متنوع

توهين / فقدان الكابل المحوري

توهين / فقدان الكابل المحوري

عند اتخاذ قرار بشأن أي شكل من أشكال الكابلات المحورية ، من الضروري تقييم الخسارة التي ستحدثها. الخسارة أو التوهين هي واحدة من القضايا الرئيسية.

الخسارة التي أدخلت على كبل coax يحتاج إلى تقييمها من حيث ما يمكن تحمله داخل النظام من الواضح أن الحد الأدنى من الخسارة مثالي ، ولكن نظرًا لأن إقناع الخسارة المنخفض يكون أكثر تكلفة ، فمن الواضح أن هناك توازنًا بين الخسارة والتكلفة.

توهين الكابلات المحورية

يشار إلى فقدان الطاقة الناتج عن كبل coax على أنه توهينه.

من الواضح أنه كلما زاد طول كبل coax ، زادت الخسارة ، ولكن وجد أيضًا أن الخسارة تعتمد على التردد ، وترتفع على نطاق واسع مع التردد ، على الرغم من أن المستوى الفعلي للخسارة لا يعتمد خطيًا على التردد.

نتيجة لذلك ، يتم تحديده في أوراق البيانات من حيث الديسيبل لكل وحدة طول ، وبتردد معين.

هناك ثلاثة مكونات رئيسية لفقدان الكابل المحوري.

  • خسارة مقاومة: تنشأ الخسائر المقاومة داخل كبل coax من مقاومة الموصلات ويؤدي التيار المتدفق في الموصلات إلى تبديد الحرارة. المساحة الفعلية التي يتدفق من خلالها التيار في الموصل محدودة بتأثير الجلد ، والذي يصبح أكثر وضوحًا بشكل تدريجي مع ارتفاع التردد. للمساعدة في التغلب على هذا متعدد تقطعت بهم السبل الموصلات غالبا ما تستخدم.

    لتقليل مستوى الفقد الناتج في الكبل المحوري ، يجب زيادة المنطقة الموصلة وهذا يؤدي إلى زيادة حجم الكابلات المحورية منخفضة الخسارة. الأهم من ذلك وجد أن خسائر المقاومة تزداد مع زيادة الجذر التربيعي للتردد.

  • خسارة عازلة: تمثل خسارة العزل الكهربائي إحدى الخسائر الرئيسية الأخرى التي تنشأ في معظم الكابلات المحورية. مرة أخرى ، تتجلى الطاقة الناتجة عن فقدان العزل الكهربائي في صورة تبديد للحرارة داخل العازل.

    لقد وجد أن فقدان العزل الكهربائي مستقل عن حجم كبل الترددات اللاسلكية ، ويزداد خطيًا مع التردد. هذا يعني أن الخسائر المقاومة تهيمن عادة على الترددات المنخفضة. ومع ذلك ، مع زيادة الخسائر المقاومة مع زيادة الجذر التربيعي للتردد ، وزيادة خسائر العازل بشكل خطي ، فإن خسائر العزل الكهربائي تهيمن على الترددات الأعلى.

  • الخسارة المشعة: عادةً ما يكون الخسارة المشعة لكابل coax أقل بكثير من خسائر المقاومة والعزل الكهربائي. ومع ذلك ، قد تحتوي بعض الكابلات المحورية الرخيصة جدًا على جديلة خارجية رديئة جدًا وفي هذه الحالات قد تمثل عنصرًا ملحوظًا في الخسارة.

    تعد الطاقة المشعة أو الملتقطة بواسطة كبل coax مشكلة أكبر من حيث التداخل. قد تؤدي الإشارة التي يشعها كبل coax إلى وجود مستويات إشارة عالية حيث لا تكون مرغوبة. على سبيل المثال ، قد يؤدي التسرب من كبل coax يحمل تغذية من جهاز إرسال عالي الطاقة إلى حدوث تداخل في أجهزة الاستقبال الحساسة التي قد تكون موجودة بالقرب من كابل coax. بدلاً من ذلك ، قد يلتقط كبل coax المستخدم للاستقبال التداخل إذا مر عبر بيئة صاخبة كهربائيًا. لهذه الأسباب عادة يتم اتخاذ تدابير إضافية لضمان فعالية الشاشة الخارجية أو الموصل. تتوفر الكابلات المحورية ثنائية أو حتى ثلاثية الفرز لتقليل مستويات التسرب إلى مستويات منخفضة للغاية.

