Cilt etkisinin koaksiyel kablo üzerindeki etkisi

Koaksiyel kablo genellikle dört malzeme katmanından oluşan bir tür elektrik teli ve sinyal iletim hattıdır: en içteki katman iletken bir bakır teldir ve telin dış katmanı bir plastik katmanla (yalıtkan veya dielektrik olarak kullanılır) çevrelenir ). Ayrıca yalıtkanın dışında ince bir iletken malzeme ağı (genellikle bakır veya alaşım) vardır ve iletken malzemenin dış tabakası, Şekil 1'de gösterildiği gibi dış yüzey olarak kullanılır, Şekil 2, koaksiyel bir kesiti gösterir. kablo.

Koaksiyel kablolar, yüksek frekanslı sinyallerin iletilmesinde kullanılır ve benzersiz yapıları nedeniyle mükemmel anti-parazit özelliğine sahiptir. Modern iletişim sistemlerinin önemli bir bileşeni olarak, yüksek frekanslı sinyal iletiminin atardamarıdır; Bunlar arasında, merkezi iletken yalnızca elektromanyetik enerjiyi taşımakla kalmaz, aynı zamanda sinyal iletiminin verimliliğini ve stabilitesini de belirler ve sinyal iletiminin önemli bir parçasıdır.

Çalışma prensibi:

Koaksiyel kablolar, doğru akım yerine alternatif akımı iletir; bu, saniyede akımın yönünün birkaç kez tersine döndüğü anlamına gelir.

Yüksek frekanslı akımı iletmek için normal bir kablo kullanılırsa, bu tip kablo radyo sinyallerini dışarıya yayan bir anten gibi davranarak sinyal gücü kaybına ve alınan sinyalin gücünün azalmasına neden olur.

Koaksiyel kabloların tasarımı tam olarak bu sorunu çözmeye yöneliktir. Merkezi tel tarafından yayılan radyo, yayılan radyoyu topraklama yoluyla kontrol edebilen bir örgü iletken katmanla izole edilir.

Sınıflandırma:

Üretim malzemesine ve prosesine bağlı olarak genellikle aşağıdaki kategoriler vardır:

● Monofilament Katı İletken:

Genellikle tek bir katı bakır veya alüminyum telden yapılır;

Daha iyi elektrik performansı sağlar ve genellikle daha düşük frekanslı uygulamalar veya daha uzun kablo mesafeleri için kullanılır

● Örgülü İletken:

Bir dizi küçük telin bükülmesiyle;

Katı iletkenlerden daha esnek ve esnektir, mobil veya sık değişen uygulamalara uygundur.

● Bakır Kaplı Çelik (CCS):

Çelik çekirdek güç ve dayanıklılık sağlarken, bakır katman gerekli elektriksel özellikleri sağlar;

Genellikle mekanik mukavemetin gerekli olduğu durumlarda kullanılır.

● Gümüş Kaplama Bakır:

Bakır tel, iletkenin iletkenliğini ve frekans özelliklerini iyileştirebilen bir gümüş tabakasıyla kaplanmıştır.

Genellikle yüksek frekans, yüksek hassasiyet veya askeri standart gereksinimlerinde kullanılır.

● Kadmiyum Bakır alaşımı:

Ek korozyon direncinin gerekli olduğu açık deniz veya zorlu ortam uygulamaları için alaşımlı iletkenler;

Malzeme kısaltmalarının açıklamaları - İletken ve Örgü Malzemesi Şekil 3'te gösterildiği gibidir.

Cilt etkisi

Cilt etkisi olarak da bilinen cilt etkisi, bir iletkenden alternatif akım geçtiğinde ortaya çıkar. İndüksiyon nedeniyle iletkenin kesitinde yüzeye ne kadar yakınsa elektronların dağılımı da o kadar yoğun olur.

Cilt etkisi esasen bir iletken içinde AC akımının eşit olmayan dağılımı olgusudur. Frekans arttıkça akım iletkenin yüzeyinden akma eğilimi gösterir. Mikrodalga frekanslarında bu etki özellikle belirgindir ve koaksiyel kablonun merkezi iletkeninin yüzeyinde içeriye göre çok daha yüksek bir akım yoğunluğuna neden olur.

△ Cilt etkisi koaksiyel kabloyu aşağıdaki yönlerden etkiler:

① Direnci ve kaybı artırın - Akım esas olarak yüzeyden aktığından, genel etkili iletken alan azalır, koaksiyel kablonun merkez iletkeninin daha fazla direnç üretmesine ve böylece iletim kaybının artmasına neden olur.

② Isıtma - Yüksek frekanslı sinyalin neden olduğu akım, yüzey akışında yoğunlaşır, bu da daha belirgin bir termal etkiye yol açar, böylece kablonun sıcaklığı artar ve sinyalin kararlılığı ve güvenilirliği etkilenir

③ Malzeme seçimi - Koaksiyel kablo tasarlanırken merkezi iletken malzemenin iletkenliği dikkate alınmalıdır. Gümüş bakır kaplama gibi yüksek iletkenliğe sahip malzemeler direnci etkili bir şekilde azaltabilir ve kaybı azaltabilir.

△Cilt etkilerinin etkisini azaltmak için cilt etkilerine yönelik stratejiler şunları içerir:

① Malzeme optimizasyonu - direnç kaybını azaltmak için yüksek iletkenliğe sahip malzemelerin seçilmesi. Örneğin, gümüş kaplı bakır iletkenler kullanılarak gümüş katman yüksek iletkenlik sağlayabilir ve deri etkisi nedeniyle gümüşün kalınlığı yalnızca birkaç mikrometreye ihtiyaç duyar.

② İletken Tasarımı - Çok telli iletkenlerin kullanılması gibi iletkenlerin yapısının optimize edilmesi yüzey alanını artırabilir ve cilt etkisini azaltabilir.

③ Soğutma Sistemi - Aşırı yüksek frekanslı uygulamalarda aşırı ısınmayı önlemek için uygun bir soğutma sistemi kullanın.

④ Özelleştirilmiş Kablo - Frekans, güç seviyesi ve iletim mesafesi gibi birçok faktörü göz önünde bulundurarak kablo tasarımını özel uygulama gereksinimlerine göre özelleştirin.

Genel olarak, cilt etkisini anlamak ve yönetmek, yüksek frekanslı sinyal iletiminin performansını sağlamak için çok önemlidir.koaksiyel kablolar . Akıllı tasarım ve yüksek kaliteli malzemelerin uygulanması sayesinde koaksiyel iletim hatları daha verimli çalışabilir ve böylece hızla gelişen iletişim ihtiyaçlarımızı destekleyebilir. Karadaki kablosuz iletişimden uydu aktarımına kadar her sinyalin karmaşık ve zorlu ortamlarda net ve güvenilir bir şekilde iletilebilmesini sağlayan da bu kararlardır.