7-کابل هم محور(کابل کواکسیال )

 

اندازههادی بیرونیهادی داخلی
قطر بیرونی (بدون فلنج)قطر داخلیقطر خارجیقطر داخلی
7/8 اینچ22.2 میلی متر20 میلی متر8.7 میلی متر7.4 میلی متر
1 5/8 اینچ41.3 میلی متر38.8 میلی متر16.9 میلی متر15.0 میلی متر
3 1/8 اینچ79.4 میلی متر76.9 میلی متر33.4 میلی متر31.3 میلی متر
4 1/2 اینچ106 میلی متر103 میلی متر44.8 میلی متر42.8 میلی متر
6 1/8 اینچ155.6 میلی متر151.9 میلی متر66.0 میلی متر64.0 میلی متر

کابل های مورد استفاده در انگلستان [ ویرایش ]

در این بخش هیچ منبعی ذکر نشده است . لطفاً با افزودن نقل قول به منابع معتبر به بهبود این بخش کمک کنید . مطالب بدون منبع ممکن است به چالش کشیده و حذف شوند. ( فوریه 2017 ) ( نحوه و زمان حذف این پیام الگو را بیاموزید )

در شروع پخش تلویزیون های ماهواره ای آنالوگ در انگلستان توسط Sky ، یک کابل 75 اهم به نام RG6 استفاده شد. این کابل دارای یک هسته مسی 1 میلی متری، پلی اتیلن دی الکتریک با فضای هوا و نوار مسی بر روی یک محافظ فویل آلومینیومی بود. هنگامی که کابل بدون محافظ در فضای باز نصب شد، تحت تأثیر اشعه ماوراء بنفش قرار گرفت، که غلاف بیرونی PVC را ترک کرد و اجازه ورود رطوبت را داد. ترکیب مس، آلومینیوم، رطوبت و هوا باعث خوردگی سریع می‌شود، که گاهی اوقات به شکل ظاهری «مار بلعیده تخم» ظاهر می‌شود. در نتیجه، علیرغم هزینه بالاتر، کابل RG6 به نفع CT100 زمانی که Sky پخش دیجیتال خود را راه اندازی کرد، حذف شد.

از حدود سال 1999 تا 2005 (زمانی که تولید کننده CT100 Raydex از کار افتاد)، CT100 کابل انتخابی 75 اهم برای تلویزیون های ماهواره ای و به ویژه Sky باقی ماند. دارای یک دی الکتریک پلی اتیلن با فضای هوا، یک هسته مس جامد 1 میلی متری و نوار مسی روی محافظ فویل مسی بود. CT63 یک کابل نازک‌تر به سبک تفنگ ساچمه‌ای بود، به این معنی که دو کابل با هم قالب‌گیری شده بود و عمدتاً توسط Sky برای اتصال دوقلو مورد نیاز Sky+ استفاده می‌شد. استفاده می‌شد ، که دارای یک سیستم ضبط دیسک سخت و یک تیونر مستقل دوم بود. .

در سال 2005، این کابل ها به ترتیب با WF100 و WF65 جایگزین شدند، ساخت Webro با ساختاری مشابه، اما یک دی الکتریک فوم که عملکرد الکتریکی مشابهی را ارائه می داد که در فضای هوا وجود داشت، اما قوی تر بود و احتمال خرد شدن کمتری داشت.

در همان زمان، با افزایش مداوم قیمت مس، RG6 اصلی به نفع ساختاری که از یک هسته فولادی با روکش مس و نوار آلومینیومی روی فویل آلومینیومی استفاده می‌کرد، کنار گذاشته شد. قیمت پایین تر آن را برای نصاب های هوایی که به دنبال جایگزینی برای کابل کم تلفات نامیده می شوند جذاب کرده است که به طور سنتی برای تاسیسات هوایی زمینی انگلستان استفاده می شود. با افزایش قیمت مس، این کابل با کاهش تعداد رشته‌های قیطانی تولید می‌شد، به طوری که عملکرد محافظ مارک‌های ارزان‌تر تا 40 درصد کاهش یافت. با ظهور انتقال دیجیتال زمینی در بریتانیا، این کابل کم تلفات دیگر مناسب نبود.

RG6 جدید همچنان در فرکانس های بالا به دلیل اثر پوستی در روکش مسی عملکرد خوبی داشت. با این حال، سپر آلومینیومی دارای مقاومت DC بالا و هسته فولادی حتی بالاتر بود. نتیجه این است که این نوع کابل نمی تواند به طور قابل اعتماد در تاسیسات تلویزیون های ماهواره ای استفاده شود، جایی که لازم است مقدار قابل توجهی جریان داشته باشد، زیرا افت ولتاژ بر عملکرد مبدل پایین بلوک کم نویز (LNB) روی دیش تأثیر می گذارد.

مشکل تمام کابل های ذکر شده در هنگام عبور جریان، این است که خوردگی الکترولیتی در اتصالات رخ می دهد مگر اینکه رطوبت و هوا حذف شود. در نتیجه راه حل های مختلفی برای حذف رطوبت پیشنهاد شده است. اولین مورد، مهر و موم کردن اتصال با پیچیدن آن با نوار لاستیکی خود آمیخته بود، که وقتی با کشش فعال می شود، به خود می چسبد. پیشنهاد دوم، توسط شرکت American Channel Master (که اکنون متعلق به اندروز شرکت است) حداقل در اوایل سال 1999، اعمال گریس سیلیکونی روی سیم‌های ایجاد کننده اتصال بود. پیشنهاد سوم این بود که یک دوشاخه خود آب بندی به کابل نصب شود. همه این روش ها در صورتی که به درستی اجرا شوند تا حد زیادی موفق هستند.

تداخل و عیب یابی [ ویرایش ]

در این بخش هیچ منبعی ذکر نشده است . لطفاً با افزودن نقل قول به منابع معتبر به بهبود این بخش کمک کنید . مطالب بدون منبع ممکن است به چالش کشیده و حذف شوند. ( ژوئن 2009 ) ( نحوه و زمان حذف این پیام الگو را بیاموزید )

عایق کابل کواکسیال ممکن است تخریب شود و نیاز به تعویض کابل داشته باشد، به خصوص اگر به طور مداوم در معرض عناصر قرار گرفته باشد. سپر معمولاً به زمین متصل است، و اگر حتی یک رشته از بافته یا رشته فویل با هادی مرکزی تماس پیدا کند، سیگنال کوتاه می شود و باعث از دست دادن قابل توجه یا کلی سیگنال می شود. این اغلب در اتصالات انتهایی و اتصالات نادرست نصب شده رخ می دهد. همچنین، کانکتور یا اتصال باید به درستی به محافظ متصل شود، زیرا این مسیر را برای سیگنال تداخل به زمین فراهم می کند.

علیرغم محافظ بودن، تداخل ممکن است در خطوط کابل کواکسیال رخ دهد. حساسیت به تداخل ارتباط کمی با نامگذاری نوع کابل وسیع دارد (به عنوان مثال RG-59، RG-6) اما به شدت با ترکیب و پیکربندی محافظ کابل مرتبط است. برای تلویزیون کابلیبا فرکانس‌هایی که تا محدوده UHF گسترش می‌یابند، معمولاً یک محافظ فویل ارائه می‌شود و پوشش کامل و همچنین اثربخشی بالایی در برابر تداخل فرکانس بالا ارائه می‌کند. محافظ فویل معمولاً با یک محافظ قیطانی مسی یا آلومینیومی با پوشش بین 60 تا 95٪ همراه است. قیطان برای محافظت از اثربخشی مهم است زیرا (1) موثرتر از فویل در جلوگیری از تداخل فرکانس پایین است، (2) رسانایی بالاتری نسبت به فویل به زمین ارائه می دهد و (3) اتصال یک اتصال دهنده را آسانتر و قابل اطمینان تر می کند. کابل "چهار شیلد" با استفاده از دو محافظ بافته شده آلومینیومی با پوشش کم و دو لایه فویل، اغلب در شرایطی که تداخل دردسرساز دارد استفاده می شود.

در ایالات متحده و برخی کشورهای دیگر، سیستم های توزیع تلویزیون کابلی از شبکه های گسترده ای از کابل کواکسیال در فضای باز، اغلب با تقویت کننده های توزیع درون خطی استفاده می کنند. نشت سیگنال ها به داخل و خارج از سیستم های تلویزیون کابلی می تواند باعث ایجاد تداخل برای مشترکین کابلی و خدمات رادیویی خارج از هوا با استفاده از فرکانس های مشابه با سیستم کابلی شود.

