Düzgün RF Kabel Assambleyasının seçilməsi

Koaksiyal kabel məclislər demək olar ki, hər yerdə elektron sistemlərə rast gəlinir. Sadə bir işi var: siqnalları bir yerdən digərinə ötürmək üçün bir siqnal yolu kimi xidmət etmək. Ancaq onlar bu işi uğursuz olmadan və ya yüksək tezlikli analog siqnallar və ya yüksək sürətli rəqəmsal siqnallar olsun, siqnallarda az və ya heç bir dəyişiklik etmədən etməlidirlər. Koaksial kabel düzəldilmələri, möhkəm yerüstü elektron sistemlərdən tutmuş kosmosdakı orbit peyklərinə qədər bu qədər geniş sistem üçün olduqca vacib olduğundan, bu kabellər üçün seçim prosesi yüngül şəkildə qəbul edilməməlidir. Doğru koaksial kabel düzəltməsini seçmək əhəmiyyətsiz bir iş deyil, ancaq yüksək tezlikli və ya yüksək sürətli koaksial kabel düzəlişində nələrin axtarılacağını daha yaxşı bilməklə bir qədər asanlaşdırıla bilər.

Koaksial kabellər transvers-elektromaqnit (TEM) ötürmə rejimini təmin edir. Koaksial adı, ümumiyyətlə borulu bir xarici dirijor və ya qalxanla əhatə olunmuş borulu bir dielektrik izolyatorla əhatə olunmuş, möhkəm və ya qapalı, çılpaq bir mis dəyirmi məftil daxili keçiricidən ibarət olan konstruksiyalarından gəlir. qoruyucu xarici təbəqənin, ümumiyyətlə plastik təbəqənin. Koaksial kabel, 19-cu əsrin sonlarında konsepsiyanı patentləşdirən İngilis riyaziyyatçısı Oliver Heaviside-in əməyidir. O, teleqraf ötürmə xətlərində dəri təsirlərini öyrənir və bir növ izolyatorun ötürmə xəttinə bükülməsinin onun işini yaxşılaşdıracağını müəyyənləşdirirdi. Amerika Birləşmiş Ştatlarında bir koaksial kabelin ilk ticari istifadəsi, telefon xətləri üçün Stevens Point-dən Minneapolis-ə qədər olan Minnesota şəhərindəki iki şəhər arasında 220 mil uzunluğunda bir koaksial kabelin çəkilməsi idi.

Yüksək tezlikli analog siqnallar və ya yüksək sürətli rəqəmsal siqnallarla effektiv istifadə üçün koaksial kabelin müxtəlif hissələrinin ölçüləri sabit keçirici aralığına nail olmaq üçün dəqiq şəkildə idarə olunmalıdır. Koaksial konstruksiya (Şəkil 1, koaks kabelinin kəsik görünüşü) dielektrik izolyator daxilində aparılmış siqnalların elektrik və maqnit sahələrini məhdudlaşdırır, xarici qalxan təbəqənin xaricindəki elektrik və maqnit sahələrinin aparılmış siqnallara müdaxilə etməsinin qarşısını alır. Bir koaksial kabel, bir müştərinin koaksial bağlayıcı seçimində sona çatdıqda bir montaj halına gəlir. Koaksial kabel birləşmələri ümumiyyətlə kabel televiziyası (CATV) qurğularında, yüksək tezlikli RF / mikrodalğalı bağlantılarda, dəqiq test və ölçü cihazları və sistemlərində və kompüter şəbəkələrində yüksək sürətli rəqəmsal siqnalların ötürülməsində istifadə olunur.

