Zgjedhja e Asamblesë së duhur për Kabllot RF

Coaxial kabllo kuvendet janë pothuajse kudo që mund të gjenden sistemet elektronike. Dhe ata kanë një punë të thjeshtë: të shërbejnë si një rrugë sinjali për të transferuar sinjale nga një vend në tjetrin. Por ata duhet ta bëjnë atë punë pa dështuar dhe me pak ose aspak ndryshim në sinjale, pavarësisht nëse janë sinjale analitikë me frekuencë të lartë ose sinjale dixhitale me shpejtësi të lartë. Për shkak se asambletë koaksiale të kabllove janë kaq jetike për një gamë kaq të gjerë të sistemeve, nga sisteme elektronike të thyer në tokë, deri në orbitë të satelitëve në hapësirë, procesi i përzgjedhjes për ato kabllo nuk duhet të trajtohet lehtë. Zgjedhja e asamblesë së duhur të kabllove koaksiale nuk është një detyrë e parëndësishme, por është ajo që mund të bëhet disi më e lehtë duke ditur më mirë se çfarë të kërkoni në një asamble kabllo koaksiale me frekuencë të lartë ose me shpejtësi të lartë.

Kabllot koaksiale sigurojnë mënyrën e transmisionit të tërthortë-elektromagnetik (TEM). Emri koaksial vjen nga konstruksioni i tyre, i cili zakonisht përbëhet nga një përcjellës i brendshëm me tela të rrumbullakët bakri të zhveshur, i ngurtë ose me fije floku, i rrethuar nga një izolues dielektrik tubular, i cili është i rrethuar nga një përcjellës ose mburojë e jashtme tubulare, e cila nga ana e saj është e rrethuar nga ndonjë formë të shtresës së jashtme mbrojtëse, zakonisht një shtresë plastike. Kablloja koaksiale është mendja kryesore e matematikanit britanik Oliver Heaviside, i cili patentoi konceptin në fund të Shekullit 19th. Ai kishte studiuar efektet e lëkurës në linjat e transmetimit telegraf, duke përcaktuar që mbështjellja e një forme të izolatorit rreth linjës së transmetimit do të përmirësonte performancën e saj. Përdorimi i parë tregtar i një kabllo koaksiale në Shtetet e Bashkuara ishte një kabëll koaksial i gjatë 220 milje midis dy qyteteve në Minesota, nga Stevens Point në Minneapolis, nominalisht për linja telefonike.

Për përdorim efektiv me sinjale analoge me frekuencë të lartë ose sinjale dixhitale me shpejtësi të lartë, dimensionet e pjesëve të ndryshme të një kabllo koaksiale duhet të kontrollohen saktësisht për të arritur ndarje konstante të përcjellësit. Ndërtimi koaksial (Figura 1, pamje e ndërprerë e kabllit me bosht të ngurtë) kufizon fushat elektrike dhe magnetike të sinjaleve të kryera brenda izoluesit dielektrik duke parandaluar fushat elektrike dhe magnetike jashtë shtresës së jashtme të mburojës nga ndërhyrja e sinjaleve të kryera. Një kabllo koaksiale bëhet një asamble kur përfundon në zgjedhjen e një klienti të lidhësve boshtor. Asambletë koaksiale të kabllove zakonisht përdoren në instalimet e televizionit kabllor (CATV), për lidhjet RF me mikrovalë me frekuencë të lartë, në pajisjet dhe sistemet e testimit dhe matjes precize, dhe për transferimin e sinjaleve dixhitale me shpejtësi të lartë në rrjetet kompjuterike.

