การเลือกชุดสายเคเบิล RF ที่เหมาะสม

Coaxial สายเคเบิล แอสเซมบลีเกือบทุกระบบอิเล็กทรอนิกส์สามารถพบได้ และพวกเขามีงานง่าย ๆ เพื่อทำหน้าที่เป็นเส้นทางของสัญญาณเพื่อถ่ายโอนสัญญาณจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่ง แต่พวกเขาต้องทำงานโดยไม่ล้มเหลวและมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยหรือไม่มีสัญญาณไม่ว่าจะเป็นสัญญาณอะนาล็อกความถี่สูงหรือสัญญาณดิจิตอลความเร็วสูง เนื่องจากการประกอบสายเคเบิลโคแอกเซียลนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อระบบที่หลากหลายเช่นระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้บนพื้นดินที่ขรุขระไปจนถึงการโคจรดาวเทียมในอวกาศกระบวนการคัดเลือกสำหรับสายเคเบิลเหล่านั้นจึงไม่ควรได้รับการปฏิบัติอย่างเบาบาง การเลือกชุดสายโคแอกเซียลที่เหมาะสมไม่ใช่งานที่ไม่สำคัญ แต่เป็นสิ่งที่สามารถทำได้ง่ายขึ้นโดยการรู้ว่าควรมองหาอะไรในชุดสายโคแอกเซียลที่มีความถี่สูงหรือความเร็วสูง

สายโคแอคเชียลให้ความหมายของโหมดการส่งผ่านคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (TEM) ชื่อโคแอกเชียลมาจากการก่อสร้างซึ่งโดยทั่วไปจะประกอบด้วยตัวนำทองแดงรอบลวดเปลือยภายใน, ของแข็งหรือควั่น, ล้อมรอบด้วยฉนวนอิเล็กทริกท่อ, ซึ่งล้อมรอบด้วยตัวนำฉนวนหรือท่อด้านนอกซึ่งล้อมรอบด้วยบางรูปแบบ ของชั้นนอกป้องกันมักจะเป็นชั้นพลาสติก สายโคแอกเชียลเป็นผลิตผลของนักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษชื่อ Oliver Heaviside ซึ่งเป็นผู้จดสิทธิบัตรแนวคิดในช่วงปลายศตวรรษที่ 19th เขาได้ศึกษาผลกระทบทางผิวหนังในสายส่งโทรเลขโดยระบุว่าการหุ้มฉนวนรอบ ๆ สายส่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของมัน การใช้งานเชิงพาณิชย์ครั้งแรกของสายโคแอกเซียลในสหรัฐอเมริกาคือการใช้สายโคแอกเซียล 220 ไมล์ยาวสองไมล์ระหว่างสองเมืองในมินนิโซตาจากสตีเวนส์พอยต์ไปยังมินนิอาโปลิสในนามของสายโทรศัพท์

สำหรับการใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพกับสัญญาณอะนาล็อกความถี่สูงหรือสัญญาณดิจิตอลความเร็วสูงขนาดของชิ้นส่วนต่างๆของสายโคแอกเซียลจะต้องได้รับการควบคุมอย่างแม่นยำเพื่อให้ได้ระยะห่างของตัวนำคงที่ โครงสร้างโคแอ็กเซียล (รูปที่ 1, มุมมองตัดของสายโคแอ็กซ์) จำกัด สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กของสัญญาณที่ดำเนินการภายในฉนวนอิเล็กทริกในขณะที่ป้องกันสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กด้านนอกเลเยอร์เกราะด้านนอก สายโคแอกเชียลจะกลายเป็นชุดประกอบเมื่อถูกยกเลิกในตัวเลือกของตัวเชื่อมต่อโคแอกเซียลของลูกค้า แอสเซมบลีเคเบิลแบบโคแอกเซียลมักใช้ในการติดตั้งเคเบิลทีวี (CATV) สำหรับการเชื่อมต่อ RF / ไมโครเวฟความถี่สูงในอุปกรณ์และระบบการวัดและทดสอบที่แม่นยำและสำหรับการถ่ายโอนสัญญาณดิจิตอลความเร็วสูงในเครือข่ายคอมพิวเตอร์

