstotliwościach mikrofalowych efekt ten jest szczególnie wyraźny, powodując znacznie większą gęstość prądu na powierzchni centralnego przewodnika kabla koncentrycznego niż wewnątrz.

△ Efekt naskórkowości wpływa na kabel koncentryczny w następujących aspektach:

① Zwiększ rezystancję i straty — ponieważ prąd płynie głównie po powierzchni, całkowita efektywna powierzchnia przewodząca jest zmniejszona, przez co środkowy przewodnik kabla koncentrycznego wytwarza większy opór, zwiększając w ten sposób straty transmisji.

② Ogrzewanie – Prąd wywołany sygnałem o wysokiej częstotliwości koncentruje się w przepływie powierzchniowym, co doprowadzi do bardziej widocznego efektu termicznego, zwiększając w ten sposób temperaturę kabla i wpływając na stabilność i niezawodność sygnału

③ Wybór materiału – Projektując kabel koncentryczny, należy wziąć pod uwagę przewodność materiału przewodnika centralnego. Materiały o wysokiej przewodności, takie jak srebrna miedź, mogą skutecznie zmniejszyć rezystancję i zmniejszyć straty.

△Aby złagodzić wpływ skutków skórnych, strategie łagodzenia skutków zmian skórnych obejmują:

① Optymalizacja materiałów – wybór materiałów o wysokiej przewodności w celu zmniejszenia utraty rezystancji. Na przykład, stosując posrebrzane przewodniki miedziane, warstwa srebra może zapewnić wysoką przewodność, a ze względu na efekt naskórkowania grubość srebra wymaga jedynie kilku mikrometrów.

② Projekt przewodnika — Optymalizacja struktury przewodników, na przykład użycie przewodów linkowych, może zwiększyć powierzchnię i zmniejszyć efekt naskórkowości.

③ Układ chłodzenia — w przypadku zastosowań o bardzo wysokiej częstotliwości należy zastosować odpowiedni układ chłodzenia, aby zapobiec przegrzaniu.

④ Kabel niestandardowy — dostosuj projekt kabla w oparciu o wymagania konkretnego zastosowania, biorąc pod uwagę wiele czynników, takich jak częstotliwość, poziom mocy i odległość transmisji.

Ogólnie rzecz biorąc, zrozumienie i zarządzanie efektem naskórkowym ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia wydajności transmisji sygnału o wysokiej częstotliwościkable koncentryczne . Dzięki inteligentnemu projektowi i zastosowaniu wysokiej jakości materiałów koncentryczne linie transmisyjne mogą pracować wydajniej, wspierając tym samym nasze szybko rozwijające się potrzeby komunikacyjne. To właśnie te decyzje zapewniają, że każdy sygnał, od naziemnej komunikacji bezprzewodowej po transmisję satelitarną, może być przesyłany wyraźnie i niezawodnie w złożonych i wymagających środowiskach.