FIG 1

Asambletë koaksiale të kabllove për aplikacione dixhitale me frekuencë të lartë ose me shpejtësi të lartë dixhitale zakonisht kanë impedancat karakteristike të 50 ose 75 Ω, dhe këto impedance nuk janë rastësisht. Të dy vlerat gjurmojnë në punën pionierë të kryer në Laboratorët Bell në 1929. Këto eksperimente të hershme kërkuan impedanca optimale karakteristike për transferimin e niveleve të larta të energjisë, si dhe për arritjen e humbjes minimale të sinjalit. Idealisht, e njëjta rezistencë karakteristike kabllore do t'i mbështeste të dy kushtet, por nuk është kështu. Një rezistencë karakteristike e 30 Ω u zbulua se ishte optimale për transferimin e sinjaleve në nivele të larta të energjisë, ndërsa 77 Ω u gjet se ishte i përshtatshëm për të minimizuar humbjen e sinjaleve me frekuencë të lartë dhe me shpejtësi të lartë. Studiuesit Bell zbuluan gjithashtu se 60 Ω ishte rezistenca më e mirë karakteristike për sinjalet e tensionit të lartë. Impedanca 50 Ω u zgjodh si një kompromis praktik midis aftësisë së trajtimit të energjisë në 30 Ω dhe zbutjes minimale në 77 Ω, ndërsa 75 Ω u zgjodh si një ndeshje e mirë për një antenë diopole të ushqyer nga qendra në hapësirë ​​të lirë për t'u përdorur në radio sistemet.

Kur specifikoni një montim koaksial kabllor, ndihmon për të kuptuar parametrat elektrikë dhe mekanikë të llojeve të ndryshme të kabllove dhe si t'i krahasoni ato. Kabllot koaksiale RF / mikrovalë mund të grupohen në tre kategori: kabllo gjysmë të ngurtë dhe të konformueshëm (ose të formueshëm me dorë), kabllo fleksibël dhe kabllo të valëzuar. Secila është ndërtuar në mënyrë të ndryshme, me karakteristika të ndryshme mekanike dhe nivele të ndryshme të performancës elektrike.

Kabllot gjysmë të ngurtë, të ashtuquajturat sepse ato ofrojnë më shumë fleksibilitet sesa kabllot e ngurtë, janë të njohura për performancën e shkëlqyeshme elektrike, por formueshmërinë e kufizuar. Për shkak të mungesës së fleksibilitetit të tyre, ata zakonisht kërkojnë përdorimin e vizatimeve inxhinierike tre-dimensionale (3D) për integrimin e duhur në shumicën e sistemeve elektronike. Por zgjedhja e një asamble koaksiale kabllo përfshin shkëputje tregtie, dhe për sakrificën në fleksibilitet, asambletë e kabllove gjysmë të ngurtë ofrojnë performancë elektrike superiore në krahasim me dy llojet e tjera të kabllove koaksiale, dhe ofrojnë rezistencë uniforme, humbje të ulët të futjes në intervalet e frekuencës së gjerë, dhe efektivitet i shkëlqyeshëm i mbrojtjes (SE, një parametër që karakterizon si rrjedhjen e kabllove ashtu edhe ndjeshmërinë ndaj burimeve të jashtme elektromagnetike).

Kabllot gjysmë të ngurtë janë ndërtuar në mënyrë tipike me një përcjellës të ngurtë të qendrës, të rrethuar nga një material izolues dielektrik, i mbuluar nga një përcjellës i jashtëm me tub të ngurtë (figura 2, një pamje prerëse). Përçuesi i qendrës është zakonisht bakri i kromuar me argjend, i cili është jo magnetik dhe mbështet performancën me humbje të ulët. Përçuesi i jashtëm është formuar zakonisht nga alumini ose bakri, i cili është i zhveshur ose i lyer me kallaj. Në kontrast me kabllot e ngurtë, kabllot gjysmë të ngurtë karakterizohen në mënyrë tipike nga diametri i jashtëm i kabllit: 0.034, 0.047, 0.086, ose 0.141 inç. Kabllot gjysmë të ngurtë me diametër të vogël mund të mbështesin frekuencat e funksionimit aq të larta sa 110 GHz, por me aftësi maksimale për trajtimin e energjisë prej disa qindra vat dhe zakonisht shumë më pak. Kabllot e ngurtë, në krahasim, kanë diametër të jashtëm që variojnë nga 0.875 në 8.1875 inç. Ato ofrojnë aftësi për trajtimin e energjisë së kilovatëve në frekuenca më të ulëta, zakonisht me rreth 800 MHz për aplikacione siç janë transmetuesit komercialë të radios dhe televizionit.