มะเดื่อ 1

แอสเซมบลีเคเบิลแบบโคแอกเซียลสำหรับแอปพลิเคชันดิจิตอลแบบอะนาล็อกความถี่สูงหรือความเร็วสูงมักมีความต้านทานลักษณะเฉพาะของ 50 หรือ 75 Ωและอิมพีแดนซ์เหล่านี้ไม่ได้เกิดขึ้นโดยบังเอิญ ค่าทั้งสองนี้ติดตามกลับไปสู่งานบุกเบิกที่ดำเนินการที่ Bell Laboratories ใน 1929 การทดลองในช่วงต้นเหล่านั้นต้องการความต้านทานลักษณะที่ดีที่สุดสำหรับการถ่ายโอนระดับพลังงานสูงเช่นเดียวกับการลดสัญญาณที่น้อยที่สุด ตามหลักการแล้วความต้านทานของสายเคเบิลลักษณะเดียวกันจะรองรับทั้งสองเงื่อนไข แต่ก็ไม่ได้เป็นเช่นนั้น ลักษณะความต้านทานของ 30 Ωพบว่าเหมาะสมที่สุดสำหรับการถ่ายโอนสัญญาณที่ระดับพลังงานสูงในขณะที่ 77 found นั้นเหมาะสำหรับการลดการสูญเสียสัญญาณความถี่สูงและความเร็วสูง นักวิจัยของ Bell ยังพบว่า 60 Ωเป็นอิมพีแดนซ์ลักษณะที่ดีที่สุดสำหรับสัญญาณไฟฟ้าแรงสูง ความต้านทาน 50 ed ได้รับเลือกให้ประนีประนอมระหว่างความสามารถในการจัดการพลังงานที่ 30 Ωและการลดทอนน้อยที่สุดที่ 77 Ωในขณะที่ 75 Ωถูกเลือกให้เหมาะสำหรับเสาอากาศไดโพลกลางในพื้นที่ว่าง ระบบ

เมื่อระบุชุดสายเคเบิลโคแอกเซียลจะช่วยให้เข้าใจพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าและทางกลของสายเคเบิลชนิดต่าง ๆ และวิธีการเปรียบเทียบ สายโคแอกเซียล RF / ไมโครเวฟสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท: สายเคเบิลแบบกึ่งแข็งและเป็นไปตามมาตรฐาน (หรือรูปแบบมือ), สายยืดหยุ่นและสายลูกฟูก แต่ละแห่งมีโครงสร้างที่แตกต่างกันโดยมีลักษณะทางกลที่แตกต่างกันและระดับประสิทธิภาพไฟฟ้าที่แตกต่างกัน

สายเคเบิลกึ่งแข็งเรียกว่าเพราะพวกเขามีความยืดหยุ่นมากกว่าสายแข็งเป็นที่รู้จักสำหรับประสิทธิภาพไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมของพวกเขา แต่ความสามารถในการขึ้นรูป จำกัด เนื่องจากขาดความยืดหยุ่นจึงมักต้องใช้แบบวิศวกรรมสามมิติ (3D) สำหรับการรวมเข้ากับระบบอิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่อย่างเหมาะสม แต่การเลือกประกอบสายเคเบิลโคแอกเซียลนั้นเกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนและสำหรับการเสียสละในความยืดหยุ่นชุดสายเคเบิลกึ่งแข็งให้ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่เหนือกว่าเมื่อเทียบกับสายเคเบิลโคแอกเชียลสองประเภทอื่น ๆ และให้ความต้านทานสม่ำเสมอการแทรกต่ำในช่วงความถี่กว้าง ประสิทธิภาพในการป้องกันที่ดีเยี่ยม (SE พารามิเตอร์ที่กำหนดทั้งการรั่วไหลของสายเคเบิลและความไวต่อแหล่งแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอก)

