Cum funcționează coaxialul: răspunsul scurt
Cablul coaxial transmite semnale electrice folosind doi conductori concentrici - un conductor interior solid înconjurat de un conductor exterior tubular (scut) - separat de un izolator dielectric și învelit într-o manta exterioară de protecție. Geometria menține semnalul limitat în cablu, reducând drastic interferențele electromagnetice (EMI) și pierderile de semnal în comparație cu firul standard cu perechi răsucite sau paralel. Acesta este motivul pentru care coaxialul rămâne alegerea preferată pentru transmisia RF, internetul în bandă largă, televiziunea prin cablu și instrumentele de precizie, chiar dacă alternativele de fibră și wireless se extind.
Fiecare strat al unui cablu coaxial are un scop fizic și electric specific. Conductorul transportă curent; dielectricul controlează impedanța și viteza de propagare; scutul blochează zgomotul; jacheta protejează împotriva daunelor mecanice și de mediu. Îndepărtați orice strat și cablul nu mai funcționează corect. Înțelegerea fiecărui strat - și modul în care interacționează - explică de ce ingineria coaxială este mai solicitantă decât pare.
Structura fizică a unui cablu coaxial, strat cu strat
Conductor interior
Conductorul central este de obicei din cupru solid sau cu toroane, deși oțelul placat cu cupru (CCS) și cuprul placat cu argint sunt utilizate în aplicații de înaltă frecvență sau de înaltă rezistență. Diametrul variază de la sub 0,5 mm în cablurile RF miniaturale până la peste 10 mm în cablurile mari CATV. La frecvențe înalte, curentul se deplasează în apropierea suprafeței conductorului - un fenomen numit efect de piele - astfel încât calitatea suprafeței conductorului și conductivitatea afectează direct cifrele de pierdere. Placarea cu argint crește conductivitatea suprafeței, motiv pentru care cablurile de calitate pentru microunde o folosesc adesea.
Izolator dielectric
Amplasat între conductorii interior și exterior, dielectricul controlează doi parametri critici: impedanța și viteza de propagare (VoP). Materialele dielectrice obișnuite includ polietilenă solidă (PE), polietilenă spumă, politetrafluoretilenă (PTFE) și modele distanțate în aer. Spuma PE scade constanta dielectrică de la aproximativ 2,25 (PE solid) la aproximativ 1,4–1,6 , care crește VoP de la aproximativ 66% la 78–85% din viteza luminii și reduce simultan pierderile dielectrice - ambele de dorit pentru aplicații de bandă largă sau de lungă durată. PTFE este ales atunci când stabilitatea temperaturii contează; își păstrează proprietățile electrice de la –65 °C la 200 °C.
Grosimea și uniformitatea stratului dielectric stabilesc direct impedanța caracteristică a cablului. Chiar și o excentricitate ușoară - plasarea decentrată a conductorului interior - schimbă impedanța și creează reflexii. Acesta este motivul pentru care precizia extruderului de sârmă și cablu contează atât de mult în producție: matrița cu cap în cruce trebuie să centreze conductorul într-o toleranță măsurată în micrometri.
Conductor exterior (Scut)
Ecranul servește simultan două funcții: este calea de întoarcere a curentului pentru semnal și este bariera electromagnetică care împiedică cuplarea zgomotului extern în cablu. Construcțiile comune de scuturi includ:
- Tub solid din aluminiu sau cupru — utilizat în cablurile CATV de linie dură; acoperire aproape de 100%, pierderi foarte mici, rigide
- Scut împletit — de obicei 85–98% acoperire optică; flexibil, durabil, folosit în RG-58, RG-6, RG-11
- Combinație de împletitură folie — folia asigură o acoperire 100%; impletitura adauga rezistenta mecanica si continuitate DC; comune în cablurile prin satelit și în bandă largă
- Tri-shield și quad-shield — mai multe straturi de folie și împletitură pentru medii cu interferențe ridicate; eficacitatea ecranării poate depăși 90 dB
Jacheta exterioară
Jacheta este stratul protector cel mai exterior, realizat în mod obișnuit din PVC, polietilenă, LSZH (scăzut de fum, zero halogen) sau fluoropolimeri. Alegerea materialului jachetei este determinată de mediul de instalare: PVC-ul este economic și ignifug pentru utilizare în interior; PE și LLDPE oferă rezistență la UV și umiditate pentru îngropare în aer liber; LSZH este mandatat în spațiile publice și infrastructura de transport datorită emisiilor reduse de gaze toxice în incendii. Mantaua este aplicată de un extruder de sârmă și cablu într-o trecere de extrudare separată după ce scutul este complet.
