Bagaimana Coax Berfungsi: Jawapan Ringkas
Kabel sepaksi menghantar isyarat elektrik menggunakan dua konduktor sepusat — konduktor dalaman pepejal yang dikelilingi oleh konduktor luar tiub (perisai) — dipisahkan oleh penebat dielektrik dan dibalut dengan jaket luar pelindung. Geometri mengekalkan isyarat terkurung dalam kabel, secara drastik mengurangkan gangguan elektromagnet (EMI) dan kehilangan isyarat berbanding wayar pasangan terpintal atau selari standard. Inilah sebabnya mengapa coax kekal sebagai pilihan utama untuk penghantaran RF, internet jalur lebar, televisyen kabel dan instrumentasi ketepatan, walaupun alternatif gentian dan wayarles berkembang.
Setiap lapisan kabel sepaksi mempunyai tujuan fizikal dan elektrik tertentu. Konduktor membawa arus; dielektrik mengawal impedans dan kelajuan perambatan; perisai menghalang bunyi; jaket melindungi daripada kerosakan mekanikal dan alam sekitar. Tanggalkan mana-mana satu lapisan dan kabel berhenti berfungsi dengan betul. Memahami setiap lapisan — dan cara ia berinteraksi — menerangkan sebab kejuruteraan coax lebih menuntut daripada yang kelihatan.
Struktur Fizikal Kabel Sepaksi, Lapisan demi Lapisan
Konduktor Dalaman
Konduktor tengah biasanya padu atau kuprum terkandas, walaupun keluli bersalut kuprum (CCS) dan kuprum bersalut perak digunakan dalam aplikasi frekuensi tinggi atau berkekuatan tinggi. Diameter berjulat dari bawah 0.5 mm dalam kabel RF kecil hingga lebih 10 mm dalam kabel batang CATV yang besar. Pada frekuensi tinggi, arus mengalir berhampiran permukaan konduktor — fenomena yang dipanggil kesan kulit — jadi kualiti permukaan konduktor dan kekonduksian secara langsung mempengaruhi angka kehilangan. Penyaduran perak meningkatkan kekonduksian permukaan, itulah sebabnya kabel gred gelombang mikro sering menggunakannya.
Penebat Dielektrik
Disambungkan antara konduktor dalam dan luar, dielektrik mengawal dua parameter kritikal: impedans dan halaju perambatan (VoP). Bahan dielektrik biasa termasuk polietilena pepejal (PE), polietilena buih, polytetrafluoroethylene (PTFE), dan reka bentuk jarak udara. PE buih merendahkan pemalar dielektrik daripada kira-kira 2.25 (PE pepejal) kepada sekitar 1.4–1.6 , yang meningkatkan VoP daripada kira-kira 66% kepada 78-85% daripada kelajuan cahaya dan pada masa yang sama mengurangkan kehilangan dielektrik — kedua-duanya diingini untuk jalur lebar atau aplikasi jangka panjang. PTFE dipilih apabila kestabilan suhu penting; ia memegang sifat elektriknya dari –65 °C hingga 200 °C.
Ketebalan dan keseragaman lapisan dielektrik secara langsung menetapkan impedans ciri kabel. Walaupun sedikit kesipian — penempatan di luar tengah konduktor dalam — mengalihkan galangan dan mencipta pantulan. Inilah sebabnya mengapa ketepatan penyemperit wayar dan kabel sangat penting dalam pembuatan: acuan kepala silang mesti memusatkan konduktor dalam toleransi yang diukur dalam mikrometer.