โดยทั่วไปแล้วสายเคเบิลกึ่งแข็งมักถูกสร้างขึ้นด้วยตัวนำกลางที่เป็นของแข็งซึ่งล้อมรอบด้วยวัสดุฉนวนอิเล็กทริกซึ่งปกคลุมด้วยตัวนำนอกท่อแข็ง (รูปที่ 2 มุมมองแบบตัด) ตัวนำกลางมักเป็นทองแดงชุบเงินซึ่งไม่ใช่แม่เหล็กและรองรับประสิทธิภาพการสูญเสียต่ำ ตัวนำด้านนอกมักจะเกิดขึ้นจากอลูมิเนียมหรือทองแดงซึ่งเปลือยหรือชุบด้วยดีบุก ในทางตรงกันข้ามกับสายเคเบิลแข็งสายเคเบิลกึ่งแข็งมักมีลักษณะโดยเส้นผ่าศูนย์กลางด้านนอกของสายเคเบิล: 0.034, 0.047, 0.086 หรือ 0.141 นิ้ว สายเคเบิลกึ่งแข็งกึ่งเส้นผ่าศูนย์กลางขนาดเล็กสามารถรองรับความถี่ในการทำงานที่สูงถึง 110 GHz แต่มีความสามารถในการจัดการพลังงานสูงสุดเพียงไม่กี่ร้อยวัตต์และโดยทั่วไปจะน้อยกว่ามาก ในการเปรียบเทียบสายเคเบิลแข็งมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกตั้งแต่ 0.875 ถึง 8.1875 นิ้ว พวกเขามีความสามารถในการจัดการพลังงานของกิโลวัตต์ที่ความถี่ต่ำกว่าปกติผ่านประมาณ 800 MHz สำหรับการใช้งานเช่นวิทยุเชิงพาณิชย์และเครื่องส่งสัญญาณออกอากาศทางโทรทัศน์

PIG 2

ตัวนำด้านนอกที่เป็นของแข็งให้ประสิทธิภาพ SE ที่ยอดเยี่ยมในสายเคเบิลกึ่งแข็งโดยมีความเสียสละบางอย่างในความยืดหยุ่น ค่าการป้องกันที่สูงทำให้สายเคเบิลกึ่งแข็งสามารถบรรลุประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่ดีเยี่ยมแม้ในสภาพแวดล้อมที่มีสัญญาณระดับสูงใกล้กับเสาอากาศส่งสัญญาณ การใช้การกำหนดค่าที่แตกต่างกันสำหรับตัวนำด้านนอกผู้ผลิตสายโคแอกเซียลได้ปรับปรุงความยืดหยุ่นของสายเคเบิลในขณะที่ยังคงได้รับระดับ SE สูง เลเยอร์ตัวนำหรือถักเปียชั้นนอกได้รับการออกแบบด้วยการห่อโลหะแบน, ห่อโลหะกลม, แถบโลหะที่มีและไม่มีการเคลือบและในการกำหนดค่าชั้นเดียวสองชั้นและสามชั้นเพื่อให้ค่า SE ที่หลากหลายด้วย การสูญเสียการแทรกต่ำในขณะที่ยังบรรลุความยืดหยุ่นในสายเคเบิล

สายเคเบิลที่ปรับเปลี่ยนได้นั้นให้ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของชุดสายเคเบิลกึ่งแข็ง แต่มีความยืดหยุ่นค่อนข้างมากในการติดตั้งและเชื่อมต่อที่ยากลำบาก สายเคเบิลที่ใช้งานได้ไม่ได้รับการออกแบบมาสำหรับการโค้งงอซ้ำ ๆ แต่สามารถโค้งงอได้ (ภายในขอบเขตของรัศมีการดัดโค้งต่ำสุด) กับรูปร่างที่ต้องการและจะคงรูปนั้นไว้ เพื่อประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่ดีสายเคเบิลที่ถูกต้องได้ถูกสร้างขึ้นด้วยตัวนำทองแดงที่ชุบด้วยเงินหรือตัวนำเหล็กที่เคลือบด้วยทองแดงที่หุ้มด้วยเงินและการออกแบบโล่ทองแดงคอมโพสิตที่ให้ SE สูง