Impedanță caracteristică: De ce domină 50 Ω și 75 Ω
Impedanța caracteristică nu este o rezistență DC - este o proprietate independentă de frecvență determinată în întregime de geometria cablului și constanta dielectrică a izolatorului. Formula este:
Z₀ = (138 / √εr) × log₁₀(D/d)
Unde εr este permisivitatea relativă a dielectricului, D este diametrul interior al conductorului exterior și d este diametrul exterior al conductorului interior. Două valori de impedanță domină lumea coaxială din motive de inginerie bine stabilite:
| Parametru | 50 Ω coaxial | 75 Ω coaxial |
|---|---|---|
| Optimizat pentru | Manevrarea puterii | Pierdere minimă de semnal |
| Aplicații tipice | Transmițătoare RF, antene, echipamente de testare, Ethernet (10BASE2) | CATV, satelit, HDTV, distribuție în bandă largă |
| Tipuri comune de cabluri | RG-58, RG-8, LMR-400 | RG-6, RG-11, RG-59 |
| Atenuare la 1 GHz (tipic) | ~5–6 dB/100m (RG-58) | ~4–5 dB/100m (RG-6) |
Impedanța minimă de pierdere teoretică pentru un coaxial cu dielectric din polietilenă este de aproximativ 77 Ω - motiv pentru care 75 Ω a devenit standardul industriei de difuzare. Valoarea de 50 Ω este un compromis între manipularea puterii maxime (~30 Ω optim) și pierderea minimă, ceea ce o face mai potrivită pentru legăturile RF bidirecționale. Impedanța nepotrivită între sursă, cablu și sarcină provoacă reflexii ale semnalului, unde staționare și pierderi de putere - probleme cuantificate de raportul undelor staționare de tensiune (VSWR).
Mecanica transmisiei semnalului în interiorul cablului
Cablul coaxial nu transmite semnale așa cum își imaginează în mod intuitiv majoritatea oamenilor. Energia nu trece prin conductor așa cum curge apa printr-o țeavă. În schimb, se propagă ca o undă electromagnetică în spațiul dintre conductorii interior și exterior - regiunea dielectrică. Conductorii acționează ca condiții la limită care ghidează și limitează unda. Acest mod de propagare se numește modul TEM (transverse electromagnetic), în care atât componentele câmpului electric, cât și cele magnetice sunt în întregime transversale pe direcția de deplasare.
Câmpul electric iradiază radial între conductorul interior ( ) și conductorul exterior (–), în timp ce câmpul magnetic formează cercuri concentrice în jurul conductorului interior. Deoarece câmpul este în întregime închis în ecran, cablul nu radia aproape deloc energie în exterior și este aproape imun la câmpurile externe - atâta timp cât se menține integritatea scutului. O întrerupere a ecranului, un conector slab sau un cablu îndoit perturbă geometria câmpului și introduce zgomot și pierderi.
Viteza de propagare și lungimea electrică
Semnalele circulă prin coaxial cu o viteză care este o fracțiune din viteza luminii în vid, determinată de dielectric. PE solid oferă un VoP de aproximativ 66%; spuma PE o ridică la 78–85%; Modelele PTFE spațiate în aer pot ajunge la 93–98%. Pentru un cablu de 10 metri cu PE solid, întârzierea semnalului unidirecțional este de aproximativ 50 de nanosecunde. Acest lucru contează în sincronizarea de precizie, sistemele radar și antenele cu matrice de fază, unde lungimile cablurilor sunt tăiate la lungimi electrice specifice - fracțiuni sau multipli ai lungimii de undă a semnalului - pentru a obține relații de fază controlate.