Konduktor Luar (Perisai)
Perisai berfungsi dua fungsi serentak: ia adalah laluan arus balik untuk isyarat, dan ia adalah penghalang elektromagnet yang menghalang bunyi luaran daripada berganding ke dalam kabel. Pembinaan perisai biasa termasuk:
- Aluminium pepejal atau tiub tembaga — digunakan dalam kabel CATV talian keras; liputan hampir-100%, kehilangan sangat rendah, tegar
- Perisai Jalinan — biasanya liputan optik 85–98%; fleksibel, tahan lama, digunakan dalam RG-58, RG-6, RG-11
- Gabungan jalinan kerajang — foil menyediakan liputan 100%; jalinan menambah kekuatan mekanikal dan kesinambungan DC; biasa dalam kabel satelit dan jalur lebar
- Perisai tiga dan perisai empat — berbilang lapisan kerajang dan jalinan untuk persekitaran gangguan tinggi; keberkesanan perisai boleh melebihi 90 dB
Jaket Luar
Jaket adalah lapisan pelindung paling luar, biasanya diperbuat daripada PVC, polietilena, LSZH (halogen sifar asap rendah), atau fluoropolimer. Pilihan bahan jaket didorong oleh persekitaran pemasangan: PVC adalah menjimatkan dan kalis api untuk kegunaan dalaman; PE dan LLDPE menawarkan rintangan UV dan kelembapan untuk pengebumian luar; LSZH diberi mandat di ruang awam dan infrastruktur pengangkutan kerana pengurangan pelepasan gas toksik dalam kebakaran. Jaket digunakan oleh wayar dan penyemperit kabel dalam pas penyemperitan berasingan selepas perisai selesai.
Impedans Ciri: Mengapa 50 Ω dan 75 Ω Mendominasi
Impedans ciri bukanlah rintangan DC — ia adalah sifat bebas frekuensi yang ditentukan sepenuhnya oleh geometri kabel dan pemalar dielektrik penebat. Formulanya ialah:
Z₀ = (138 / √εr) × log₁₀(D/h)
Di mana εr ialah kebolehtelapan relatif bagi dielektrik, D ialah diameter dalam konduktor luar, dan d ialah diameter luar konduktor dalam. Dua nilai impedans menguasai dunia sepaksi atas sebab kejuruteraan yang mantap:
| Parameter | 50 Ω Pujuk | 75 Ω Pujuk |
|---|---|---|
| Dioptimumkan untuk | Pengendalian kuasa | Kehilangan isyarat minimum |
| Aplikasi biasa | Pemancar RF, antena, peralatan ujian, Ethernet (10BASE2) | CATV, satelit, HDTV, pengedaran jalur lebar |
| Jenis kabel biasa | RG-58, RG-8, LMR-400 | RG-6, RG-11, RG-59 |
| Pelemahan pada 1 GHz (biasa) | ~5–6 dB/100m (RG-58) | ~4–5 dB/100m (RG-6) |
Impedans kehilangan minimum teori untuk coax dengan dielektrik polietilena adalah lebih kurang 77 Ω — itulah sebabnya 75 Ω menjadi standard industri penyiaran. Nilai 50 Ω ialah kompromi antara pengendalian kuasa maksimum (~30 Ω optimum) dan kehilangan minimum, menjadikannya lebih sesuai untuk pautan RF dua hala. Galangan tidak sepadan antara sumber, kabel dan beban menyebabkan pantulan isyarat, gelombang berdiri dan kehilangan kuasa — masalah yang dikira oleh nisbah gelombang berdiri voltan (VSWR).
Mekanik Penghantaran Isyarat Di Dalam Kabel
Kabel sepaksi tidak menghantar isyarat seperti yang dibayangkan oleh kebanyakan orang secara intuitif. Tenaga tidak mengalir melalui konduktor seperti cara air mengalir melalui paip. Sebaliknya, ia merambat sebagai gelombang elektromagnet dalam ruang antara konduktor dalam dan luar - rantau dielektrik. Konduktor bertindak sebagai keadaan sempadan yang membimbing dan mengekang gelombang. Mod perambatan ini dipanggil mod TEM (melintang elektromagnet), di mana kedua-dua komponen medan elektrik dan magnet sepenuhnya melintang ke arah perjalanan.
Medan elektrik memancar secara jejari antara konduktor dalam ( ) dan konduktor luar (–), manakala medan magnet membentuk bulatan sepusat di sekeliling konduktor dalam. Oleh kerana medan itu tertutup sepenuhnya dalam perisai, kabel hampir tidak memancarkan tenaga ke luar dan hampir kebal terhadap medan luaran — selagi integriti perisai dikekalkan. Pecah pada perisai, penyambung yang lemah, atau kabel yang tersepit mengganggu geometri medan dan menimbulkan bunyi dan kehilangan.