PIG 2

Përçuesi i jashtëm i fortë siguron performancë të shkëlqyeshme të SE në kabllot gjysmë të ngurtë, me një sakrificë në fleksibilitet. Vlerat e larta të mbrojtjes mundësojnë që kabllot gjysmë të ngurtë të arrijnë performancë të shkëlqyer elektrike edhe në mjedise me sinjale të nivelit të lartë, afër antenave transmetuese. Duke përdorur konfigurime të ndryshme për përçuesin e jashtëm, prodhuesit e kabllove koaksialë kanë përmirësuar fleksibilitetin e kabllove të tyre duke arritur akoma nivele të larta SE. Përçuesit e jashtëm ose shtresat e bishtalecit janë dizajnuar me mbështjellës metalik të sheshtë, mbështjellës metalik të rrumbullakët, shirita prej metali me dhe pa veshje, dhe në konfigurime me një shtresë, me dy shtresa dhe me tre shtresa, për të siguruar një gamë të gjerë vlerash SE humbje e ulët e futjes ndërsa gjithashtu arrihet një masë e fleksibilitetit në kabllo.

Kabllot e konformueshme ofrojnë një pjesë të madhe të performancës elektrike të asambleve të kabllove gjysmë të ngurtë, por me disi më shumë fleksibilitet për të lehtësuar instalimet dhe lidhjet e vështira. Kabllot e konformueshme nuk janë të dizajnuara për përkulje të përsëritur, por ato mund të përkulen (brenda kufijve të rrezes së tyre minimale të përkuljes) në një formë të kërkuar dhe do të ruajnë atë formë një herë të përkulur. Për performancë të mirë elektrike, kabllot e konformueshme janë ndërtuar me përçues bakri të lyer me argjend ose përçues të çelikut të veshur me argjend, të mbuluar me bakër dhe një model mburoje të përbërë nga bakri, i cili siguron SE të lartë.

Kabllot fleksibël flijojnë disa nga performancat elektrike të kabllove gjysmë të ngurtë, por fleksibiliteti i tyre më i madh thjeshton instalimet në sisteme. Në vend të përcjellësit të ngurtë të një kabllo gjysmë të ngurtë, një kabllo fleksibël shpesh përdor një dirigjent të qendrës së bllokuar. Në vend të përcjellësit të jashtëm të ngurtë të kabllit gjysmë të ngurtë, një kabllo fleksibël përdor një xhaketë të jashtme polieture ose etilen propileni të fluorinuar (FEP). Një numër i materialeve të ndryshme izolues dielektrik mund të përdoren në një asamble fleksibël kabllo, duke përfshirë polietileni, polytetrafluroetilen të ngurtë (PTFE), dhe shkumë polietileni me densitet të lartë. Përmbajtja e ajrit të shkumës ul konstanten dielektrike të materialit të izolatorit ndërsa ndihmon në zvogëlimin e dobësimit të kabllove.

Për shembull, një kabllo fleksibël koaksial mund të përdorë një përcjellës të jashtëm të formuar nga tela bakri të praruar me argjend të gërshetuar mbi izolant, ose shirita bakri të veshur me argjend në një shportë endëse ose tela bakri të veshur me argjend të vendosur paralel me njëri-tjetrin dhe në një spirale të gjatë konfigurimit. Përçuesi i qendrës mund të jetë bakri i ngurtë, për të minimizuar humbjen e kabllit, ose i bllokuar, për aplikacionet që mund të kërkojnë përkulje të përsëritur të kabllit, megjithëse me humbje më të lartë se kabllot me një përcjellës qendror të ngurtë.