تاریخچه [ ویرایش ]

خط تغذیه آنتن کواکسیال اولیهایستگاه رادیویی 50 کیلوواتی WNBC ، نیویورک، دهه 1930

خط لوله کابل کواکسیال AT&T بین ساحل شرقی و غرب میانه در سال 1948 نصب شد. هر یک از 8 کابل فرعی کواکسیال می توانست 480 تماس تلفنی یا یک کانال تلویزیونی را حمل کند.

منبع

https://en.wikipedia.org/wiki/Coaxial_cable

+ نوشته شده در دوشنبه نهم خرداد ۱۴۰۱ ساعت 12:58 توسط علی رضا نقش  | 

6-کابل هم محور(کابل کواکسیال )

کدهای مواد دی الکتریک

VF ضریب سرعت است. توسط موثر تعیین می شود\epsilon_rو\mu _{r}[40]

  • VF برای پلی اتیلن جامد حدود 0.66 است
  • VF برای فوم PE حدود 0.78 تا 0.88 است
  • VF برای هوا حدود 1.00 است
  • VF برای PTFE جامد حدود 0.70 است
  • VF برای فوم PTFE حدود 0.84 است

همچنین طرح‌های نامگذاری دیگری برای کابل‌های کواکسیال مانند سری‌های URM، CT، BT، RA، PSF و WF وجود دارد.

کابل کواکسیال RG-6

کابل کواکسیال RG-142

کابل کواکسیال نیمه سفت و سخت RG-405

کابل صوتی کواکسیال پیشرفته ( S/PDIF )

استفاده می کند [ ویرایش ]

در این بخش هیچ منبعی ذکر نشده است . لطفاً با افزودن نقل قول به منابع معتبر به بهبود این بخش کمک کنید . مطالب بدون منبع ممکن است به چالش کشیده و حذف شوند. ( ژوئن 2009 ) ( نحوه و زمان حذف این پیام الگو را بیاموزید )

کابل‌های کواکسیال کوتاه معمولاً برای اتصال تجهیزات ویدئویی خانگی، در تنظیمات رادیویی ham و در NIM استفاده می‌شوند . در حالی که قبلا برای پیاده سازی شبکه های کامپیوتری ، به ویژه اترنت ("ضخیم" 10BASE5 و "نازک" 10BASE2 رایج بود، کابل های جفت تابیده جایگزین آنها در اکثر برنامه ها شده است، به جز در بازار رو به رشد مودم کابلی مصرف کننده برای دسترسی به اینترنت پهن باند . .

کابل کواکسیال مسافت طولانی در قرن بیستم برای اتصال شبکه های رادیویی، شبکه های تلویزیونی و شبکه های تلفنی از راه دور استفاده می شد، هرچند که تا حد زیادی با روش های بعدی جایگزین شده است ( فیبر نوری ، T1 / E1 ، ماهواره ). ) جایگزین شد.

کواکسیال‌های کوتاه‌تر هنوز سیگنال‌های تلویزیون کابلی را به اکثر گیرنده‌های تلویزیون منتقل می‌کنند و این هدف اکثر تولید کابل کواکسیال را مصرف می‌کند. در دهه 1980 و اوایل دهه 1990 کابل کواکسیال در شبکه های کامپیوتری نیز استفاده می شد ، به ویژه در شبکه های اترنت ، جایی که بعداً در اواخر دهه 1990 تا اوایل دهه 2000 با کابل های UTP در آمریکای شمالی و STP جایگزین شد. در اروپای غربی، هر دو با کانکتورهای مدولار 8P8C جایگزین شد.

کابل های میکرو کواکسیال در طیف وسیعی از دستگاه های مصرف کننده، تجهیزات نظامی و همچنین در تجهیزات اسکن فراصوت استفاده می شود.

رایج ترین امپدانس هایی که به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند 50 یا 52 اهم و 75 اهم هستند، اگرچه امپدانس های دیگری برای کاربردهای خاص در دسترس هستند. کابل های 50/52 اهم به طور گسترده برای کاربردهای فرکانس رادیویی دو طرفه صنعتی و تجاری (از جمله رادیو و مخابرات) استفاده می شود، اگرچه معمولاً 75 اهم برای پخش تلویزیون و رادیو استفاده می شود.

کابل کواکسی اغلب برای انتقال داده/سیگنال از آنتن به گیرنده استفاده می شود - از بشقاب ماهواره به گیرنده ماهواره، از آنتن تلویزیون به گیرنده تلویزیون ، از دکل رادیویی به گیرنده رادیویی و غیره. در بسیاری از موارد، همان کابل تک محوری برق را در جهت مخالف، به آنتن می‌برد تا تقویت‌کننده کم‌صدا را تغذیه کند . در برخی موارد یک کابل کواکسی تک توان (یک جهته) و داده ها/سیگنال های دو طرفه را حمل می کند، مانند DiSEqC .

انواع [ ویرایش ]

خط سخت [ ویرایش ]

1+خط انعطاف پذیر 5 ⁄ 8  اینچ (41 میلی متر).

کابل کواکسیال هلیاکس 1-5/8

خط سخت در پخش و همچنین بسیاری از اشکال دیگر استفاده می شود ارتباطات رادیویی استفاده می شود. این یک کابل کواکسیال است که با استفاده از لوله های گرد مسی، نقره ای یا طلایی یا ترکیبی از این فلزات به عنوان سپر ساخته می شود. برخی از خطوط سخت با کیفیت پایین ممکن است از محافظ آلومینیوم استفاده کنند، اما آلومینیوم به راحتی اکسید می شود و بر خلاف اکسید نقره، اکسید آلومینیوم به شدت رسانایی موثر خود را از دست می دهد. بنابراین، تمام اتصالات باید هوا و آب محکم باشد. هادی مرکزی ممکن است از مس جامد یا آلومینیوم با روکش مس تشکیل شده باشد. از آنجایی که اثر پوستی یک مشکل با RF است، آبکاری مس سطح کافی را برای یک هادی موثر فراهم می کند. اکثر انواع هاردلاین که برای شاسی خارجی استفاده می شود یا در معرض عناصر قرار می گیرند دارای ژاکت PVC هستند. با این حال، برخی از برنامه های داخلی ممکن است پوشش عایق را حذف کنند. خط سخت می تواند بسیار ضخیم باشد، معمولاً حداقل نیم اینچ یا 13 میلی متر و تا چندین برابر آن، و حتی در توان بالا تلفات کمی دارد.فرستنده روی زمین و آنتن یا آنتن روی برج. خط سخت ممکن است با نام های تجاری مانند Heliax ( CommScope )، [41] یا Cablewave (RFS/Cablewave) نیز شناخته شود. [42] انواع بزرگتر هاردلاین ممکن است یک هادی مرکزی داشته باشند که از لوله مسی صلب یا موجدار ساخته شده باشد. دی الکتریک در خط سخت ممکن است از فوم پلی اتیلن، هوا یا گاز تحت فشار مانند نیتروژن تشکیل شده باشد.یا هوای خشک شده (هوای خشک شده). در خطوط شارژ گاز از پلاستیک های سخت مانند نایلون به عنوان جداکننده برای جداسازی هادی های داخلی و خارجی استفاده می شود. افزودن این گازها به فضای دی الکتریک، آلودگی رطوبتی را کاهش می دهد، یک ثابت دی الکتریک پایدار ایجاد می کند و خطر ایجاد موجبرقوس دار شدن . خطوط سخت پر از گاز معمولاً در فرستنده‌های پرقدرت RF مانند پخش تلویزیونی یا رادیویی، فرستنده‌های نظامی و برنامه‌های رادیویی آماتور با قدرت بالا استفاده می‌شوند، اما ممکن است در برخی از برنامه‌های مهم کم مصرف مانند باندهای مایکروویو نیز استفاده شوند. با این حال، در منطقه مایکروویو،بیشتر از خط سخت برای برنامه های فرستنده به آنتن یا آنتن به گیرنده استفاده می شود. سپرهای مختلف مورد استفاده در خط سخت نیز متفاوت است. برخی از اشکال از لوله یا لوله سفت و سخت استفاده می کنند، در حالی که برخی دیگر ممکن است از لوله راه راه استفاده کنند که خم شدن را آسان تر می کند و همچنین در هنگام خم شدن کابل برای انطباق، پیچ خوردگی را کاهش می دهد. انواع کوچکتر خط سخت ممکن است به صورت داخلی در برخی از کاربردهای فرکانس بالا، به ویژه در تجهیزات در محدوده مایکروویو، برای کاهش تداخل بین مراحل دستگاه استفاده شود.