Halaju Pembiakan dan Panjang Elektrik
Isyarat bergerak melalui coax pada kelajuan yang merupakan sebahagian kecil daripada kelajuan cahaya dalam vakum, ditentukan oleh dielektrik. PE pepejal memberikan VoP kira-kira 66%; busa PE menaikkannya kepada 78-85%; Reka bentuk ruang udara PTFE boleh mencapai 93–98%. Untuk kabel 10 meter dengan PE pepejal, kelewatan isyarat sehala adalah kira-kira 50 nanosaat. Ini penting dalam pemasaan ketepatan, sistem radar dan antena tatasusunan berperingkat, di mana panjang kabel dipotong mengikut panjang elektrik tertentu — pecahan atau gandaan panjang gelombang isyarat — untuk mencapai perhubungan fasa terkawal.
Mekanisme Pengecilan
Kehilangan isyarat dalam coax berasal dari tiga sumber utama:
- Kehilangan konduktor — pemanasan rintangan dalam konduktor dan perisai dalam, dominan pada frekuensi yang lebih rendah dan berkadar dengan √f disebabkan oleh kesan kulit
- Kehilangan dielektrik — tenaga yang diserap oleh penebat apabila medan berselang-seli menekankan struktur molekulnya; tumbuh secara linear dengan kekerapan dan itulah sebabnya dielektrik kehilangan rendah seperti PTFE dan busa PE digunakan pada frekuensi gelombang mikro
- Kehilangan sinaran — kebocoran melalui ketidaksempurnaan perisai; secara amnya boleh diabaikan dalam kabel yang dibina dengan baik tetapi ketara jika perisai rosak atau jika mod perambatan peringkat lebih tinggi teruja melebihi frekuensi potong kabel
Pengecilan dinyatakan dalam dB per unit panjang pada frekuensi tertentu. Kabel perisai empat RG-6 standard mempunyai kira-kira 2.0 dB/100 kaki pada 100 MHz dan 6.5 dB/100 kaki pada 900 MHz , menggambarkan bagaimana kerugian meningkat dengan ketara dengan kekerapan. Kabel berkerugian rendah mewah seperti LMR-400 memotong pengecilan 900 MHz kepada sekitar 2.7 dB/100 kaki melalui konduktor yang lebih besar dan dielektrik buih.
Bagaimana Kabel Sepaksi Dihasilkan: Peranan Penyemperit Kawat dan Kabel
Pengilangan kabel sepaksi ialah proses pelbagai langkah di mana ketepatan dimensi pada setiap peringkat menentukan prestasi elektrik kabel. Penyemperit wayar dan kabel adalah pusat kepada dua langkah paling kritikal: penebat dielektrik dan aplikasi jaket luar.
Konduktor Dalaman Drawing and Stranding
Proses ini bermula dengan rod kuprum ditarik melalui satu siri mati untuk mencapai diameter konduktor sasaran. Toleransi adalah ketat: untuk kabel 50 Ω dengan konduktor 0.9 mm, malah sisihan ±0.01 mm mengubah impedans dengan ketara. Konduktor terkandas melalui mesin tandan atau terkandas sebelum garisan penyemperitan.
Penyemperitan Dielektrik
Di sinilah penyemperit wayar dan kabel melaksanakan fungsinya yang paling kritikal. Konduktor disalurkan melalui acuan kepala silang, dan sebatian PE, busa PE atau PTFE cair digunakan di sekelilingnya di bawah tekanan dan suhu terkawal. Kepekatan dielektrik — betapa tepatnya konduktor berpusat di dalam penebat — mesti dikekalkan dalam ±1–2% daripada ketebalan dinding dielektrik untuk memastikan galangan dalam spesifikasi.
Untuk kabel PE buih, gas (biasanya nitrogen) disuntik ke dalam aliran polimer cair untuk mencipta struktur selular terkawal. Ketumpatan buih secara langsung menetapkan pemalar dielektrik , jadi tekanan gas, suhu cair dan kelajuan talian mesti diselaraskan dengan ketat. Talian penyemperit kabel moden menggunakan pengukuran kemuatan masa nyata selepas die — mengukur kapasitans per unit panjang memberikan petunjuk segera diameter penebat dan pemalar dielektrik, membenarkan maklum balas automatik kepada sistem kawalan penyemperit.
Selepas penyemperitan, konduktor berpenebat melalui palung penyejukan air untuk memejalkan dielektrik sebelum ia mencapai unit haul-off ulat. Kelajuan talian untuk penyemperitan dielektrik coax berdiameter kecil biasanya berkisar antara 100 hingga lebih 500 meter seminit, bergantung pada saiz konduktor dan ketebalan dielektrik.