FIG 3

Gërshetat për kabllot koaksiale janë në dispozicion në një gamë të materialeve dhe llojeve, me secilin që përfaqëson shkëputjet e tregtisë. Një shtresë bishtalec e formuar nga tela e rrumbullakët siguron fleksibilitet të mirë dhe ka koston më të ulët të materialit, por siç u theksua më herët, mund të pësojë degradim të performancës me flexing. Materialet më të sofistikuara të gërshetave paraqesin rritje të kostove të materialit, por performancë më të qëndrueshme me kalimin e kohës. Për shembull, një mburojë e formuar nga shirita metali të sheshtë mund të japë dobësim të ulët kabllor me performancë të lartë SE, duke ruajtur performancën elektrike të qëndrueshme me kalimin e kohës. Një bishtalec spiral i rrafshët mbështet fleksibilitetin e mirë, ndërsa mundëson gjithashtu një stabilitet të shkëlqyeshëm të fazës me kabllo fleksibël dhe nivele të larta SE. Një bishtalec i mbështjellur ose i palosur mund të sigurojë gjithashtu performancë të lartë elektrike, me forcë të mirë mekanike por me një humbje fleksibiliteti në krahasim me konfigurimet e tjera të bishtalecit.

Numri i gërshetave do të ndikojë në fleksibilitet dhe SE. Në varësi të materialit mburojë, si bishtalec tela bakri dhe nëse është i veshur me argjend, një kabllo koaksiale me një shtresë të vetme bishtalec mund të japë SE prej 40 dB ose më të lartë me fleksibilitet shumë të lartë. Me çdo shtresë të shtuar bishtalec, fleksibiliteti i kabllit zvogëlohet me rritjen e SE. Një shtresë bishtalecë e dyfishtë e formuar nga dy gërsheta me tela të rrumbullakët zakonisht mund të japë më mirë sesa mbrojtja 60 dB. Por nëse një fletë metalike e mbrojtur ose e endur është e përdorur për një nga ato shtresa bishtalec, SE mund të rritet në 90 dB. Kabllot me dy mbrojtje duke përdorur një mburojë petë nën një shtresë të përbërë të mbushur me kallaj mund të arrijnë më mirë sesa 100 dB SE, ndërsa ende arrijnë një fleksibilitet të arsyeshëm. Vlerat e larta të SE janë të mundshme me kabllo me mbrojtje të trefishtë që kombinojnë tela të rrumbullakët dhe shtresa bishtalec të endura, megjithëse me një sakrificë në fleksibilitet (Figura 4).

Asambletë e kabllove koaksiale përcaktohen jo vetëm nga lloji i kabllit, por nga lidhësit koaksial në secilin fund të montimit. Për ndeshjen më të mirë të aplikimit, llojet e ndryshme të kabllove mund të krahasohen me anë të parametrave standardë elektrikë dhe mekanikë, por krahasime të tilla gjithmonë duhet të krahasojnë gjatësi të ngjashme të kabllove me lidhës të ngjashëm boshtor në të dy skajet e asambleve të kabllove.

FIG 4

Në aspektin e amplitencës dhe karakteristikave të fazës, një asamble kabllovike koaksiale duhet të jetë elektrike e padukshme brenda një sistemi, duke siguruar një shteg sinjal midis dy pikave në sistem me efekte minimale në sinjalet e transferuara. Megjithatë, në botën e vërtetë, asambletë e kabllove mund të bëjnë ndryshime në sinjalet që ato mbajnë, megjithëse një zgjedhje e duhur e montimit të kabllove mund të ndihmojë në minimizimin e këtyre efekteve. Asambletë e kabllove karakterizohen në mënyrë tipike nga një numër i parametrave të ndryshëm elektrikë dhe mekanikë (figura 5): frekuencat e ndërprerjes, dobësimi ose humbja e futjes (në dB / ft. Ose dB / m), humbja e kthimit ose raporti i valës në këmbë të tensionit (VSWR), kapaciteti (pF / ft.), shpejtësia e përhapjes (VP, në%), aftësia e trajtimit të energjisë (në W), dhe madje edhe pesha (lbs / ft. ose lbs / m). Këto parametra të ndryshëm mund të ofrojnë baza të dobishme për krahasimin e montimeve të kabllove nga furnizuesit e ndryshëm.

Nëse dëshironi të ndërtoni një stacion radio, rriteni transmetuesin tuaj FM radio ose keni nevojë për ndonjë tjetër Pajisje FM, ju lutem mos ngurroni të na kontaktoni: [email mbrojtur].

Lini një mesazh 

Lista mesazh