توهين الكابلات المحورية مع مرور الوقت

غالبًا ما يكون من المغري استخدام الكابلات القديمة التي قد تكون متاحة. قد لا يكون هذا دائما من المستحسن.

لقد وجد أن توهين الكابلات المحورية يزداد خلال فترة زمنية لعدد من الأسباب.

  • فقدان الكابل بسبب الثني: على الرغم من مرونة العديد من الكابلات المحورية ، إلا أن مستوى الفقد أو التوهين سيزداد ، خاصةً إذا كان كبل الترددات اللاسلكية مثنيًا بشكل حاد ، حتى لو كان نصف قطر الانحناء الموصى به من قبل صانعي. يمكن أن تنشأ هذه الزيادة في الخسارة نتيجة تعطل الجديلة أو الشاشة ، ونتيجة للتغييرات في العازل الكهربائي. عند الترددات التي تبلغ 1 جيجاهرتز مع الكابلات الترددية التي تعرض عادةً خسارة قدرها 10 ديسيبل ، يمكن أن تكون هناك زيادة في ديسيبل أو نحو ذلك.
  • زيادة التوهين بسبب تلوث الضفيرة: حتى في حالة عدم ثني الكابل ، يمكن أن يحدث تدهور تدريجي في الأداء بمرور الوقت. يمكن أن يحدث هذا بسبب تلوث الجديلة بواسطة مواد اللدائن في الغلاف الخارجي.
  • الخسارة بسبب دخول الرطوبة: يمكن أن يؤثر اختراق الرطوبة على كلٍ من الجديلة حيث تسبب التآكل ، وقد تدخل إلى العازل حيث تميل الرطوبة إلى امتصاص الطاقة. الأنواع المختلفة من العوازل تتأثر بشكل مختلف. وجد أن بعض إصدارات البولي إيثيلين يمكنها امتصاص الرطوبة بسهولة أكبر من الأنواع الأخرى. على الرغم من أن البولي إيثيلين الرغوي يوفر مستوى أقل من الفقد أو التوهين عندما يكون جديدًا ، إلا أنه يمتص الرطوبة بسهولة أكبر من الأنواع الصلبة. وفقًا لذلك ، تكون الكابلات المحورية ذات البولي إيثيلين العازل الصلب أكثر ملاءمة للبيئات التي يجب أن يظل فيها مستوى الفقد ثابتًا ، أو حيث يمكن مواجهة الرطوبة.
  • خسارة بسبب تدهور الجديلة: لقد وجد أن الخسارة في الكابلات المحورية التي تستخدم إما جديلة نحاسية عارية أو جديلة نحاسية معلبة تظهر تدهورًا أكثر من تلك ذات الضفائر المطلية بالفضة ، على الرغم من أن الأحدث أغلى ثمناً. بالإضافة إلى ذلك ، وجد أن الضفائر التي تستخدم النحاس المعلب تُظهر خسارة أكبر بنسبة 20٪ من تلك التي تستخدم النحاس العاري ، لكنها أكثر استقرارًا بمرور الوقت.

يعد دخول الرطوبة مشكلة كبيرة ، وعلى الرغم من أن كبلات الترددات اللاسلكية محاطة بغلاف بلاستيكي ، فإن العديد من المواد البلاستيكية المستخدمة تسمح بمرور بعض الرطوبة من خلالها. بالنسبة للتطبيقات التي قد تواجه الرطوبة ، يجب استخدام الكابلات المتخصصة وإلا سينخفض ​​الأداء.

من الواضح أن الخسارة الناتجة عن كبل coax مهمة للغاية لأنه لا يمكن استعادة الطاقة المفقودة. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تدهور أداء النظام بشكل عام. ومع ذلك ، فإن أي قرار بشأن نوع الكبل المحوري الذي سيتم استخدامه سيكون بمثابة توازن في عدد من العوامل بما في ذلك الخسارة والحجم والوزن والاستقرار على المدى الطويل وكذلك تكلفته.


شاهد الفيديو: الكابل المحوري (قد 2021).