Perisai
Selepas dielektrik menyejuk dan diputar, kabel pergi ke garis pelindung. Perisai kerajang digunakan dengan membalut pita laminat aluminium-poliester secara membujur atau secara heliks di atas dielektrik. Perisai jalinan digunakan pada mesin jalinan dengan berpuluh hingga ratusan kumparan yang membawa dawai tembaga halus atau tembaga tin. Untuk kabel yang memerlukan pembinaan foil-plus-braid, kedua-dua operasi boleh digabungkan pada satu pas mesin.
Penyemperitan Jaket
Langkah penyemperitan terakhir menggunakan jaket luar menggunakan wayar dan penyemperit kabel yang lain - biasanya mesin skru tunggal atau skru berkembar bergantung pada kompaun. Talian jaket PVC biasanya beroperasi pada 50–150 m/min; Sebatian PE dan LSZH memerlukan pemprofilan suhu yang teliti di sepanjang tong penyemperit untuk mengelakkan degradasi. Keseragaman ketebalan dinding jaket diperiksa dengan ujian percikan (ujian kesinambungan voltan tinggi pada 2–6 kV) dan tolok diameter laser sebaris. Kabel siap dicetak dengan penetapan jenis, impedans, penarafan voltan, dan tarikh pembuatan untuk pengenalan medan.
Jenis Kabel Sepaksi Biasa dan Spesifikasinya
Penamaan "RG" (Panduan Radio) pada asalnya ialah sistem spesifikasi ketenteraan A.S. Walaupun banyak sebutan RG telah digantikan oleh nombor bahagian khusus pengeluar untuk kabel moden, sebutan warisan kekal diiktiraf secara meluas dalam industri. Memahami perbezaan membantu dalam memilih kabel yang betul untuk aplikasi tertentu.
| Jenis Kabel | Impedans | Dielektrik | OD (lebih kurang) | Penggunaan Biasa |
|---|---|---|---|---|
| RG-58 | 50 Ω | PE pepejal | 4.95 mm | Radio ham, Ethernet nipis, kabel ujian |
| RG-8 / LMR-400 | 50 Ω | PE buih | 10.3 mm | Antena panjang berjalan, stesen pangkalan |
| RG-59 | 75 Ω | PE pepejal | 6.15 mm | CCTV, larian singkat CATV (kebanyakannya digantikan dengan RG-6) |
| RG-6 | 75 Ω | PE buih | 6.86 mm | CATV, satelit, jalur lebar |
| RG-11 | 75 Ω | PE buih | 10.5 mm | Pengedaran panjang berjalan, garisan batang |
| Separa tegar (UT-141) | 50 Ω | PTFE | 3.58 mm | Modul gelombang mikro, PCB saling bersambung |
Penyambung dan Penamatan: Di mana Kebanyakan Masalah Bermula
Kabel itu sendiri hanyalah sebahagian daripada pautan sepaksi. Penyambung mengalihkan isyarat daripada kabel ke peralatan dan, jika dibuat atau dipasang dengan buruk, menjadi punca utama kehilangan isyarat, pantulan dan kegagalan. Penyambung mesti mengekalkan impedans ciri yang sama seperti kabel merentasi geometri dalamannya - sebarang ketakselanjaran menyebabkan pantulan.
Jenis Penyambung Coax Biasa
- BNC (Bayonet Neill–Concelman) — 50 Ω, dinilai kepada ~4 GHz, kunci bayonet suku pusingan; standard dalam peralatan ujian, video dan instrumentasi
- SMA (SubMiniature versi A) — 50 Ω, dinilai kepada 18 GHz, berulir; digunakan secara meluas dalam modul RF, antena, dan pemasangan gelombang mikro
- N-jenis — 50 Ω atau 75 Ω, dinilai kepada 11–18 GHz, kalis cuaca; digunakan dalam antena luar dan peralatan stesen pangkalan
- Jenis F — 75 Ω, sehingga ~3 GHz; terdapat di mana-mana dalam pemasangan CATV dan satelit kediaman; konduktor tengah kabel itu sendiri berfungsi sebagai pin penyambung
- PL-259 (UHF) — nominal 50 Ω tetapi tidak benar-benar galangan malar; dinilai kepada ~300 MHz dalam amalan; biasa dalam radio amatur
Penamatan yang betul memerlukan pelucutan kabel kepada dimensi yang tepat, tidak menghancurkan jalinan, mengekalkan kepekatan dielektrik pada antara muka penyambung, dan menggunakan tork yang betul semasa mengawan. Satu penyambung F yang dipasang dengan tidak betul dalam sistem pengedaran TV kabel boleh menyebabkan kemasukan isyarat (isyarat luar bocor masuk) dan keluar isyarat (isyarat kabel bocor keluar), merendahkan prestasi keseluruhan nod.