Mecanisme de atenuare
Pierderea semnalului în coaxial provine din trei surse principale:
- Pierderea conductorului — încălzire rezistivă în conductorul interior și scut, dominantă la frecvențe inferioare și proporțională cu √f datorită efectului pielii
- Pierderi dielectrice — energia absorbită de izolator pe măsură ce câmpul alternant solicită structura sa moleculară; crește liniar cu frecvența și acesta este motivul pentru care dielectricii cu pierderi reduse, cum ar fi PTFE și spuma PE, sunt utilizați la frecvențele microundelor.
- Pierderea de radiații — scurgeri prin imperfecțiunile scutului; în general neglijabil în cablurile bine construite, dar semnificativ dacă ecranul este deteriorat sau dacă modurile de propagare de ordin superior sunt excitate peste frecvența de tăiere a cablului
Atenuarea este specificată în dB per unitate de lungime la frecvențe specifice. Un cablu standard RG-6 quad-shield are aproximativ 2,0 dB/100 ft la 100 MHz și 6,5 dB/100 ft la 900 MHz , ilustrând modul în care pierderea crește semnificativ cu frecvența. Cablurile high-end cu pierderi reduse, cum ar fi LMR-400, reduc atenuarea de 900 MHz la aproximativ 2,7 dB/100 ft prin conductori mai mari și dielectric de spumă.
Cum este fabricat cablul coaxial: Rolul Extruder de sârmă și cablu
Fabricarea cablului coaxial este un proces în mai multe etape în care precizia dimensională în fiecare etapă determină performanța electrică a cablului. Un extruder de sârmă și cablu este esențial pentru doi dintre cei mai critici pași: izolarea dielectrică și aplicarea mantalei exterioare.
Conductor interior Drawing and Stranding
Procesul începe cu tija de cupru trasă printr-o serie de matrițe pentru a ajunge la diametrul conductorului țintă. Toleranțele sunt strânse: pentru un cablu de 50 Ω cu un conductor de 0,9 mm, chiar și o abatere de ±0,01 mm modifică semnificativ impedanța. Conductorii torți trec printr-o mașină de împodobire sau torsionare înainte de linia de extrudare.
Extrudarea dielectrică
Aici este locul în care extruderul de sârmă și cablu își îndeplinește cea mai critică funcție. Conductorul este alimentat printr-o matriță cu cap în cruce, iar PE topit, PE spumă sau compus PTFE este aplicat în jurul acestuia sub presiune și temperatură controlate. Concentricitatea dielectricului - cât de precis este centrat conductorul în izolație - trebuie menținută la ±1-2% din grosimea peretelui dielectric pentru a menține impedanța în specificații.
Pentru cablurile din spumă PE, gazul (de obicei azotul) este injectat în curentul de polimer topit pentru a crea o structură celulară controlată. Densitatea spumei stabilește direct constanta dielectrică , astfel încât presiunea gazului, temperatura de topire și viteza liniei trebuie să fie strâns coordonate. Liniile moderne de extrudere de cablu utilizează măsurarea capacității în timp real după matriță - măsurarea capacității pe unitate de lungime oferă o indicație imediată a diametrului izolației și a constantei dielectrice, permițând feedback automat la sistemul de control al extruderului.
După extrudare, conductorul izolat trece printr-un jgheab de răcire cu apă pentru a solidifica dielectricul înainte de a ajunge la unitatea de evacuare a omizii. Vitezele liniei pentru extrudarea dielectrică coaxială cu diametru mic variază de obicei între 100 și peste 500 de metri pe minut, în funcție de dimensiunea conductorului și grosimea dielectricului.