تابش [ ویرایش ]

مقاله اصلی: تغذیه کننده نشتی

کابل تابشی یا نشتی شکل دیگری از کابل کواکسیال است که به روشی مشابه با خط سخت ساخته شده است، اما با شکاف های تنظیم شده بر روی محافظ ساخته شده است. این اسلات‌ها برای طول موج RF خاص تنظیم می‌شوند یا روی یک باند فرکانس رادیویی خاص تنظیم می‌شوند. این نوع کابل برای ایجاد یک اثر نشتی "مطلوب" دو جهته تنظیم شده بین فرستنده و گیرنده است. اغلب در چاه آسانسور، کشتی‌های نیروی دریایی ایالات متحده، تونل‌های حمل‌ونقل زیرزمینی و سایر مناطقی که امکان آنتن‌دهی وجود ندارد، استفاده می‌شود. یک نمونه از این نوع کابل ها Radiax ( CommScope ) است. [43]

RG-6 [ ویرایش ]

مقاله اصلی: RG-6

RG-6 در چهار نوع مختلف برای کاربردهای مختلف طراحی شده است. علاوه بر این، هسته ممکن است فولاد روکش مس (CCS) یا مس جامد لخت (BC) باشد. RG-6 "ساده" یا "خانه" برای سیم کشی خانه های داخلی یا خارجی طراحی شده است. کابل "Flooded" با ژل مسدود کننده آب برای استفاده در مجرای زیرزمینی یا دفن مستقیم تزریق می شود. "پیام رسان" ممکن است حاوی مقداری عایق رطوبتی باشد، اما با افزودن یک سیم پیام رسان فولادی در طول آن برای حمل تنش ناشی از سقوط هوایی از یک تیر برق متمایز می شود. " پلنومکابل کشی گران است و با یک ژاکت بیرونی مبتنی بر تفلون ارائه می شود که برای استفاده در کانال های تهویه برای رعایت قوانین آتش سوزی طراحی شده است. این کابل از آنجایی توسعه یافته است که پلاستیک به عنوان پوشش بیرونی و عایق داخلی در بسیاری از کابل های "ساده" یا "خانه" استفاده می شود. هنگام سوزاندن گاز سمی

کابل سه محوری [ ویرایش ]

مقاله اصلی: کابل سه محوری

کابل سه محوره یا تریاکس کابل کواکسیال با لایه سوم محافظ، عایق و روکش است. سپر بیرونی که ارت (زمین شده) است، سپر داخلی را از تداخل الکترومغناطیسی ناشی از منابع خارجی محافظت می کند.

کابل دو محوره [ ویرایش ]

مقاله اصلی: کابل کشی دو محوره

کابل دو محوره یا twinax یک جفت تابیده و متعادل در یک محافظ استوانه ای است. این اجازه می دهد تا یک سیگنال حالت دیفرانسیل تقریباً عالی که هم محافظ و هم متعادل است عبور کند. گاهی اوقات از کابل کواکسیال چند هادی نیز استفاده می شود.

نیمه صلب [ ویرایش ]

مونتاژ کواکسی نیمه سخت

کواکس نیمه سخت نصب شده در تحلیلگر طیف Agilent N9344C 20 گیگاهرتز

کابل نیمه صلب یک فرم کواکسیال با استفاده از غلاف بیرونی مسی جامد است. این نوع کواکس در مقایسه با کابل های با هادی بیرونی بافته شده، به ویژه در فرکانس های بالاتر، غربالگری بهتری را ارائه می دهد. عیب اصلی آن این است که کابل، همانطور که از نامش پیداست، انعطاف پذیری زیادی ندارد و پس از شکل دهی اولیه، قرار نیست خم شود. (به § خط سخت مراجعه کنید )

کابل انطباق پذیر یک جایگزین قابل اصلاح انعطاف پذیر برای کابل کواکسیال نیمه صلب است که در مواردی که انعطاف پذیری لازم است استفاده می شود. کابل منطبق را می توان بدون نیاز به ابزار تخصصی مانند کابل کواکسیال استاندارد با دست جدا کرد و شکل داد.

خط صلب [ ویرایش ]

خط صلب یک خط کواکسیال است که توسط دو لوله مسی تشکیل شده است که در هر متر دیگر با استفاده از تکیه گاه های PTFE به صورت متحدالمرکز نگهداری می شوند. خطوط صلب را نمی توان خم کرد، بنابراین اغلب به آرنج نیاز دارند. اتصال با خط سفت و سخت با یک گلوله داخلی / پشتیبانی داخلی و یک فلنج یا کیت اتصال انجام می شود. به طور معمول، خطوط صلب با استفاده از استاندارد متصل می شوند EIA RF متصل می شوندکه اندازه گلوله و فلنج آن با قطر خط استاندارد مطابقت دارد. برای هر قطر خارجی، می توان لوله های داخلی 75 یا 50 اهم را بدست آورد. خط صلب معمولاً در داخل خانه برای اتصال بین فرستنده‌های پرقدرت و سایر اجزای RF استفاده می‌شود، اما خط سخت‌تر با فلنج‌های مقاوم در برابر آب و هوا در فضای باز روی دکل‌های آنتن و غیره استفاده می‌شود. به منظور صرفه‌جویی در وزن و هزینه، روی دکل‌ها و سازه‌های مشابه. خط بیرونی اغلب آلومینیومی است و برای جلوگیری از خوردگی باید مراقبت های ویژه ای انجام شود. با کانکتور فلنج نیز می توان از خط سخت به خط سخت رفت. بسیاری از آنتن‌های پخش و تقسیم‌کننده‌های آنتن، حتی هنگام اتصال به کابل‌های کواکسیال انعطاف‌پذیر و خط سخت، از رابط خط صلب فلنجی استفاده می‌کنند. Rigid Line در تعدادی سایز مختلف تولید می شود:

+ نوشته شده در دوشنبه نهم خرداد ۱۴۰۱ ساعت 12:43 توسط علی رضا نقش  | 

5-کابل هم محور(کابل کواکسیال )

مسائل [ ویرایش ]

این بخش به نقل قول های اضافی برای تأیید نیاز دارد . لطفاً با افزودن نقل قول به منابع معتبر به بهبود این مقاله کمک کنید . اطلاعات بدون مرجع ممکن است مشکل ایجاد کرده و پاک شوند. ( مارس 2016 ) ( نحوه و زمان حذف این پیام الگو را بیاموزید )

نشت سیگنال [ ویرایش ]

نشت سیگنال عبور میدان های الکترومغناطیسی از محافظ کابل است و در هر دو جهت رخ می دهد. ورودی، عبور یک سیگنال خارجی به داخل کابل است و می تواند منجر به نویز و اختلال در سیگنال مورد نظر شود. خروج سیگنالی است که برای باقی ماندن در داخل کابل به دنیای خارج در نظر گرفته شده است و می تواند منجر به سیگنال ضعیف تر در انتهای کابل و تداخل فرکانس رادیویی به دستگاه های مجاور شود. نشتی شدید معمولاً ناشی از نصب نادرست کانکتورها یا نقص در محافظ کابل است.

به عنوان مثال، در ایالات متحده، نشت سیگنال از سیستم های تلویزیون کابلی توسط FCC تنظیم می شود، زیرا سیگنال های کابلی از فرکانس های مشابه باندهای هوانوردی و ناوبری رادیویی استفاده می کنند. اپراتورهای CATV همچنین ممکن است برای جلوگیری از نفوذ، شبکه های خود را برای نشت نظارت کنند. سیگنال های بیرونی که وارد کابل می شوند می توانند باعث ایجاد نویز ناخواسته و ایجاد شبح تصویر شوند. نویز بیش از حد می تواند سیگنال را تحت الشعاع قرار دهد و آن را بی فایده کند. ورود درون کانال را می توان با لغو ورود به صورت دیجیتالی حذف کرد.