Coax lwn. Media Penghantaran Lain: Bila Memilihnya
Kabel sepaksi bukanlah pilihan yang tepat untuk setiap aplikasi, tetapi ia mengekalkan kelebihan yang jelas dalam senario tertentu. Membandingkannya dengan alternatif biasa menjelaskan di mana ia paling sesuai.
Coax lwn. Twisted Pair (Cat5e/Cat6/Cat8)
Pasangan terpiuh bergantung pada isyarat pembezaan dan kadar putaran ketat untuk membatalkan EMI — pendekatan yang berbeza secara asas daripada mod TEM terlindung coax. Pasangan terpiuh mendominasi kabel Ethernet berstruktur kerana ia lebih murah, ringan dan lebih mudah untuk ditamatkan. Walau bagaimanapun, ia tidak boleh memadankan coax pada frekuensi RF melebihi beberapa ratus MHz atau dalam persekitaran gangguan tinggi. Cat8 menyokong 40 Gbps tetapi hanya berjalan lebih 30 meter pada 2 GHz ; RG-6 coax yang dipasang dengan betul mengendalikan isyarat jalur lebar kepada 3 GHz pada jarak yang lebih jauh dengan penguatan yang jauh lebih mudah.
Coax lwn. Fiber Optic
Gentian pada dasarnya menawarkan kerentanan gangguan elektromagnet sifar, pengecilan jauh lebih rendah pada jarak jauh (~0.2 dB/km untuk mod tunggal berbanding 40–100 dB/km untuk memujuk pada frekuensi gelombang mikro), dan kapasiti lebar jalur yang mengecilkan kuprum. Ganti rugi ialah kos elektronik transceiver, kerapuhan, dan ketidakupayaan untuk membawa kuasa DC bersama isyarat. Coax kekal diutamakan untuk pautan RF pendek, saluran suapan antena dan aplikasi yang memerlukan isyarat kuasa pada satu kabel (cth., mikrofon berkuasa hantu, LNB satelit aktif yang disalurkan melalui coax).
Coax lwn. Waveguide
Pada frekuensi di atas kira-kira 18 GHz, kerugian memujuk menjadi terlarang, dan pandu gelombang - paip logam berongga yang membawa gelombang EM - menawarkan pengecilan yang jauh lebih rendah. Pandu gelombang tidak mempunyai konduktor dalam dan oleh itu tiada kehilangan konduktor di pusat; struktur tegar dan sifat selektif frekuensinya (pandu gelombang hanya menghantar isyarat melebihi frekuensi cutoffnya) menjadikannya tidak sesuai untuk pemasangan jalur lebar atau fleksibel. Coax mendominasi di bawah 18 GHz di mana-mana fleksibiliti dan ketersambungan diperlukan.