Ecranarea
După ce dielectricul se răcește și este bobinat, cablul merge la o linie de ecranare. Ecranele din folie sunt aplicate prin înfășurarea unei benzi laminate de aluminiu-poliester longitudinal sau elicoidal peste dielectric. Scuturile împletite sunt aplicate pe o mașină de împletit cu zeci până la sute de bobine care poartă cupru fin sau sârmă din cupru cositorit. Pentru cablurile care necesită o construcție cu folie plus împletitură, ambele operațiuni pot fi combinate într-o singură trecere a mașinii.
Extrudarea jachetei
Etapa finală de extrudare aplică mantaua exterioară folosind un alt extruder de sârmă și cablu - de obicei o mașină cu un singur șurub sau cu două șuruburi, în funcție de compus. Liniile de îmbrăcăminte din PVC funcționează în mod obișnuit la 50–150 m/min; Compușii PE și LSZH necesită o profilare atentă a temperaturii de-a lungul cilindrului extruderului pentru a preveni degradarea. Uniformitatea grosimii peretelui mantalei este verificată prin testarea cu scântei (testarea continuității de înaltă tensiune la 2–6 kV) și calibrele de diametru cu laser în linie. Cablurile finite sunt imprimate cu denumirea tipului, impedanța, tensiunea nominală și data de fabricație pentru identificarea pe teren.
Tipuri comune de cabluri coaxiale și specificațiile acestora
Denumirea „RG” (Radio Guide) a fost inițial un sistem de specificații militare din SUA. În timp ce multe denumiri RG au fost înlocuite de numere de piese specifice producătorului pentru cablurile moderne, denumirile vechi rămân recunoscute pe scară largă în industrie. Înțelegerea diferențelor ajută la selectarea cablului potrivit pentru o anumită aplicație.
| Tip cablu | Impedanta | Dielectric | OD (aprox.) | Utilizare tipică |
|---|---|---|---|---|
| RG-58 | 50 Ω | PE solid | 4,95 mm | Radio Ham, Ethernet subțire, cabluri de testare |
| RG-8 / LMR-400 | 50 Ω | Spumă PE | 10,3 mm | Funcții lungi de antenă, stații de bază |
| RG-59 | 75 Ω | PE solid | 6,15 mm | CCTV, curse scurte CATV (în mare parte înlocuite cu RG-6) |
| RG-6 | 75 Ω | Spumă PE | 6,86 mm | CATV, satelit, bandă largă |
| RG-11 | 75 Ω | Spumă PE | 10,5 mm | Circuite lungi de distribuție, linii de trunchi |
| Semirigid (UT-141) | 50 Ω | PTFE | 3,58 mm | Module cu microunde, interconexiuni PCB |
Conectori și terminații: unde încep cele mai multe probleme
Cablul în sine este doar o parte a unei legături coaxiale. Conectorul face tranziția semnalului de la cablu la echipament și, dacă este fabricat sau instalat prost, devine sursa dominantă de pierdere, reflectare și defecțiune a semnalului. Conectorul trebuie să mențină aceeași impedanță caracteristică ca și cablul pe geometria sa internă - orice discontinuitate provoacă o reflexie.
Tipuri comune de conector coaxial
- BNC (Baioneta Neill–Concelman) — 50 Ω, nominal la ~4 GHz, blocare cu baionetă sfert de tură; standard în echipamente de testare, video și instrumente
- SMA (versiunea subminiaturală A) — 50 Ω, nominal la 18 GHz, filetat; utilizat pe scară largă în module RF, antene și ansambluri cu microunde
- de tip N — 50 Ω sau 75 Ω, evaluat la 11–18 GHz, rezistent la intemperii; utilizat în antenele exterioare și echipamentele stației de bază
- de tip F — 75 Ω, până la ~3 GHz; omniprezent în instalațiile rezidențiale CATV și prin satelit; conductorul central al cablului însuși servește ca pin conector
- PL-259 (UHF) — nominal 50 Ω, dar nu impedanță cu adevărat constantă; evaluat la ~300 MHz în practică; comună în radioamatori
Terminarea corectă necesită dezlipirea cablului la dimensiunile exacte, fără zdrobirea împletiturii, menținerea concentricității dielectricului la interfața conectorului și aplicarea cuplului corect la împerechere. Un singur conector F instalat necorespunzător într-un sistem de distribuție de televiziune prin cablu poate provoca intrarea semnalului (scurgeri de semnale din exterior) și ieșirea semnalului (scurgeri de semnale de cablu), degradând performanța întregului nod.
