Igapäevaste seadmete taga – nutitelefonid, WiFi-ruuterid, Bluetooth-kõrvaklapid ja isegi keerulised sidesüsteemid, nagu mobiilitornid ja satelliidid – on töös ülitähtis, nähtamatu sild: raadiosageduslik koaksiaalkaabel (raadiosageduslik koaksiaalkaabel).
See komponent vastutab õrnade ja väärtuslike raadiosageduslike (RF) signaalide tõhusa edastamise eest erinevate elektrooniliste osade vahel. Kui käsitlete keerulist sidesüsteemi kui keha närvisüsteemi, toimib RF-kaabel kiire fiiberoptilise ühendusena peamiste närvikeskuste vahel.
Miks me ei saa antenni seadmega ühendamiseks kasutada tavalist elektrijuhet? Kõrgsageduslike signaalide olemus eeldab, et tavalised juhtmed toimivad lekkivate torudena, põhjustades tohutut energiakadu ja olles väga vastuvõtlikud välistele häiretele. See tõstab esile suurepärase disaini ja vajaduse RF-koaksiaalkaabli .
Mis on RF-koaksiaalkaabel?
RF -koaksiaalkaabel on spetsiaalselt konstrueeritud kaabel, mis on loodud edastama RF-signaale – elektromagnetlainete signaale, mis jäävad tavaliselt vahemikku 3 kHz kuni 300 GHz – suure tõhususe ja minimaalse kaoga.
Traadita side ja elektroonika valdkonnas täidab RF-kaabel kahte põhifunktsiooni :
Tõhus ülekanne: kõrgsagedusliku energia ülekandmiseks ühest punktist teise, minimeerides samal ajal energiakadusid.
Tugev varjestus: tänu oma spetsiifilisele struktuurile takistab see edastatud signaali lekkimist (vältib häireid teiste seadmetega) ja, mis peamine, väliste elektromagnetiliste häirete (EMI/RFI) sisenemist kaablisse ja signaali kvaliteedi halvenemist.
Lihtsamalt öeldes pakub see kontrollitud, suletud rada kõrgsageduslike signaalide jaoks, et jõuda sihtkohta ohutult ja puutumatult.
RF-kaabli 'neljakihilise struktuuri' dekonstrueerimine
Mõiste 'koaksiaal' (koaksiaal) tuleneb selle struktuurist: see sisaldab kahte juhti, millel on üks kesktelg. See kontsentriline geomeetriline disain tagab kõrgsagedusliku signaali edastuse stabiilsuse ja on selle spetsiifilise iseloomuliku impedantsi saavutamise võtmeks..
RF koaksiaalkaabel koosneb peamiselt järgmisest neljast olulisest osast:
Sisejuht
Funktsioon: asub kaabli keskel ja vastutab RF-signaali edastamise eest.
Materjal: tavaliselt tahke või keerutatud, sageli valmistatud hõbetatud vasest või vasega kaetud terasest, mis tagab suurepärase juhtivuse ja hea jõudluse, mis on seotud nahaefektiga kõrgetel sagedustel.
Dielektriline isolaator
Funktsioon: ümbritseb sisemist juhti, pakkudes isolatsiooni ja säilitades täpse vahemaa sisemise ja välimise juhtme vahel.
Tähtsus: dielektriku materjal (nagu polüetüleen (PE), polütetrafluoroetüleen (PTFE) või vahtmaterjalid) ja selle läbilaskvus määravad otseselt kaabli iseloomuliku impedantsi ja signaali levimiskiiruse.
Välisjuht / kilp
Funktsioon: ümbritseb dielektrikuid, toimides signaali tagastustee ja, mis kõige tähtsam, elektromagnetilise varjestusena.
Vorm: see võib olla põimitud vaskvõrk, metallfoolium (nagu alumiiniumfoolium) või suure jõudlusega kaablite puhul tahke vasktoru, mida kõike kasutatakse välismüra blokeerimiseks ja signaalienergia lekke vältimiseks.
Välimine jope
Funktsioon: välimine kaitsekiht, mis on tavaliselt valmistatud PVC-st või PE-st, mida kasutatakse sisemiste komponentide kaitsmiseks niiskuse, hõõrdumise, kemikaalide ja äärmuslike temperatuuride eest.
Kaks põhiparameetrit: takistus ja sumbumine
toimivuse mõistmiseks RF-koaksiaalkaabli tuleb mõista selle kahte kõige kriitilisemat elektrilist parameetrit: iseloomulik takistus ja sumbumine.
Iseloomulik impedants
Iseloomulik impedants on raadiosagedussüsteemi kõige kriitilisem parameeter; see kirjeldab vastuseisu, mida kaabel esitab lõpmatu pikkusega kõrgsagedusvoolule.
Miks see on oluline? Süsteemi maksimaalse võimsuse ülekande saavutamiseks peavad kaabli, pistikute ja seadmete iseloomulikud takistused olema ideaalselt sobivad. Mis tahes ebakõla põhjustab signaali peegeldusi, mille tulemuseks on energiakadu.
Tööstusstandardid:
50Omega : see on standardtakistus raadioside, andmeedastuse ja suure võimsusega raadiosageduslike rakenduste jaoks.
Kasutatakse laialdaselt videoedastuses, CATV-s (kaabeltelevisioonis) ja digitaalses põhiribavideos, kuna see impedants pakub väiksemat sumbumist.
Sumbumine / sisestamise kadu
Sumbumine on nähtus, kus signaali tugevus väheneb kauguse kasvades, kui see läbi kaabli liigub. Tavaliselt väljendatakse seda detsibellides pikkuseühiku kohta
Sumbumist mõjutavad tegurid:
Sagedus: Kõrgemad sagedused põhjustavad suuremat sumbumist.
Pikkus: pikemate kaablite tulemuseks on suurem summaarne sumbumine.
Kaabli tüüp: suurem juhtme suurus ja väiksema kaoga dielektrikud (nagu vaht) põhjustavad väiksemat sumbumist.
Suurepärane RF-insener peab lingi kavandamisel kontrollima sumbumist vastuvõetavas vahemikus, eriti pikamaa- või kõrgsagedusrakendustes (nt 5 GHz ja rohkem).
Järeldus ja järgmised sammud
RF koaksiaalkaabel on palju enamat kui lihtsalt kahte punkti ühendav traat; see on kõrgsageduslike vooluringide projekteerimisel asendamatu komponent. Selle ainulaadne neljakihiline struktuur, täpne 50Omega või 75Omega iseloomulik takistus ja pidev madala sumbumise poole püüdlemine määravad ühiselt kogu traadita sidesüsteemi stabiilsuse ja töökindluse.
Kui olete nendest aluspõhimõtetest aru saanud, on järgmise sammuna õppida, kuidas valida paljude valikute hulgast õige kaabel vastavalt teie konkreetsetele vajadustele. Järgmises artiklis käsitleme turul olevate tavapäraste RF-kaablitüüpide, näiteks tavaliste RG-seeriate , suure jõudlusega LMR-i väikese kadudega kaablite ja spetsiaalsete pooljäigade kaablite üksikasjalikku võrdlust. testimisel kasutatavate