Kawalan Kualiti dalam Pengeluaran Kabel Sepaksi
Tuntutan ketepatan pembuatan kabel sepaksi menjadikan kawalan kualiti sebagai proses sebaris yang berterusan dan bukannya pemeriksaan kelompok pada penghujungnya. Talian penyemperit wayar dan kabel untuk pengeluaran coax biasanya mengintegrasikan berbilang sistem pengukuran secara serentak:
- Tolok diameter laser — pengukuran bukan sentuhan OD dielektrik, biasanya tepat hingga ±0.001 mm; diletakkan sejurus selepas palung penyejukan
- Pemantau kapasiti — mengukur kapasiti per unit panjang, yang berkait dengan ketebalan dinding dielektrik dan pemalar dielektrik; sisihan mencetuskan kelajuan talian automatik atau pembetulan RPM penyemperit
- Pengimbas kesipian — Pengimbas sinar-X atau ultrasonik memeriksa kepekatan konduktor dalam dalam dielektrik dalam masa nyata
- Penguji percikan — gunakan 2–10 kV DC atau AC merentasi dielektrik untuk mengesan sebarang lubang jarum atau bintik nipis yang akan menyebabkan kegagalan penebat dalam perkhidmatan
- Selesai ujian TDR kabel — reflekometri domain masa mengenal pasti ketakselanjaran impedans sepanjang kabel siap dengan menghantar nadi ke bawah garisan dan menganalisis pantulan
Spesifikasi keseragaman impedans untuk kabel CATV gred siaran biasanya ±2 Ω melebihi panjang kabel penuh , dengan keperluan kerugian pulangan struktur (SRL) 23–30 dB dalam jalur 5–1000 MHz. Mencapai nombor ini secara konsisten pada kelajuan pengeluaran melebihi 200 m/min memerlukan reka bentuk cetakan yang sangat tepat, ketekalan bahan dan kawalan proses gelung tertutup — semuanya tertumpu pada prestasi penyemperit wayar dan kabel serta sistem pengukuran yang berkaitan dengannya.
Aplikasi Dunia Sebenar Yang Menunjukkan Cara Coax Berfungsi dalam Amalan
Pengagihan Televisyen Kabel (CATV).
Head-end CATV menerima isyarat dan mengedarkannya melalui rangkaian gentian sepaksi hibrid (HFC). Serat membawa isyarat dari hujung kepala ke nod kejiranan; RG-11 atau coax garis keras membawanya dari nod ke pili (biasanya dalam 500 meter); Titisan RG-6 bersambung dari paip ke rumah individu. Setiap segmen menggunakan penguat untuk mengatasi pengecilan kabel, dijarakkan berdasarkan kehilangan kabel pada frekuensi pembawa tertinggi — biasanya 1 GHz atau lebih tinggi dalam sistem DOCSIS 3.1.
Stesen Pangkalan Selular
Kabel penyuap antara unit radio BTS dan antena di bahagian atas menara hampir selalu sepaksi — sama ada coax beralun fleksibel atau garis keras tegar. Larian LMR-400 30 meter pada 900 MHz kehilangan kira-kira 0.8 dB; pada 2.1 GHz (3G UMTS), larian yang sama kehilangan kira-kira 1.3 dB. Setiap dB kehilangan penyuap secara langsung mengurangkan kuasa terpancar yang berkesan, itulah sebabnya pemasangan kepala radio jauh (RRH) yang melekapkan unit radio di bahagian atas menara — disambungkan ke unit jalur asas melalui gentian — menjadi dominan: ia menghapuskan kehilangan penyuap sepenuhnya.
Instrumen Perubatan dan Perindustrian
Transduser ultrabunyi, rantai isyarat MRI dan tolok aras radar industri semuanya bergantung pada sambungan sepaksi atas sebab yang sama seperti sistem penyiaran: melindungi integriti dan impedans terkawal. Dalam ultrasound, coax membawa denyutan julat MHz ke dan dari transduser piezoelektrik dengan herotan minimum. Bahan dielektrik dan konduktor mestilah biokompatibel dalam sesetengah kes, dan kabel mesti bertahan dalam kitaran pensterilan — keperluan yang mendorong reka bentuk ke arah dielektrik fluoropolimer khusus yang dihasilkan pada wayar khusus dan talian penyemperit kabel.
GPS dan Penerima Satelit
GPS beroperasi pada 1575.42 MHz (L1) dan 1227.60 MHz (L2). Larian sepaksi dari antena GPS aktif ke penerima menyuapkan kedua-dua isyarat RF dan kuasa DC untuk LNA terbina dalam antena melalui kabel yang sama. Kehilangan kabel secara langsung merendahkan nisbah isyarat kepada bunyi. Larian RG-6 10 meter pada 1.5 GHz memperkenalkan kira-kira 1.0 dB kehilangan — terurus; larian 50 meter akan menggunakan hampir 5 dB, biasanya melebihi keuntungan LNA bagi antena aktif standard dan memerlukan penggalak isyarat berkuasa sebaris.
Soalan Lazim Mengenai Cara Coax Berfungsi
Mengapa kabel sepaksi mempunyai penolakan EMI yang begitu baik?