Coaxial vs. alte medii de transmisie: când să-l alegeți
Cablul coaxial nu este alegerea potrivită pentru fiecare aplicație, dar păstrează avantaje clare în scenarii specifice. Compararea acestuia cu alternativele comune clarifică unde se potrivește cel mai bine.
Coaxial vs. pereche răsucită (Cat5e/Cat6/Cat8)
Perechea răsucită se bazează pe semnalizare diferențială și pe rate strânse de răsucire pentru a anula EMI - o abordare fundamental diferită de modul TEM ecranat al coaxialului. Perechea torsadată domină cablarea Ethernet structurată, deoarece este mai ieftină, mai ușoară și mai ușor de terminat. Cu toate acestea, nu se poate potrivi coaxial la frecvențe RF de peste câteva sute de MHz sau în medii cu interferențe ridicate. Cat8 acceptă 40 Gbps, dar numai peste 30 de metri rulează la 2 GHz ; un coaxial RG-6 instalat corespunzător gestionează semnalele de bandă largă la 3 GHz pe distanțe mult mai lungi cu o amplificare mult mai simplă.
Coaxial vs. Fibră optică
Fibra oferă, în esență, o susceptibilitate zero la interferențe electromagnetice, o atenuare mult mai mică pe distanțe lungi (~0,2 dB/km pentru un singur mod față de 40–100 dB/km pentru coaxial la frecvențe de microunde) și o capacitate de lățime de bandă care depășește cuprul. Compensațiile sunt costul electronicii transceiverului, fragilitatea și incapacitatea de a transporta curent continuu alături de semnal. Coaxial rămâne preferat pentru legăturile RF scurte, liniile de alimentare a antenei și aplicațiile care necesită semnal de alimentare pe un singur cablu (de exemplu, microfoane cu alimentare fantomă, LNB-uri active prin satelit alimentate prin coaxial).
Coaxial vs. Ghid de undă
La frecvențe peste aproximativ 18 GHz, pierderile coaxiale devin prohibitive, iar ghidul de undă - o țeavă metalică goală care transportă unde EM - oferă o atenuare mult mai mică. Ghidul de undă nu are conductor interior și, prin urmare, nu are pierderi de conductor în centru; Structura sa rigidă și natura selectivă a frecvenței (ghidul de undă trece doar semnalele peste frecvența de tăiere) îl fac nepotrivit pentru instalare în bandă largă sau flexibilă. Coaxial domină sub 18 GHz oriunde sunt necesare flexibilitate și conectivitate.
