Vpliv kožnega učinka na koaksialni kabel

Koaksialni kabel je vrsta električne žice in voda za prenos signala, običajno sestavljena iz štirih plasti materiala: najbolj notranja plast je prevodna bakrena žica, zunanja plast žice pa je obdana s plastjo plastike (uporablja se kot izolator ali dielektrik ). Obstaja tudi tanka mreža prevodnega materiala (običajno bakra ali zlitine) zunaj izolatorja, zunanja plast prevodnega materiala pa se uporablja kot zunanja obloga, kot je prikazano na sliki 1, slika 2 prikazuje prečni prerez koaksialne cevi. kabel.

Koaksialni kabli se uporabljajo za prenos visokofrekvenčnih signalov in imajo zaradi svoje edinstvene strukture odlično sposobnost zaščite pred motnjami. Kot ključni sestavni del sodobnih komunikacijskih sistemov je arterija za prenos visokofrekvenčnega signala; Med njimi osrednji prevodnik ne le prenaša elektromagnetno energijo, ampak tudi določa učinkovitost in stabilnost prenosa signala ter je ključni del prenosa signala.

Načelo delovanja:

Koaksialni kabli prevajajo izmenični tok namesto enosmernega, kar pomeni, da se smer toka večkrat obrne na sekundo.

Če se za prenos visokofrekvenčnega toka uporablja običajna žica, bo ta vrsta žice delovala kot antena, ki oddaja radijske signale navzven, kar bo povzročilo izgubo moči signala in zmanjšanje jakosti sprejetega signala.

Zasnova koaksialnih kablov je ravno za rešitev tega problema. Radio, ki ga oddaja centralna žica, je izoliran z mrežasto prevodno plastjo, ki lahko nadzoruje oddani radio z ozemljitvijo.

Razvrstitev:

Glede na proizvodni material in postopek so običajno naslednje kategorije:

● Monofilamentni trdni prevodnik:

Običajno iz ene same trdne bakrene ali aluminijaste žice;

Zagotavlja boljšo električno zmogljivost in se pogosto uporablja za aplikacije z nižjo frekvenco ali daljše razdalje kablov

● Večžilni vodnik:

S številnimi majhnimi zvitimi žicami;

Bolj prilagodljiv in fleksibilen kot trdni vodniki, primeren za mobilne ali pogosto spreminjajoče se aplikacije.

● Jeklo, prevlečeno z bakrom (CCS):

Jekleno jedro zagotavlja trdnost in vzdržljivost, bakrena plast pa zahtevane električne lastnosti;

Pogosto se uporablja v primerih, ko je potrebna mehanska trdnost.

● Posrebreni baker:

Bakrena žica je prevlečena s plastjo srebra, ki lahko izboljša prevodnost in frekvenčne značilnosti prevodnika.

Pogosto se uporablja pri zahtevah visoke frekvence, visoke natančnosti ali vojaških standardov.

● Kadmijeva bakrova zlitina:

Prevodniki iz zlitin za uporabo na morju ali v težkih okoljih, kjer je potrebna dodatna odpornost proti koroziji;

Okrajšave materiala, legenda – material prevodnika in pletenice, kot je prikazano na sliki 3.

Učinek kože

Učinek kože, znan tudi kot učinek kože, se pojavi, ko izmenični tok teče skozi prevodnik. Zaradi indukcije je ta bližje površini na prerezu prevodnika, gostejša je porazdelitev elektronov.

Učinek kože je v bistvu pojav neenakomerne porazdelitve izmeničnega toka v prevodniku. Ko frekvenca narašča, tok teče po površini prevodnika. Pri mikrovalovnih frekvencah je ta učinek še posebej izrazit, kar povzroči veliko večjo gostoto toka na površini osrednjega vodnika koaksialnega kabla kot v notranjosti.

△ Učinek kože vpliva na koaksialni kabel v naslednjih vidikih:

① Povečajte upor in izgubo - Ker tok večinoma teče po površini, se celotno efektivno prevodno območje zmanjša, zaradi česar središčni vodnik koaksialnega kabla proizvaja večji upor, s čimer se povečajo izgube pri prenosu.

② Ogrevanje - Tok, ki ga povzroča visokofrekvenčni signal, je koncentriran v površinskem toku, kar bo povzročilo bolj očiten toplotni učinek, s čimer se bo povečala temperatura kabla in vplivalo na stabilnost in zanesljivost signala.

③ Izbira materiala - Pri načrtovanju koaksialnega kabla je treba upoštevati prevodnost materiala osrednjega prevodnika. Materiali z visoko prevodnostjo, kot je posrebrenje, lahko učinkovito zmanjšajo upor in izgube.

△Za ublažitev vpliva kožnih učinkov strategije za obravnavo kožnih učinkov vključujejo:

① Optimizacija materiala - izbira materialov z visoko prevodnostjo za zmanjšanje izgube upora. Na primer, z uporabo posrebrenih bakrenih vodnikov lahko srebrna plast zagotovi visoko prevodnost, zaradi kožnega učinka pa debelina srebra potrebuje le nekaj mikrometrov.

② Zasnova prevodnika – Optimiziranje strukture prevodnikov, kot je uporaba nasedlih vodnikov, lahko poveča površino in zmanjša kožni učinek.

③ Hladilni sistem - Za izjemno visokofrekvenčne aplikacije uporabite ustrezen hladilni sistem, da preprečite pregrevanje.

④ Prilagojeni kabel - Prilagodite zasnovo kabla glede na posebne zahteve aplikacije, pri čemer upoštevajte več dejavnikov, kot so frekvenca, raven moči in razdalja prenosa.

Na splošno je razumevanje in obvladovanje kožnega učinka ključnega pomena za zagotavljanje učinkovitosti prenosa visokofrekvenčnega signala vkoaksialni kabli . Z inteligentno zasnovo in uporabo visokokakovostnih materialov lahko koaksialni prenosni vodi delujejo učinkoviteje in tako podpirajo naše hitro razvijajoče se komunikacijske potrebe. Prav te odločitve zagotavljajo, da se lahko vsak signal, od zemeljske brezžične komunikacije do satelitskega prenosa, prenaša jasno in zanesljivo v kompleksnih in zahtevnih okoljih.