Kerana medan elektromagnet yang membawa isyarat tertutup sepenuhnya antara konduktor dalam dan luar. Medan luar tidak boleh menembusi perisai berterusan — ia mendorong arus pada permukaan luar perisai, tetapi arus tersebut tidak menjejaskan medan dalaman. Sebaliknya juga benar: medan isyarat dalaman kabel tidak memancar ke luar, menghalang gangguan dengan sistem lain. "Simetri sepaksi" ini ialah sebab asas coax mengatasi prestasi wayar terbuka atau pasangan terpiuh dalam persekitaran RF.
Apa yang berlaku jika anda menggunakan kabel impedans yang salah?
Menggunakan kabel 75 Ω dalam sistem 50 Ω mewujudkan ketidakpadanan impedans. Sebahagian daripada kuasa isyarat dipantulkan kembali ke arah sumber pada setiap peralihan — pada input dan pada output. Gelombang pantulan dan kejadian bergabung untuk menghasilkan gelombang berdiri pada kabel, yang bermaksud amplitud isyarat berbeza-beza di sepanjang kabel dan bukannya tetap. VSWR 1.5:1 (ketakpadanan sederhana daripada simpang 50/75 Ω) mewakili kira-kira 4% kuasa yang dipantulkan. Dalam pemancar RF berkuasa tinggi, kuasa pantulan yang berlebihan boleh merosakkan penguat peringkat akhir. Dalam pengukuran ketepatan, ia memperkenalkan ralat dalam isyarat yang diukur.
Bolehkah anda menjalankan kuasa dan isyarat melalui coax pada masa yang sama?
ya. Ini dipanggil Power over Coax (PoC) atau, dalam konteks satelit, penjanaan LNB. Voltan DC (biasanya 13 V atau 18 V untuk LNB satelit; berbeza untuk CCTV) ditumpangkan pada konduktor dalam bersama isyarat RF. Tee bias — rangkaian kapasitor induktor ringkas — memisahkan laluan DC dan RF pada setiap hujung, membenarkan peralatan mengekstrak atau menyuntik DC tanpa menjejaskan isyarat RF. Penilaian semasa dihadkan oleh saiz konduktor dan penilaian hubungan penyambung, biasanya beberapa ratus miliampere untuk memujuk standard.
Apakah yang mengehadkan kekerapan maksimum yang boleh dikendalikan oleh kabel sepaksi?
Dua faktor menetapkan had kekerapan atas. Pertama, pengecilan berkembang dengan kekerapan, akhirnya menjadikan kabel tidak praktikal. Kedua — dan lebih asas — apabila panjang gelombang isyarat menjadi setanding dengan dimensi melintang kabel, mod perambatan tertib lebih tinggi (mod TE dan TM) boleh teruja sebagai tambahan kepada mod TEM. Mod ini bergerak pada halaju yang berbeza, menyebabkan herotan isyarat dan kebocoran terpancar. Kekerapan cutoff untuk mod pesanan tinggi pertama adalah lebih kurang f_c = 7.52 / (D d) GHz (dengan dimensi dalam cm). RG-58 standard memotong sekitar 11 GHz; kabel berdiameter lebih kecil seperti UT-047 boleh menolak melepasi 65 GHz.
Bagaimanakah lenturan menjejaskan prestasi kabel sepaksi?
Membengkokkan kabel sepaksi di bawah jejari selekoh minimumnya memesongkan dielektrik, mengalihkan konduktor dalam ke luar pusat, dan boleh mengubah bentuk konduktor luar secara kekal — semuanya mengubah impedans setempat dan meningkatkan pantulan isyarat. Pengilang menentukan jejari lentur minimum yang biasanya sama dengan 10–20 kali diameter luar kabel untuk pemasangan tetap, dan 6–10 kali untuk aplikasi lentur berulang. Kekusutan tajam merosakkan secara kekal. Dalam aplikasi frekuensi tinggi melebihi 10 GHz, walaupun selekoh lembut dalam kabel separa tegar mesti diambil kira dalam prestasi elektrik pemasangan.
E-mail: info@gem-cablesolution.com
Address: No.8 Yuefeng Rd, Zon Teknikal Tinggi, Dongtai, Jiangsu, China | No.109 Qilin East Rd, Daning, Humen, Dongguan, Guangdong, China.
English
中文简体
Berkaitan Produk