یک سپر ایده آل یک هادی عالی بدون سوراخ، شکاف یا برآمدگی است که به یک زمین کامل متصل است. با این حال، یک سپر جامد صاف و بسیار رسانا سنگین، غیر قابل انعطاف و گران است. چنین کواکسی برای تغذیه مستقیم به دکل های پخش رادیویی تجاری استفاده می شود. کابل‌های مقرون‌به‌صرفه‌تر باید بین کارایی محافظ، انعطاف‌پذیری و هزینه سازش ایجاد کنند، مانند سطح موج‌دار سپرهای انعطاف‌پذیر خط سخت، قیطان انعطاف‌پذیر یا سپرهای فویل. از آنجایی که سپرها نمی توانند هادی کامل باشند، جریانی که در داخل سپر جریان دارد، میدان الکترومغناطیسی را در سطح بیرونی سپر ایجاد می کند.

تاثیر پوست را در نظر بگیرید . مقدار جریان متناوب در یک هادی با فاصله از زیر سطح به طور تصاعدی کاهش می یابد و عمق نفوذ متناسب با ریشه دوم مقاومت است. این بدان معنی است که در یک سپر با ضخامت محدود، مقدار کمی جریان همچنان در سطح مخالف هادی جریان دارد. با یک هادی کامل (یعنی مقاومت صفر)، تمام جریان در سطح جریان می یابد، بدون نفوذ به داخل و از طریق هادی. کابل های واقعی دارای محافظی هستند که از هادی ناقص، اگرچه معمولاً بسیار خوب، ساخته شده است، بنابراین همیشه باید مقداری نشتی وجود داشته باشد.

شکاف ها یا سوراخ ها، اجازه می دهند مقداری از میدان الکترومغناطیسی به طرف دیگر نفوذ کند. به عنوان مثال، سپرهای بافته شده دارای شکاف های کوچک زیادی هستند. هنگام استفاده از محافظ فویل (فلز جامد) شکاف ها کوچکتر هستند، اما هنوز درز در طول کابل وجود دارد. فویل با افزایش ضخامت به طور فزاینده ای سفت می شود، بنابراین یک لایه فویل نازک اغلب توسط یک لایه فلز بافته شده احاطه می شود که انعطاف پذیری بیشتری را برای یک مقطع مشخص ارائه می دهد.

اگر تماس ضعیفی در رابط با اتصالات در دو انتهای کابل وجود داشته باشد یا در صورت شکستگی در محافظ وجود داشته باشد، نشت سیگنال می تواند شدید باشد.

برای کاهش تا حد زیادی نشت سیگنال به داخل یا خارج از کابل، با ضریب 1000 یا حتی 10000، کابل‌های سوپر غربال‌شده اغلب در کاربردهای حیاتی، مانند شمارنده‌های شار نوترون در راکتورهای هسته‌ای استفاده می‌شوند .

کابل‌های سوپر غربال‌شده برای استفاده هسته‌ای در IEC 96-4-1، 1990 تعریف شده‌اند، اما از آنجایی که شکاف‌های طولانی در ساخت نیروگاه‌های هسته‌ای در اروپا وجود دارد، بسیاری از تاسیسات موجود از کابل‌های سوپر غربال‌شده مطابق با استاندارد AESS (TRG) 71181 بریتانیا استفاده می‌کنند. [16] که در IEC 61917 به آن اشاره شده است. [17]

حلقه های زمین [ ویرایش ]

یک جریان پیوسته، حتی اگر کم باشد، در امتداد محافظ ناقص کابل کواکسیال می تواند باعث تداخل قابل مشاهده یا شنیداری شود. در سیستم‌های CATV که سیگنال‌های آنالوگ را توزیع می‌کنند، اختلاف پتانسیل بین شبکه کواکسیال و سیستم زمین الکتریکی یک خانه می‌تواند باعث ایجاد یک "Hum Bar" در تصویر شود. این به عنوان یک نوار اعوجاج افقی گسترده در تصویر ظاهر می شود که به آرامی به سمت بالا حرکت می کند. چنین تفاوت‌هایی در پتانسیل را می‌توان با اتصال مناسب به یک زمین مشترک در خانه کاهش داد. حلقه زمین را ببینید .

نویز [ ویرایش ]

میدان های خارجی یک ولتاژ در سراسر اندوکتانس بیرونی هادی خارجی بین فرستنده و گیرنده ایجاد می کنند. هنگامی که چندین کابل موازی وجود دارد، تأثیر کمتر است، زیرا باعث کاهش اندوکتانس و در نتیجه کاهش ولتاژ می شود. از آنجایی که هادی بیرونی پتانسیل مرجع برای سیگنال را بر روی هادی داخلی حمل می کند، مدار گیرنده ولتاژ اشتباه را اندازه گیری می کند.

اثر ترانسفورماتور [ ویرایش ]

گاهی اوقات از اثر ترانسفورماتور برای کاهش اثر جریان های القا شده در سپر استفاده می شود. هادی‌های داخلی و خارجی سیم‌پیچ اولیه و ثانویه ترانسفورماتور را تشکیل می‌دهند و تأثیر آن در برخی از کابل‌های باکیفیت که دارای لایه بیرونی موفلز هستند، افزایش می‌یابد. به دلیل این ترانسفورماتور 1:1، ولتاژ فوق الذکر در هادی بیرونی به هادی داخلی تبدیل می شود تا این دو ولتاژ توسط گیرنده لغو شوند. بسیاری از فرستنده ها و گیرنده ها ابزارهایی برای کاهش بیشتر نشت دارند. آنها اثر ترانسفورماتور را با عبور دادن کل کابل از یک هسته فریت یک یا چند بار افزایش می دهند.

جریان و تشعشع حالت مشترک [ ویرایش ]

جریان حالت مشترک زمانی اتفاق می‌افتد که جریان‌های سرگردان در سپر در همان جهت جریان در هادی مرکزی جریان می‌یابند و باعث تابش کواکس می‌شوند. آنها مخالف جریان های حالت دیفرانسیل "فشار کش" مورد نظر هستند، که در آن جریان های سیگنال در هادی داخلی و خارجی برابر و مخالف هستند.

بیشتر اثر سپر در کواکس از جریان های متضاد در هادی مرکزی و سپر ایجاد می شود که میدان های مغناطیسی مخالف ایجاد می کند که خنثی می شود و بنابراین تابش نمی کند. همین اثر به خط نردبان کمک می کند . با این حال، خط نردبان به اجسام فلزی اطراف بسیار حساس است، که می توانند قبل از اینکه کاملاً خنثی شوند، وارد زمین ها شوند. کواکس این مشکل را ندارد، زیرا میدان در سپر محصور شده است. با این حال، هنوز هم ممکن است یک میدان بین سپر و سایر اشیاء متصل، مانند آنتنی که کوآکس تغذیه می‌کند، ایجاد شود. جریان ایجاد شده توسط میدان بین آنتن و محافظ کواکسی در همان جهت جریان در هادی مرکزی جریان می یابد و در نتیجه لغو نمی شود. انرژی از خود کواکس تابش می شود و بر الگوی تابش تأثیر می گذارداز آنتن با قدرت کافی، این می تواند برای افرادی که در نزدیکی کابل قرار دارند، خطری ایجاد کند. یک بالون با قرار دادن مناسب و اندازه مناسب می تواند از تشعشعات حالت معمول در کواکس جلوگیری کند. ترانسفورماتور ایزوله یا خازن مسدود کننده می تواند برای اتصال کابل کواکسیال به تجهیزات استفاده شود، جایی که مطلوب است سیگنال های فرکانس رادیویی ارسال شود اما جریان مستقیم یا توان فرکانس پایین مسدود شود.

استانداردها [ ویرایش ]

این بخش شامل فهرستی از مراجع عمومی است ، اما فاقد استنادهای درون خطی متناظر کافی است. لطفاً با معرفی استنادهای دقیق تر به بهبود این بخش کمک کنید. ( ژوئن 2009 ) ( نحوه و زمان حذف این پیام الگو را بیاموزید )

اکثر کابل های کواکسیال دارای امپدانس مشخصه 50، 52، 75 یا 93 Ω هستند. صنعت RF از نام‌های استاندارد برای کابل‌های کواکسیال استفاده می‌کند. به لطف تلویزیون، RG-6 رایج ترین کابل کواکسیال مورد استفاده برای مصارف خانگی است و اکثر اتصالات خارج از اروپا توسط کانکتورهای F انجام می شود.