Controlul calității în producția de cabluri coaxiale
Cerințele de precizie ale producției de cablu coaxial fac din controlul calității un proces continuu, în linie, mai degrabă decât o inspecție de lot la sfârșit. O linie de extrudere de sârmă și cablu pentru producția coaxială integrează de obicei mai multe sisteme de măsurare simultan:
- Indicatoare de diametru cu laser — măsurarea fără contact a dielectricului OD, de obicei precisă la ±0,001 mm; plasat imediat după jgheab de răcire
- Monitoare de capacitate — măsurarea capacității pe unitatea de lungime, care se corelează cu grosimea peretelui dielectric și constanta dielectrică; abaterile declanșează corecțiile automate ale vitezei liniei sau ale extruderului
- Scanere de excentricitate — Scanerele cu raze X sau cu ultrasunete verifică concentricitatea conductorului interior în interiorul dielectricului în timp real
- Testere de scântei — aplicați 2–10 kV DC sau AC peste dielectric pentru a detecta orice găuri sau puncte subțiri care ar cauza defecțiunea izolației în funcționare
- Testarea TDR a cablului terminată — reflectometria în domeniul timpului identifică discontinuitățile de impedanță de-a lungul cablului finit, trimițând un impuls pe linie și analizând reflexiile
Specificațiile de uniformitate a impedanței pentru cablul CATV de tip broadcast sunt de obicei de ±2 Ω pe toată lungimea cablului , cu cerințe privind pierderea de întoarcere structurală (SRL) de 23–30 dB în banda de 5–1000 MHz. Atingerea acestor numere în mod constant la viteze de producție de peste 200 m/min necesită un design extrem de precis al matriței, consistența materialului și controlul procesului în buclă închisă - toate centrate pe performanța extruderului de sârmă și cablu și a sistemelor de măsurare asociate acestuia.
Aplicații din lumea reală care arată cum funcționează coaxialul în practică
Distribuție de televiziune prin cablu (CATV).
Un headend CATV primește semnale și le distribuie printr-o rețea hibridă coaxială de fibră (HFC). Fibra transportă semnalul de la cap la nodurile din vecinătate; RG-11 sau coaxial dur îl transportă de la nod la robinet (de obicei, la 500 de metri); Picăturile RG-6 se conectează de la robinet la case individuale. Fiecare segment folosește amplificatoare pentru a depăși atenuarea cablului, distanțată pe baza pierderii cablului la cea mai mare frecvență purtătoare - de obicei 1 GHz sau mai mare în sistemele DOCSIS 3.1.
Stații de bază celulare
Cablul de alimentare dintre o unitate radio BTS și antena din partea de sus a unui turn este aproape întotdeauna coaxial - fie coaxial ondulat flexibil, fie linie rigidă rigidă. O rulare LMR-400 de 30 de metri la 900 MHz pierde aproximativ 0,8 dB; la 2,1 GHz (3G UMTS), aceeași rulare pierde aproximativ 1,3 dB. Fiecare dB de pierdere de alimentare reduce direct puterea radiată efectivă, motiv pentru care instalațiile de cap radio la distanță (RRH) care montează unitatea radio în partea de sus a turnului - conectată la unitatea de bandă de bază prin fibră - au devenit dominante: elimină în totalitate pierderea de alimentare.
Instrumentatie medicala si industriala
Traductoarele cu ultrasunete, lanțurile de semnal RMN și instrumentele radar industriale se bazează pe conexiuni coaxiale din același motiv ca și sistemele de difuzare: integritatea ecranului și impedanța controlată. În ultrasunete, coaxialul transportă impulsuri în intervalul MHz către și de la traductoarele piezoelectrice cu o distorsiune minimă. Materialele dielectrice și conductorii trebuie să fie biocompatibile în unele cazuri, iar cablul trebuie să supraviețuiască ciclurilor de sterilizare - cerințe care împing proiectele către dielectrici fluoropolimeri de specialitate produși pe linii dedicate de extrudere de sârmă și cablu.
Receptoare GPS și satelit
GPS-ul funcționează la 1575,42 MHz (L1) și 1227,60 MHz (L2). Trecerea coaxială de la o antenă GPS activă la un receptor alimentează atât semnalul RF, cât și puterea DC pentru LNA încorporat al antenei prin același cablu. Pierderea cablului degradează direct raportul semnal-zgomot. O funcționare RG-6 de 10 metri la 1,5 GHz introduce o pierdere de aproximativ 1,0 dB — gestionabil; o rulare de 50 de metri ar consuma aproape 5 dB, depășind de obicei câștigul LNA al unei antene active standard și necesitând un amplificator de semnal alimentat în linie.
Întrebări frecvente despre cum funcționează coaxialul
De ce cablul coaxial are o respingere EMI atât de bună?