ŞEKİL 1

Yüksək tezlikli analog və ya yüksək sürətli rəqəmsal tətbiqetmələr üçün koaksial kabel birləşmələri tipik olaraq 50 ya da 75 characteristic xarakterik empedanslara malikdir və bu empedanslar təsadüfən deyil. İki dəyər 1929-cu ildə Bell Laboratories-də görülən qabaqcıl işə qayıdır. Bu erkən təcrübələr yüksək güc səviyyələrinin ötürülməsi və minimum siqnal itkisinə nail olmaq üçün optimal xarakterik impedanslar axtarırdı. İdeal olaraq, eyni xarakterik kabel empedansı hər iki şərti dəstəkləyəcək, lakin bu belə deyil. 30 of-lik xarakterik bir empedansın yüksək güc səviyyələrində siqnalların ötürülməsi üçün optimal olduğu, 77 Ω-nin yüksək tezlikli, yüksək sürətli siqnalların itkisini minimuma endirmək üçün yaxşı olduğu aşkar edildi. Bell tədqiqatçıları 60 Ω-nin yüksək gərginlikli siqnallar üçün ən yaxşı xarakterik empedans olduğunu da aşkar etdilər. 50 Ω empedans, 30 at-də güclə işləmə qabiliyyəti ilə 77 at səviyyəsində minimal zəifləmə arasında praktik bir uzlaşma olaraq seçildi, 75 Ω isə radioda istifadə üçün boş yerdəki mərkəzdən bəslənən dipol anten üçün yaxşı uyğunluq olaraq seçildi. sistemlər.

Bir koaksial kabel düzəlişini təyin edərkən, müxtəlif kabel tiplərinin elektrik və mexaniki parametrlərini və onları necə müqayisə etməyi başa düşməyə kömək edir. RF / mikrodalğalı koaksial kabellər üç kateqoriyaya bölünə bilər: yarı sərt və uyğun (və ya əl formalı) kabellər, çevik kabellər və büzməli kabellər. Hər biri fərqli mexaniki xüsusiyyətlərə və fərqli elektrik performans səviyyələrinə görə fərqli şəkildə qurulur.

Sərt kabellərdən daha çox elastiklik təklif etdikləri üçün belə adlandırılan yarı sərt kabellər, əla elektrik performansı ilə məhdud formalılığı ilə tanınırlar. Çevik olmadıqları üçün, əksər elektron sistemlərə düzgün inteqrasiya etmək üçün ümumiyyətlə üç ölçülü (3B) mühəndislik təsvirlərinin istifadəsini tələb edirlər. Ancaq koaksial bir kabel düzəldilməsini seçmək mübahisələrə səbəb olur və rahatlıq üçün fədakarlıq üçün yarı sərt kabel montajları digər iki koaksiyal kabel tipinə nisbətən üstün elektrik performansı təmin edir və eyni dərəcədə empedans, geniş frekans aralığında aşağı yerləşdirmə itkisi və əla ekranlama effektivliyi (SE, həm kabel sızıntısını, həm də xarici elektromaqnit mənbələrə həssaslığını xarakterizə edən bir parametr).

Yarı sərt kabellər, ümumiyyətlə, dielektrik izolyasiya materialı ilə əhatə olunmuş, bərk borulu xarici bir dirijorla örtülmüş möhkəm bir mərkəzi dirijorla qurulur (Şəkil 2, kəsik görünüşü). Mərkəzi dirijor, ümumiyyətlə, maqnit olmayan və az itkili performansı dəstəkləyən gümüşlə örtülmüş misdir. Xarici dirijor ümumiyyətlə çılpaq və ya qalay ilə örtülmüş alüminium və ya misdən əmələ gəlir. Sərt kabellərdən fərqli olaraq, yarı sərt kabellər tipik olaraq kabelin xarici diametri ilə xarakterizə olunur: 0.034, 0.047, 0.086 və ya 0.141 düym. Kiçik diametrli yarı sərt kabellər 110 GHz-ə qədər işləmə frekanslarını dəstəkləyə bilər, lakin maksimum bir neçə yüz vatt gücündə və daha az gücdə idarəetmə qabiliyyətindədir. Sərt kabellər, müqayisədə 0.875 ilə 8.1875 düym arasında xarici diametrlərə malikdir. Ticarət radio və televiziya yayım ötürücüləri kimi tətbiqetmələr üçün tipik olaraq təxminən 800 MHz-dən aşağı frekanslarda kilovat gücünü idarə etmə qabiliyyəti təklif edirlər.