یک سری از انواع استاندارد کابل کواکسیال برای مصارف نظامی به شکل "RG-#" یا "RG-#/U" مشخص شد. تاریخ آنها مربوط به جنگ جهانی دوم است و در فهرست MIL-HDBK-216 منتشر شده در سال 1962 ذکر شده است. این نامگذاری ها اکنون منسوخ شده اند. نام RG مخفف Radio Guide است. نام U مخفف Universal است. استاندارد نظامی فعلی MIL-SPEC استMIL-C-17. شماره‌های MIL-C-17، مانند "M17/75-RG214" برای کابل‌های نظامی و شماره‌های کاتالوگ سازنده برای کاربردهای غیرنظامی ارائه شده‌اند. با این حال، نام‌گذاری‌های سری RG برای نسل‌ها آنقدر رایج بودند که هنوز هم استفاده می‌شوند، اگرچه کاربران مهم باید بدانند که از آنجایی که کتاب راهنما حذف شده است، هیچ استانداردی برای تضمین ویژگی‌های الکتریکی و فیزیکی کابلی که با عنوان "RG-# توصیف شده است" وجود ندارد. نوع". نشانگرهای RG بیشتر برای شناسایی کانکتورهای سازگار که متناسب با ابعاد هادی داخلی، دی الکتریک و ژاکت کابل های سری RG قدیمی هستند، استفاده می شود.

منبع

https://en.wikipedia.org/wiki/Coaxial_cable

+ نوشته شده در دوشنبه نهم خرداد ۱۴۰۱ ساعت 12:32 توسط علی رضا نقش  | 

4-کابل هم محور(کابل کواکسیال )

انتخاب امپدانس [ ویرایش ]

بهترین امپدانس های کابل کواکسیال در کاربردهای پرقدرت، ولتاژ بالا و میرایی کم به طور تجربی در آزمایشگاه بل در سال 1929 به ترتیب 30، 60 و 77 Ω تعیین شد. برای یک کابل کواکسیال با دی الکتریک هوا و یک محافظ با قطر داخلی معین، میرایی با انتخاب قطر هادی داخلی برای ایجاد امپدانس مشخصه 76.7 Ω به حداقل می رسد. [13] هنگامی که دی الکتریک های رایج تری در نظر گرفته می شوند، امپدانس بهترین تلفات به مقداری بین 52 تا 64 Ω کاهش می یابد. حداکثر قدرت کنترل در 30 Ω به دست می آید. [14]

امپدانس تقریبی مورد نیاز برای مطابقت با آنتن دوقطبی تغذیه مرکزی در فضای آزاد (یعنی یک دوقطبی بدون بازتاب زمین) 73 Ω است، بنابراین کواکس 75 Ω معمولاً برای اتصال آنتن‌های موج کوتاه به گیرنده‌ها استفاده می‌شود. اینها معمولاً سطوح پایینی از توان RF را شامل می‌شوند که ویژگی‌های کنترل قدرت و خرابی ولتاژ بالا در مقایسه با تضعیف بی‌اهمیت هستند. به همین ترتیب در مورد CATV ، اگرچه بسیاری از نصب‌های تلویزیون پخش و هدندهای CATV از آنتن‌های دوقطبی تا شده 300 Ω برای دریافت سیگنال‌های خارج از هوا استفاده می‌کنند، کواکس 75 Ω یک ترانسفورماتور بالون مناسب 4:1 را برای اینها و همچنین دارای تضعیف پایین می‌سازد.

میانگین حسابی بین 30 Ω و 77 Ω 53.5 Ω است. میانگین هندسی 48 Ω است. انتخاب 50 Ω به عنوان مصالحه بین قابلیت هندلینگ نیرو و تضعیف به طور کلی دلیل این عدد ذکر شده است. [13] 50 Ω همچنین به خوبی کار می کند زیرا تقریباً با امپدانس نقطه تغذیه یک دوقطبی نیمه موجی مطابقت دارد که تقریباً نیم موج بالای زمین "عادی" نصب شده است (به طور ایده آل 73 Ω، اما برای سیم های افقی کم آویزان کاهش می یابد) .

RG-62 یک کابل کواکسیال 93 Ω است که در ابتدا در شبکه های کامپیوتری مرکزی در دهه 1970 و اوایل دهه 1980 استفاده می شد (این کابل برای اتصال پایانه های IBM 3270 به کنترل کننده های کلاستر ترمینال IBM 3274/3174 بود). بعدها، برخی از تولیدکنندگان تجهیزات LAN، مانند Datapoint for ARCNET ، RG-62 را به عنوان استاندارد کابل کواکسیال خود پذیرفتند. این کابل در مقایسه با سایر کابل های کواکسیال با اندازه مشابه، کمترین ظرفیت خازنی را در واحد طول دارد.

همه اجزای یک سیستم کواکسیال باید امپدانس یکسانی داشته باشند تا از بازتاب داخلی در اتصالات بین اجزا جلوگیری شود (به تطبیق امپدانس مراجعه کنید ). چنین بازتاب هایی ممکن است باعث تضعیف سیگنال شوند. آنها امواج ایستاده را معرفی می کنند که تلفات را افزایش می دهد و حتی می تواند منجر به خرابی دی الکتریک کابل با انتقال توان بالا شود. در سیستم های ویدئویی یا تلویزیونی آنالوگ، بازتاب ها باعث ایجاد شبح می شونددر تصویر؛ بازتاب های متعدد ممکن است باعث شود که سیگنال اصلی با بیش از یک اکو دنبال شود. اگر یک کابل کواکسیال باز باشد (در انتها وصل نشده باشد)، پایانه دارای مقاومت تقریبا بی نهایت است که باعث بازتاب می شود. اگر کابل کواکسیال اتصال کوتاه داشته باشد، مقاومت پایانی تقریباً صفر است که باعث انعکاس با قطب مخالف می شود. اگر کابل کواکسیال با مقاومت خالص برابر با امپدانس آن خاتمه یابد، انعکاس ها تقریباً حذف خواهند شد.

اشتقاق امپدانس مشخصه کواکسیال [ ویرایش ]

گرفتن امپدانس مشخصه در فرکانس های بالا،

Z_{0}={\sqrt {\frac {L}{C}}}

همچنین باید اندوکتانس و ظرفیت دو هادی استوانه ای متحدالمرکز که همان کابل کواکسیال است را دانست. طبق تعریف{\displaystyle C=Q/V}و بدست آوردن میدان الکتریکی با فرمول میدان الکتریکی یک خط بی نهایت،

{\displaystyle {\vec {E}}={\frac {Q}{2\pi \epsilon _{o}}}{\frac {\hat {r}}{r}}}

جایی کهسشارژ است،{\displaystyle \epsilon _{o}}گذراندن فضای آزاد است ،rفاصله شعاعی است و{\ کلاه {r}}بردار واحد در جهت دور از محور است. ولتاژ V است

{\displaystyle V=-\int _{d/2}^{D/2}E\cdot {\hat {r}}dr=-\int _{d/2}^{D/2}{\frac {Q}{2\pi \epsilon _{o}r}}dr={\frac {Q}{2\pi \epsilon _{o}}}\ln {\frac {D}{d}}}

جایی کهدیقطر داخلی هادی خارجی است ودقطر هادی داخلی است. سپس ظرفیت خازن را می توان با جایگزینی حل کرد،

{\displaystyle C={\frac {Q}{V}}={\frac {2\pi \epsilon _{o}}{\ln {\frac {D}{d}}}}}

و اندوکتانس از قانون آمپر برای دو هادی متحدالمرکز (سیم کواکسیال) و با تعریف اندوکتانس گرفته شده است.