Deoarece câmpul electromagnetic care transportă semnalul este în întregime închis între conductorii interior și exterior. Câmpurile externe nu pot pătrunde într-un scut continuu - ele induc curenți pe suprafața exterioară a scutului, dar acești curenți nu afectează câmpul intern. Este valabil și invers: câmpul de semnal intern al cablului nu radiază spre exterior, prevenind interferențele cu alte sisteme. Această „simetrie coaxială” este motivul fundamental pentru care coaxialul depășește perechea deschisă sau pereche răsucită în mediile RF.
Ce se întâmplă dacă folosiți cablul de impedanță greșit?
Utilizarea unui cablu de 75 Ω într-un sistem de 50 Ω creează o nepotrivire a impedanței. O parte din puterea semnalului este reflectată înapoi către sursă la fiecare tranziție - la intrare și la ieșire. Undele reflectate și incidente se combină pentru a crea unde staționare pe cablu, ceea ce înseamnă că amplitudinea semnalului variază de-a lungul lungimii cablului în loc să fie constantă. Un VSWR de 1,5:1 (o nepotrivire modestă de la o joncțiune de 50/75 Ω) reprezintă aproximativ 4% putere reflectată. În transmițătoarele RF de mare putere, puterea reflectată excesivă poate deteriora amplificatorul din stadiul final. În măsurarea de precizie, introduce erori în semnalul măsurat.
Puteți rula puterea și semnalul prin coaxial în același timp?
Da. Aceasta se numește Power over Coax (PoC) sau, în contextul satelitului, alimentare LNB. O tensiune DC (de obicei 13 V sau 18 V pentru LNB-uri prin satelit; variază pentru CCTV) este suprapusă pe conductorul interior alături de semnalul RF. Un tee de polarizare - o simplă rețea inductor-condensator - separă căile DC și RF la fiecare capăt, permițând echipamentului să extragă sau să injecteze DC fără a afecta semnalul RF. Valorile nominale de curent sunt limitate de dimensiunea conductorului și de valorile nominale ale contactului conectorului, în general câteva sute de miliamperi pentru coaxial standard.
Ce limitează frecvența maximă pe care o poate suporta un cablu coaxial?
Doi factori stabilesc limita superioară de frecvență. În primul rând, atenuarea crește odată cu frecvența, făcând în cele din urmă cablul nepractic. În al doilea rând - și mai fundamental - atunci când lungimea de undă a semnalului devine comparabilă cu dimensiunile transversale ale cablului, modurile de propagare de ordin superior (modurile TE și TM) pot fi excitate în plus față de modul TEM. Aceste moduri se deplasează la viteze diferite, provocând distorsiuni ale semnalului și scurgeri radiate. Frecvența de tăiere pentru primul mod de ordin superior este de aproximativ f_c = 7,52 / (D d) GHz (cu dimensiuni in cm). RG-58 standard oprește în jur de 11 GHz; Cablurile cu diametru mai mic precum UT-047 pot depăși 65 GHz.
Cum afectează îndoirea performanța cablului coaxial?
Îndoirea unui cablu coaxial sub raza minimă de îndoire deformează dielectricul, deplasează conductorul interior din centru și poate deforma permanent conductorul exterior - toate acestea modificând impedanța locală și măresc reflexia semnalului. Producătorii specifică o rază de îndoire minimă, de obicei, egală cu 10–20 de ori diametrul exterior al cablului pentru instalarea fixă și de 6–10 ori pentru aplicații flexibile repetate. Îndoirile ascuțite sunt dăunătoare permanent. În aplicațiile de înaltă frecvență peste 10 GHz, chiar și îndoirile ușoare ale cablului semirigid trebuie să fie luate în considerare în performanța electrică a ansamblului.
E-mail: info@gem-cablesolution.com
Address: No.8 Yuefeng Rd, High Tech Zone, Dongtai, Jiangsu, China | No.109 Qilin East Rd, Daning, Humen, Dongguan, Guangdong, China.
English
中文简体
Înrudit Produse