Donuz 2

Qatı xarici ötürücü, elastiklikdə bir qədər fədakarlıqla yarı sərt kabellərdə əla SE performansı təmin edir. Yüksək ekranlaşdırma dəyərləri, yarı sərt kabellərin yüksək səviyyəli siqnalları olan mühitlərdə, ötürücü antenaların yanında da əla elektrik performansını əldə etmələrini təmin edir. Xarici ötürücü üçün fərqli konfiqurasiyalardan istifadə edərək, koaksial kabel istehsalçıları hələ də yüksək SE səviyyələrini əldə edərkən kabellərinin elastikliyini yaxşılaşdırdılar. Xarici dirijor və ya hörgü təbəqələri düz metal örtüklər, yuvarlaq metal örtüklər, örtüklü və olmayan metal zolaqlar ilə, bir sıra, ikiqat və üç qatlı konfiqurasiyalarda geniş SE dəyərlərini təmin etmək üçün hazırlanmışdır. kabeldə müəyyən dərəcədə rahatlıq əldə edərkən aşağı yerləşdirmə itkisi.

Uyğun kabellər, yarı sərt kabel birləşmələrinin elektrik performansının böyük bir hissəsini təklif edir, lakin çətin quraşdırma və əlaqələri asanlaşdırmaq üçün bir qədər daha çox rahatlıqla. Uyğun kabellər təkrar bükülmə üçün nəzərdə tutulmayıb, tələb olunan bir forma bükülə bilər (minimum əyilmə radiusu hüdudlarında) və əyildikdən sonra bu formanı saxlayacaqdır. Yaxşı elektrik performansı üçün uyğun kabellər gümüşü örtüklü mis ötürücülər və ya gümüşü örtüklü, mis örtüklü polad ötürücülər və yüksək SE təmin edən mis qalay-kompozit qalxan dizaynı ilə qurulur.

Esnek kabellər yarı sərt kabellərin elektrik performansının bir hissəsini qurban verir, lakin daha çox elastikliyi sistemlərdəki qurğuları asanlaşdırır. Yarı sərt bir kabelin möhkəm keçiricisinin yerinə, çevik bir kabel tez-tez qapalı bir mərkəzi dirijordan istifadə edir. Yarı sərt kabelin qatı xarici ötürücüsü əvəzinə, çevik bir kabel bir poliuretan və ya florlu etilen propilen (FEP) xarici gödəkçədən istifadə edir. Polietilen, qatı polietetrafluroetilen (PTFE) və yüksək sıxlıqlı polietilen köpük də daxil olmaqla çevik bir kabel qurğusunda bir sıra fərqli dielektrik izolyator materialları istifadə edilə bilər. Köpükdəki hava tərkibi, izolyator materialının dielektrik sabitliyini azaldır və kabel zəifləməsini azaltmağa kömək edir.

Məsələn, çevik bir koaksial kabel, izolyator üzərində hörülmüş gümüş örtüklü mis tellərdən və ya bir səbət toxumasında gümüşü örtüklü mis zolaqlardan və ya bir-birinə paralel və uzun spiral şəklində gümüş örtüklü mis tellərdən meydana gələn xarici bir ötürücü istifadə edə bilər. konfiqurasiya. Kabel itkisini minimuma endirmək üçün mərkəzi ötürücü qatı mis ola bilər və ya möhkəm bir mərkəzi keçiriciyə sahib kabellərdən daha yüksək itkiyə baxmayaraq kabelin təkrar bükülməsini tələb edə bilən tətbiqetmələr üçün qapalı qala bilər.

ŞEKİL 3

Koaksial kabellər üçün hörüklər müxtəlif materiallarda və növlərdə mövcuddur, bunların hər biri qarşılıqlı anlaşmanı təmsil edir. Dəyirmi teldən əmələ gələn hörgü təbəqəsi yaxşı bir elastiklik təmin edir və ən aşağı maddi qiymətə malikdir, lakin əvvəllər də qeyd edildiyi kimi, əyilmə ilə performansın aşağı düşməsinə səbəb ola bilər. Daha mürəkkəb örgü materialları artan maddi xərcləri təmsil edir, lakin zamanla daha tutarlı bir performans. Məsələn, düz metal lentdən əmələ gələn bir qalxan zamanla elektrik enerjisi performansını qoruyarkən yüksək SE performansı ilə aşağı kabel zəifləməsini təmin edə bilər. Sarmal düz örgü yaxşı elastikliyi dəstəkləyir, eyni zamanda kabel əyilmə və yüksək SE səviyyələri ilə mükəmməl faz dayanıqlığını təmin edir. Bükülmüş və ya qatlanmış bir folqa örgüsü, yaxşı mexaniki gücü ilə, lakin digər toxunma konfiqurasiyaları ilə müqayisədə bir az elastiklik itkisi ilə də yüksək elektrik performansı təmin edə bilər.