{\displaystyle B={\frac {\mu _{o}I}{2\pi r}}}و{\displaystyle L={\frac {\phi }{I}}=\int {\frac {B}{I}}dS}

جایی کهبالقای مغناطیسی است ،\mu _{o}نفوذپذیری فضای آزاد است ،\phiشار مغناطیسی است وdSسطح دیفرانسیل است. در نظر گرفتن اندوکتانس در هر متر،

{\displaystyle L=\int \limits _{d}^{D}{\frac {\mu _{o}}{2\pi r}}dr={\frac {\mu _{o}}{2 \pi }}\ln {\frac {D}{d}}}،

جایگزینی خازن و اندوکتانس به دست آمده و تعمیم آنها به مواردی که دی الکتریک نفوذپذیری\muو مجاز بودن\epsilonبین هادی های داخلی و خارجی استفاده می شود

{\displaystyle Z_{0}={\sqrt {\frac {L}{C}}}={\frac {1}{2\pi }}{\sqrt {\frac {\mu }{\epsilon }} }\n {\frac {D}{d}}}[15]

+ نوشته شده در دوشنبه نهم خرداد ۱۴۰۱ ساعت 12:16 توسط علی رضا نقش  | 

3-کابل هم محور(کابل کواکسیال )

اتصالات [ ویرایش ]

مقاله اصلی: کانکتور RF

یک کانکتور نر از نوع F که با کابل RG-6 مشترک استفاده می شود

یک کانکتور نر از نوع N

انتهای کابل های کواکسیال معمولاً به کانکتورها ختم می شود. کانکتورهای کواکسیال برای حفظ فرم کواکسیال در سراسر اتصال طراحی شده اند و امپدانس مشابهی با کابل متصل دارند. [4] اتصال دهنده ها معمولاً با فلزات با رسانایی بالا مانند نقره یا طلای مقاوم در برابر کدر شدن اندود می شوند. به دلیل اثر پوستی ، سیگنال RF تنها توسط آبکاری در فرکانس‌های بالاتر منتقل می‌شود و به بدنه رابط نفوذ نمی‌کند. نقره با این حال به سرعت کدر می شود و سولفید نقره تولید شده رسانایی ضعیفی دارد و عملکرد رابط را کاهش می دهد و نقره را به گزینه ای ضعیف برای این کاربرد تبدیل می کند. [7]

پارامترهای مهم [ ویرایش ]

کابل کواکسیال نوع خاصی از خط انتقال است ، بنابراین مدل های مدار توسعه یافته برای خطوط انتقال عمومی مناسب هستند. معادله تلگراف را ببینید .

نمایش شماتیک اجزای اولیه یک خط انتقال

نمایش شماتیک یک خط انتقال کواکسیال که امپدانس مشخصه را نشان می دهدZ_{0}

پارامترهای فیزیکی [ ویرایش ]

در بخش زیر از این نمادها استفاده می شود:

  • طول کابل،ساعت.
  • قطر خارجی هادی داخلی ،د.
  • قطر داخلی سپر،دی.
  • ثابت دی الکتریک مقره،\epsilon. ثابت دی الکتریک اغلب به عنوان ثابت دی الکتریک نسبی ذکر می شود\epsilon_rبه ثابت دی الکتریک فضای آزاد اشاره دارد\epsilon _{0}:\epsilon = \epsilon_r \epsilon_0. هنگامی که عایق مخلوطی از مواد دی الکتریک مختلف باشد (مثلاً فوم پلی اتیلن مخلوطی از پلی اتیلن و هوا است)، اصطلاح ثابت دی الکتریک موثر\epsilon _{{eff}}اغلب استفاده می شود.
  • نفوذپذیری مغناطیسی عایق،\mu. نفوذپذیری اغلب به عنوان نفوذپذیری نسبی ذکر می شود\mu _{r}به نفوذپذیری فضای آزاد اشاره دارد\mu _{0}:\mu =\mu _{r}\mu _{0}. نفوذپذیری نسبی تقریباً همیشه 1 خواهد بود.

پارامترهای اساسی الکتریکی [ ویرایش ]

\left({\frac {C}{h}}\right)={2\pi \epsilon \over \ln(D/d)}={2\pi \epsilon _{0}\epsilon _{r} \over \ln(D/d)}

\left({\frac {L}{h}}\right)={\mu \over 2\pi }\ln(D/d)={\mu _{0}\mu _{r} \over 2 \pi }\n(D/d)

  • مقاومت سری در واحد طول، بر حسب اهم بر متر. مقاومت در واحد طول فقط مقاومت هادی داخلی و سپر در فرکانس های پایین است. در فرکانس‌های بالاتر، اثر پوستی با محدود کردن رسانش به یک لایه نازک از هر رسانا، مقاومت مؤثر را افزایش می‌دهد.
  • رسانایی شنت در واحد طول، بر حسب زیمنس بر متر. رسانایی شانت معمولاً بسیار کوچک است زیرا از عایق هایی با خواص دی الکتریک خوب استفاده می شود ( مماس تلفات بسیار کم ). در فرکانس های بالا، یک دی الکتریک می تواند از دست دادن مقاومتی قابل توجهی داشته باشد.

پارامترهای الکتریکی مشتق شده [ ویرایش ]

{\displaystyle Z={\sqrt {\frac {R+sL}{G+sC}}}}

جایی که R مقاومت در واحد طول، L اندوکتانس در واحد طول، G رسانایی در واحد طول دی الکتریک، C ظرفیت خازنی در واحد طول، و s = jω = j 2 πf فرکانس است. ابعاد "در واحد طول" در فرمول امپدانس لغو می شود.

در DC دو عبارت راکتیو صفر هستند، بنابراین امپدانس دارای ارزش واقعی است و بسیار زیاد است. به نظر می رسد

{\displaystyle Z_{\mathrm {DC} }={\sqrt {\frac {R}{G}}}}.

با افزایش فرکانس، اجزای راکتیو اثر می‌گذارند و امپدانس خط دارای مقادیر پیچیده می‌شود. در فرکانس های بسیار پایین (محدوده صوتی، مورد علاقه سیستم های تلفن) G معمولاً بسیار کوچکتر از sC است، بنابراین امپدانس در فرکانس های پایین

{\displaystyle Z_{\mathrm {LowFreq} }={\sqrt {\frac {R}{sC}}}}،

که مقدار فاز آن 45- درجه است.

در فرکانس‌های بالاتر، عبارت‌های راکتیو معمولاً بر R و G غالب هستند و امپدانس کابل دوباره با ارزش واقعی می‌شود. این مقدار Z 0 است، امپدانس مشخصه کابل:

{\displaystyle Z_{0}={\sqrt {\frac {sL}{sC}}}={\sqrt {\frac {L}{C}}}}.

با فرض اینکه خواص دی الکتریک مواد داخل کابل به طور قابل ملاحظه ای در محدوده عملکرد کابل تغییر نمی کند، امپدانس مشخصه مستقل از فرکانس است که در حدود پنج برابر فرکانس قطع محافظ است . برای کابل های کواکسیال معمولی، فرکانس قطع محافظ 600 (RG-6A) تا 2000 هرتز (RG-58C) است. [9]

پارامترهای L و C از نسبت قطر داخلی ( d ) و خارجی ( D ) و ثابت دی الکتریک ( ε ) تعیین می شوند. امپدانس مشخصه توسط [10] داده می شود.

{\displaystyle Z_{0}={\frac {1}{2\pi }}{\sqrt {\frac {\mu }{\epsilon }}}\ln {\frac {D}{d}}\approx {\frac {59.9\Omega }{\sqrt {\epsilon _{r}}}}\ln {\frac {D}{d}}\approx {\frac {138\Omega }{\sqrt {\epsilon _ {r}}}}\log _{10}{\frac {D}{d}}}

  • تضعیف (تلفات) در واحد طول، بر حسب دسی بل بر متر. این بستگی به تلفات مواد دی الکتریک پرکننده کابل و تلفات مقاومتی در هادی مرکزی و محافظ بیرونی دارد. این تلفات وابسته به فرکانس هستند و با افزایش فرکانس تلفات بیشتر می شود. با افزایش قطر کابل می توان تلفات اثر پوستی در هادی ها را کاهش داد. کابلی با قطر دو برابر، نصف مقاومت در برابر پوسته را خواهد داشت. با نادیده گرفتن تلفات دی الکتریک و سایر موارد، کابل بزرگتر تلفات دسی بل در متر را به نصف کاهش می دهد. در طراحی یک سیستم، مهندسان نه تنها تلفات کابل بلکه تلفات کانکتورها را نیز در نظر می گیرند.
  • سرعت انتشار بر حسب متر بر ثانیه سرعت انتشار به ثابت دی الکتریک و نفوذپذیری (که معمولاً 1 است) بستگی دارد.

v={1 \over {\sqrt {\epsilon \mu }}}={c \over {\sqrt {\epsilon _{r}\mu _{r}}}}

  • باند تک حالته. در کابل کواکسیال، حالت غالب (حالتی که کمترین فرکانس قطع را دارد) حالت TEM است که فرکانس قطع آن صفر است. این حالت تا dc منتشر می شود. حالت با کمترین قطع بعدی، حالت TE 11 است. این حالت دارای یک "موج" (دو تغییر قطبیت) در دور زدن محیط کابل است. با یک تقریب خوب، شرط انتشار حالت TE 11 این است که طول موج در دی الکتریک بیشتر از محیط متوسط ​​عایق نباشد. این است که فرکانس حداقل است

f_{c}\تقریباً {1 \over \pi ({D+d \بیش از 2}){\sqrt {\mu \epsilon }}}={c \over \pi ({D+d \بیش از 2}) {\sqrt {\mu _{r}\epsilon _{r}}}}.