สายเคเบิลที่ยืดหยุ่นลดการใช้ไฟฟ้าบางส่วนของสายเคเบิลกึ่งแข็ง แต่ความยืดหยุ่นที่มากขึ้นทำให้การติดตั้งในระบบง่ายขึ้น แทนตัวนำที่มั่นคงของสายเคเบิลกึ่งแข็งสายเคเบิลที่มีความยืดหยุ่นมักจะใช้ตัวนำศูนย์ที่ควั่น แทนที่จะเป็นตัวนำแข็งด้านนอกของสายเคเบิลกึ่งแข็งสายเคเบิลที่มีความยืดหยุ่นจะใช้แจ็คเก็ตด้านนอกโพลียูรีเทนหรือฟลูออไรด์โพรพิลีน (FEP) อาจมีการใช้วัสดุฉนวนอิเล็กทริกที่แตกต่างกันในการประกอบสายเคเบิลที่มีความยืดหยุ่นรวมถึงโพลีเอทิลีนโพลีเอทธิราฟลูโรเอทิลีนแข็ง (PTFE) และโฟมโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง ปริมาณอากาศของโฟมจะลดค่าคงที่ไดอิเล็กทริกของวัสดุฉนวนในขณะที่ช่วยลดการลดทอนของสายเคเบิล

ตัวอย่างเช่นสายเคเบิลโคแอกเซียลที่มีความยืดหยุ่นอาจใช้ตัวนำด้านนอกที่เกิดขึ้นจากสายทองแดงชุบเงินที่หุ้มฉนวนหรือแถบทองแดงชุบเงินในสานสานหรือลวดทองแดงชุบเงินตั้งขนานกันและเป็นเกลียวยาว องค์ประกอบ ตัวนำกลางอาจเป็นทองแดงที่เป็นของแข็งเพื่อลดการสูญเสียของสายเคเบิลหรือควั่นสำหรับการใช้งานที่อาจต้องการการโค้งงอซ้ำของสายเคเบิลแม้ว่าจะมีการสูญเสียสูงกว่าสายที่มีตัวนำกลางที่เป็นของแข็ง

มะเดื่อ 3

Braids สำหรับสายโคแอกเชียลมีอยู่ในวัสดุและประเภทหลายประเภทโดยแต่ละสายเป็นตัวแทนของการแลกเปลี่ยน ชั้นถักที่เกิดขึ้นจากลวดกลมให้ความยืดหยุ่นที่ดีและมีต้นทุนวัสดุต่ำสุด แต่ตามที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้ วัสดุถักเปียที่มีความซับซ้อนมากขึ้นแสดงถึงต้นทุนวัสดุที่เพิ่มขึ้น แต่มีประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอมากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป ตัวอย่างเช่นเกราะที่ทำจากริบบิ้นโลหะแบนสามารถลดทอนสายเคเบิลที่มีประสิทธิภาพ SE สูงในขณะที่รักษาประสิทธิภาพไฟฟ้าที่สอดคล้องตลอดเวลา เปียเกลียวแบนแบบเกลียวรองรับความยืดหยุ่นที่ดีในขณะที่ยังให้เสถียรภาพของเฟสที่ยอดเยี่ยมด้วยสายเคเบิลที่ยืดหยุ่นและระดับ SE สูง ถักเปียฟอยล์ห่อหรือพับยังสามารถให้ประสิทธิภาพไฟฟ้าสูงมีความแข็งแรงเชิงกลที่ดี แต่มีการสูญเสียความยืดหยุ่นเมื่อเทียบกับการกำหนดค่าถักเปียอื่น ๆ