Örgülərin sayı həm rahatlığı, həm də SE-ni təsir edəcəkdir. Mis tel örgüsü kimi qalxan materialdan və gümüşlə örtülmüş olub-olmamasından asılı olaraq, tək örgülü təbəqəli koaksial bir kabel çox yüksək elastikliklə 40 dB və ya daha yüksək SE verə bilər. Hər əlavə örgü təbəqəsi ilə SE artdıqca kabelin elastikliyi azalır. İki yuvarlaq telli hörgüdən meydana gələn cüt örgü təbəqəsi, ümumiyyətlə 60 dB qoruyucudan daha yaxşı nəticə verə bilər. Ancaq bu örgü təbəqələrindən biri üçün bir folqa qoruyucu və ya toxunmuş düz hörük istifadə olunarsa, SE 90 dB-yə qədər artırıla bilər. Qalay ilə doldurulmuş kompozit təbəqənin altındakı folqa qalxanından istifadə edən ikiqat ekranlı kabellər, hələ də ağlabatan bir elastiklik əldə edərkən 100 dB SE-dən daha yaxşı nəticə əldə edə bilər. Yüksək SE dəyərləri, çevik tellərdə və toxunmuş düz örgülü təbəqələri birləşdirən üçqat ekranlı kabellərlə mümkündür (şəkil 4).

Koaksial kabel birləşmələri yalnız kabel növü ilə deyil, montajın hər iki ucundakı koaksial bağlayıcılar tərəfindən müəyyən edilir. Ən yaxşı tətbiq uyğunluğu üçün fərqli kabel növləri standart elektrik və mexaniki parametrlər ilə müqayisə edilə bilər, lakin bu cür müqayisələr həmişə oxşar kabel uzunluqlarını müqayisə olunan kabel birləşmələrinin hər iki ucundakı oxşar koaksial bağlayıcılarla müqayisə etməlidir.

ŞEKİL 4

Amplitüd və faz xüsusiyyətləri baxımından, bir sistemdə koaksial bir kabel toplusu elektrik baxımından görünməməli və sistemdəki iki nöqtə arasında ötürülən siqnallara minimal təsir göstərən bir siqnal yolu təmin etməlidir. Bununla belə, real dünyada kabel montajları daşıdıqları siqnallarda dəyişiklik edə bilər, baxmayaraq ki, düzgün bir kabel montajı seçimi bu effektləri minimuma endirməyə kömək edə bilər. Kabel birləşmələri tipik olaraq bir sıra fərqli elektrik və mexaniki parametrlərlə xarakterizə olunur (Şəkil 5): kəsilmə tezlikləri, zəifləmə və ya yerləşdirmə itkisi (dB / ft. Və ya dB / m-də), qayıtma itkisi və ya gərginliyin dayanıqlı dalğa nisbəti (VSWR), tutum (pF / ft.), yayılma sürəti (VP,% -lə), güclə işləmə qabiliyyəti (W-də) və hətta çəki (lbs / ft. və ya lbs / m). Bu fərqli parametrlər, müxtəlif təchizatçıların kabel birləşmələrini müqayisə etmək üçün faydalı meyarlar təmin edə bilər.

Bir radio stansiyası qurmaq istəyirsinizsə, FM radio ötürücünüzü gücləndirin və ya başqa birinə ehtiyacınız var FM avadanlığı, zəhmət olmasa bizimlə əlaqə qurun: [e-poçt qorunur].

Mesaj yaz 

Message siyahısı