از این رو، کابل از تا dc تا این فرکانس تک حالته است و ممکن است در عمل تا 90 درصد [11] این فرکانس استفاده شود.

  • اوج ولتاژ. پیک ولتاژ توسط ولتاژ شکست مقره تنظیم می شود.: [12]

{\displaystyle V_{p}=\,E_{d}\,{\frac {d}{2}}\,\ln \left({\frac {D}{d}}\راست)}

جایی که

E d ولتاژ شکست مقره بر حسب ولت بر متر است

d قطر داخلی بر حسب متر است

D قطر بیرونی بر حسب متر است

پیک ولتاژ محاسبه شده اغلب توسط یک فاکتور ایمنی کاهش می یابد.

+ نوشته شده در دوشنبه نهم خرداد ۱۴۰۱ ساعت 12:5 توسط علی رضا نقش  | 

2-کابل هم محور(کابل کواکسیال )

ساخت و ساز [ ویرایش ]

انتخاب های طراحی کابل کواکسیال بر اندازه فیزیکی، عملکرد فرکانس، تضعیف، قابلیت های انتقال نیرو، انعطاف پذیری، استحکام و هزینه تأثیر می گذارد. هادی داخلی ممکن است جامد یا رشته ای باشد. Stranded انعطاف پذیرتر است. برای به دست آوردن عملکرد بهتر در فرکانس بالا، هادی داخلی ممکن است نقره‌کاری شود. سیم فولادی با روکش مسی اغلب به عنوان رسانای داخلی برای کابل مورد استفاده در صنعت تلویزیون کابلی استفاده می شود. [4]

عایق احاطه کننده هادی داخلی ممکن است پلاستیک جامد، پلاستیک فوم یا هوا با فاصله دهنده هایی باشد که سیم داخلی را پشتیبانی می کند. خواص عایق دی الکتریک برخی از خواص الکتریکی کابل را تعیین می کند. یک انتخاب متداول ، عایق پلی اتیلن جامد (PE) است که در کابل های کم تلفات استفاده می شود. تفلون جامد (PTFE) نیز به عنوان عایق و منحصراً در کابل های دارای رتبه بندی پلنوم استفاده می شود. [ نیازمند منبع ] برخی از خطوط کواکسیال از هوا (یا برخی گازهای دیگر) استفاده می‌کنند و دارای فاصله‌دهنده‌هایی هستند که هادی داخلی را از تماس با سپر جلوگیری می‌کند.

بسیاری از کابل های کواکسیال معمولی از سیم مسی بافته شده برای تشکیل سپر استفاده می کنند. این به کابل اجازه می دهد تا انعطاف پذیر باشد، اما همچنین به این معنی است که شکاف هایی در لایه محافظ وجود دارد و ابعاد داخلی سپر کمی متفاوت است زیرا نوار نمی تواند صاف باشد. گاهی اوقات قیطان نقره اندود می شود. برای عملکرد بهتر محافظ، برخی از کابل ها دارای محافظ دو لایه هستند. [4]سپر ممکن است فقط دو بافته باشد، اما در حال حاضر بیشتر متداول است که یک محافظ فویل نازک با یک بافته سیمی پوشانده شود. برخی از کابل ها ممکن است روی بیش از دو لایه محافظ سرمایه گذاری کنند، مانند "سپر چهارگانه" که از چهار لایه متناوب فویل و قیطان استفاده می کند. سایر طرح‌های سپر انعطاف‌پذیری را قربانی عملکرد بهتر می‌کنند. برخی از سپرها یک لوله فلزی جامد هستند. این کابل ها را نمی توان به شدت خم کرد، زیرا سپر پیچ خورده و باعث تلفات در کابل می شود. هنگامی که از یک محافظ فویل استفاده می شود، سیم سیم کوچکی که در فویل تعبیه شده است، لحیم کاری پایان سپر را آسان تر می کند.

برای انتقال فرکانس رادیویی پرقدرت تا حدود 1 گیگاهرتز، کابل کواکسیال با هادی بیرونی مسی جامد در اندازه های 0.25 اینچ به بالا موجود است. هادی بیرونی مانند یک دم موجدار است تا انعطاف پذیری را فراهم کند و هادی داخلی توسط یک مارپیچ پلاستیکی در موقعیتی قرار می گیرد تا به دی الکتریک هوا نزدیک شود. [4] یک نام تجاری برای چنین کابلی هلیاکس است . [5]

کابل های کواکسیال به ساختار داخلی از مواد عایق (دی الکتریک) برای حفظ فاصله بین هادی مرکزی و سپر نیاز دارند. تلفات دی الکتریک به این ترتیب افزایش می یابد: دی الکتریک ایده آل (بدون تلفات)، خلاء، هوا، پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE)، فوم پلی اتیلن و پلی اتیلن جامد. یک دی الکتریک ناهمگن باید توسط یک هادی غیر دایره ای جبران شود تا از نقاط داغ فعلی جلوگیری شود.

در حالی که بسیاری از کابل ها دارای دی الکتریک جامد هستند، بسیاری دیگر دارای دی الکتریک فومی هستند که حاوی حداکثر هوا یا گاز دیگر است تا با استفاده از یک هادی مرکزی با قطر بزرگتر، تلفات را کاهش دهد. فوم کواکس حدود 15 درصد تضعیف کمتری خواهد داشت، اما برخی از انواع دی الکتریک فوم می توانند رطوبت را جذب کنند - به خصوص در بسیاری از سطوح آن - در محیط های مرطوب و به طور قابل توجهی باعث افزایش تلفات می شوند. تکیه گاه هایی به شکل ستاره یا پره حتی بهتر اما گران تر هستند و در برابر نفوذ رطوبت بسیار حساس هستند. در اواسط قرن بیستم، کواکسیال‌های فضایی هوایی که برای برخی از ارتباطات بین شهری استفاده می‌شد، گران‌تر بودند. هادی مرکزی توسط دیسک های پلی اتیلن هر چند سانتی متر آویزان می شد. در برخی از کابل های کواکسیال کم تلفات مانند نوع RG-62، هادی داخلی توسط یک رشته مارپیچ از پلی اتیلن پشتیبانی می شود. به طوری که یک فضای هوا بین بیشتر هادی و داخل ژاکت وجود دارد. کمترثابت دی الکتریک هوا اجازه می دهد تا قطر داخلی بیشتر در همان امپدانس و قطر خارجی بیشتر در فرکانس قطع یکسان باشد و تلفات اهمی را کاهش دهد. هادی های داخلی گاهی اوقات برای صاف کردن سطح و کاهش تلفات ناشی از اثر پوستی ، نقره اندود می شوند . [4] یک سطح ناهموار مسیر جریان را گسترش می‌دهد و جریان را در پیک‌ها متمرکز می‌کند، بنابراین تلفات اهمی را افزایش می‌دهد.

ژاکت عایق را می توان از بسیاری از مواد ساخت. یک انتخاب رایج PVC است ، اما برخی از کاربردها ممکن است به مواد مقاوم در برابر آتش نیاز داشته باشند. کاربردهای خارج از منزل ممکن است به مقاومت در برابر نور ماوراء بنفش ، اکسیداسیون ، آسیب جوندگان یا دفن مستقیم نیاز داشته باشد . کابل های کواکسیال سیلابی از یک ژل مسدود کننده آب برای محافظت از کابل در برابر نفوذ آب از طریق بریدگی های جزئی در ژاکت استفاده می کنند. برای اتصالات شاسی داخلی، ژاکت عایق ممکن است حذف شود.