จำนวน braids จะส่งผลกระทบทั้งความยืดหยุ่นและ SE ขึ้นอยู่กับวัสดุป้องกันเช่นลวดทองแดงถักเปียและไม่ว่าจะเป็นเงินเคลือบสายโคแอกเซียลที่มีชั้นถักเปียเดียวสามารถส่งมอบ SE ของ 40 dB หรือสูงกว่าที่มีความยืดหยุ่นสูงมาก เมื่อเพิ่มเลเยอร์ถักเปียเพิ่มความยืดหยุ่นของสายจะลดลงเมื่อ SE เพิ่มขึ้น ชั้นถักเปียสองชั้นที่เกิดขึ้นจาก braids สองสายสามารถส่งมอบได้ดีกว่าการป้องกัน 60 dB แต่ถ้าใช้ฟอยด์ชีลด์หรือถักเปียแบบแบนสำหรับชั้นหนึ่งของถักเปียนั้น SE สามารถเพิ่มขึ้นเป็น 90 dB สายเคเบิลที่มีฉนวนหุ้มสองชั้นโดยใช้ฟอยล์หุ้มภายใต้ชั้นของคอมโพสิตที่เต็มไปด้วยดีบุกสามารถทำได้ดีกว่า 100 dB SE ในขณะที่ยังคงความยืดหยุ่นตามสมควร ค่า SE สูงสามารถทำได้ด้วยสายเคเบิลหุ้มฉนวนสามชั้นที่รวมลวดกลมและชั้นถักเปียแบบแบนแม้ว่าจะมีความยืดหยุ่นในการเสียสละ (รูปที่ 4)

แอสเซมบลีของสายโคแอคเชียลถูกกำหนดโดยไม่เพียง แต่ชนิดของสาย แต่โดยคอนเน็กเตอร์โคแอกเซียลที่ปลายทั้งสองด้านของการประกอบ สำหรับการใช้งานที่ดีที่สุดประเภทสายเคเบิลที่แตกต่างกันสามารถเปรียบเทียบได้โดยใช้พารามิเตอร์ทางไฟฟ้าและทางกลมาตรฐาน แต่การเปรียบเทียบดังกล่าวควรเปรียบเทียบความยาวของสายเคเบิลที่คล้ายกันกับตัวเชื่อมต่อโคแอกเซียลที่คล้ายกันที่ปลายทั้งสองด้านของชุดสายเคเบิล

มะเดื่อ 4

ในแง่ของลักษณะแอมพลิจูดและเฟสแอสเซมบลีเคเบิลแบบโคแอกเซียลควรจะมองไม่เห็นด้วยระบบไฟฟ้าภายในระบบให้เส้นทางสัญญาณระหว่างสองจุดในระบบโดยมีผลกระทบน้อยที่สุดกับสัญญาณที่ถ่ายโอน อย่างไรก็ตามในโลกแห่งความเป็นจริงการประกอบสายเคเบิลสามารถทำการเปลี่ยนแปลงสัญญาณที่ส่งมาแม้ว่าตัวเลือกเคเบิลที่เหมาะสมจะช่วยลดผลกระทบเหล่านี้ได้ โดยทั่วไปแล้วการประกอบสายเคเบิลมักจะมีลักษณะของพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าและทางกลที่แตกต่างกัน (รูปที่ 5): ความถี่ตัด, การลดทอนหรือการสูญเสียการแทรก (ใน dB / ft. หรือ dB / m), การสูญเสียกลับ (pF / ft.), ความเร็วของการแพร่กระจาย (VP, in%), ความสามารถในการจัดการพลังงาน (เป็น W) และแม้แต่น้ำหนัก (lbs / ft. หรือ lbs / m) พารามิเตอร์ที่แตกต่างกันเหล่านี้สามารถใช้เป็นประโยชน์สำหรับการเปรียบเทียบการประกอบสายเคเบิลจากซัพพลายเออร์ที่แตกต่างกัน

หากคุณต้องการสร้างสถานีวิทยุเพิ่มเครื่องส่งวิทยุ FM หรือต้องการสถานีอื่น ๆ อุปกรณ์ FM โปรดอย่าลังเลที่จะติดต่อเรา: [ป้องกันอีเมล].

ฝากข้อความ 

รายการข้อความ