انتشار سیگنال [ ویرایش ]

این بخش به نقل قول های اضافی برای تأیید نیاز دارد . لطفاً با افزودن نقل قول به منابع معتبر به بهبود این مقاله کمک کنید . اطلاعات بدون مرجع ممکن است مشکل ایجاد کرده و پاک شوند. ( مارس 2016 ) ( نحوه و زمان حذف این پیام الگو را بیاموزید )

خطوط انتقال دو سرب این ویژگی را دارند که موج الکترومغناطیسی منتشر شده در خط به فضای اطراف سیم‌های موازی گسترش می‌یابد. این خطوط دارای تلفات کم، اما دارای ویژگی های نامطلوب هستند. آنها را نمی توان بدون تغییر امپدانس مشخصه آنها خم کرد، محکم پیچ خورد یا به شکل دیگری شکل داد ، که باعث انعکاس سیگنال به سمت منبع می شود. همچنین نمی‌توان آنها را دفن کرد یا در امتداد هر چیزی رسانا یا به آن متصل کرد ، زیرا میدان‌های گسترش یافته جریان‌هایی را در هادی‌های مجاور ایجاد می‌کنند که باعث تشعشعات ناخواسته و جداسازی خط می‌شود. عایق های ایستادهبرای دور نگه داشتن آنها از سطوح فلزی موازی استفاده می شود. خطوط کواکسیال تا حد زیادی این مشکل را با محدود کردن تقریباً تمام موج الکترومغناطیسی به ناحیه داخل کابل حل می کنند. بنابراین خطوط کواکسیال را می توان بدون تأثیر منفی خم کرد و به طور متوسط ​​پیچ خورد، و می توان آنها را به تکیه گاه های رسانا بدون القای جریان های ناخواسته در آنها بست، تا زمانی که تمهیداتی برای اطمینان از سیگنال جریان فشار کشش سیگنال حالت دیفرانسیل در کابل ایجاد شود.

در کاربردهای فرکانس رادیویی تا چند گیگاهرتز ، موج عمدتاً در حالت مغناطیسی الکتریکی عرضی (TEM) منتشر می‌شود ، به این معنی که میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی هر دو بر جهت انتشار عمود هستند. با این حال، بالاتر از یک فرکانس قطع مشخص ، حالت های الکتریکی عرضی (TE) یا مغناطیسی عرضی (TM) نیز می توانند منتشر شوند، همانطور که در یک موجبر توخالی انجام می شود . معمولاً ارسال سیگنال‌های بالاتر از فرکانس قطع نامطلوب است، زیرا ممکن است باعث شود حالت‌های متعدد با سرعت‌های فاز متفاوت منتشر شوند و با یکدیگر تداخل داشته باشند. قطر بیرونی تقریباً با فرکانس قطع نسبت معکوس دارد. یک حالت موج سطحی در حال انتشار که شامل سپر خارجی نیست یا نیازی به سپر خارجی ندارد، بلکه فقط یک هادی مرکزی منفرد نیز در کواکس وجود دارد، اما این حالت به طور موثر در کواکس هندسه معمولی و امپدانس رایج سرکوب می‌شود. خطوط میدان الکتریکی برای این حالت [TM] دارای یک جزء طولی هستند و به طول خط نیم طول موج یا بیشتر نیاز دارند.

کابل کواکسیال ممکن است به عنوان یک نوع موجبر در نظر گرفته شود . نیرو از طریق میدان الکتریکی شعاعی و میدان مغناطیسی محیطی در حالت عرضی TEM00 منتقل می شود . این حالت غالب از فرکانس صفر (DC) تا حد بالایی است که توسط ابعاد الکتریکی کابل تعیین می شود. [6]

+ نوشته شده در دوشنبه نهم خرداد ۱۴۰۱ ساعت 11:58 توسط علی رضا نقش  | 

1-کابل هم محور(کابل کواکسیال )


 

"Coax" به اینجا هدایت می شود. برای عمل ترغیب کردن، ترغیب را ببینید .

کابل کواکسیال انعطاف پذیر RG-59 متشکل از:

  1. غلاف پلاستیکی بیرونی
  2. سپر مسی بافته شده
  3. عایق دی الکتریک داخلی
  4. هسته مس

کابل کواکسیال یا کواکسیال (تلفظ / ˈ k oʊ . æ k s / ) نوعی کابل الکتریکی است که از یک هادی داخلی تشکیل شده است که توسط یک سپر رسانای متحدالمرکز احاطه شده است که این دو توسط یک دی الکتریک ( مواد عایق ) از هم جدا شده اند. بسیاری از کابل های کواکسیال نیز دارای غلاف یا ژاکت محافظ بیرونی هستند. اصطلاح کواکسیال به هادی داخلی و سپر خارجی اشاره دارد که یک محور هندسی مشترک دارند .

کابل کواکسیال نوعی خط انتقال است که برای انتقال سیگنال های الکتریکی با فرکانس بالا با تلفات کم استفاده می شود. این در برنامه هایی مانند خطوط تلفن ، کابل های شبکه اینترنت باند پهن ، گذرگاه های داده کامپیوتری پرسرعت ، سیگنال های تلویزیون کابلی ، و اتصال فرستنده ها و گیرنده های رادیویی به آنتن های آنها استفاده می شود. این کابل با سایر کابل های محافظ متفاوت است زیرا ابعاد کابل و کانکتورها به گونه ای کنترل می شوند که فاصله هادی دقیق و ثابتی را ایجاد کنند که برای عملکرد موثر آن به عنوان یک خط انتقال لازم است.

اولیور هیوساید در پتنت بریتانیایی خود در سال 1880 نشان داد که چگونه کابل کواکسیال می تواند تداخل سیگنال بین کابل های موازی را از بین ببرد.

کابل کواکسیال در اولین (1858) و پس از نصب کابل های فرا اقیانوس اطلس مورد استفاده قرار گرفت ، اما نظریه آن تا سال 1880 توسط فیزیکدان، مهندس و ریاضیدان انگلیسی، الیور هیوساید ، که طرح را در آن سال به ثبت رساند، توضیح داده نشد (اختراع ثبت اختراع شماره 1407 بریتانیا). [1]

 

فهرست

برنامه های کاربردی [ ویرایش ]

کابل کواکسیال به عنوان خط انتقال سیگنال های فرکانس رادیویی استفاده می شود. کاربردهای آن شامل خطوط تغذیه اتصال فرستنده ها و گیرنده های رادیویی به آنتن های آنها، اتصالات شبکه کامپیوتری (به عنوان مثال، اترنت )، صدای دیجیتال ( S/PDIF ) و توزیع سیگنال های تلویزیون کابلی است . یکی از مزیت های کواکسیال نسبت به انواع دیگر خطوط انتقال رادیویی این است که در یک کابل کواکسیال ایده آل، میدان الکترومغناطیسی حامل سیگنال تنها در فضای بین هادی های داخلی و خارجی وجود دارد.. این اجازه می دهد تا کابل های کواکسیال در کنار اجسام فلزی مانند ناودان ها بدون تلفات برق که در انواع دیگر خطوط انتقال رخ می دهد، نصب شوند. کابل کواکسیال همچنین از سیگنال در برابر تداخل الکترومغناطیسی خارجی محافظت می کند .

توضیحات [ ویرایش ]

برش کابل کواکسیال (نه به مقیاس)

کابل کواکسیال سیگنال الکتریکی را با استفاده از یک هادی داخلی (معمولاً یک سیم جامد مسی، مس رشته ای یا سیم فولادی با روکش مس) که توسط یک لایه عایق احاطه شده است و همه توسط یک محافظ محصور شده است، معمولاً یک تا چهار لایه نوار فلزی بافته شده و نوار فلزی، هدایت می کند. کابل توسط یک ژاکت عایق بیرونی محافظت می شود. به طور معمول، قسمت بیرونی محافظ در پتانسیل زمین نگه داشته می شود و یک ولتاژ حامل سیگنال به هادی مرکزی اعمال می شود. مزیت طراحی کواکسیال این است که با حالت دیفرانسیل، جریان های فشار کش برابر بر روی هادی داخلی و داخل هادی بیرونی، میدان های الکتریکی و مغناطیسی سیگنال به دی الکتریک محدود می شود و نشتی کمی دارد.خارج از سپر علاوه بر این، میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی خارج از کابل تا حد زیادی از تداخل با سیگنال‌های داخل کابل جلوگیری می‌کنند، اگر جریان‌های نابرابر در انتهای دریافت کننده خط فیلتر شوند. این ویژگی کابل کواکسیال را هم برای حمل سیگنال‌های ضعیف که نمی‌توانند تداخل محیط را تحمل کنند و هم برای سیگنال‌های الکتریکی قوی‌تر که نباید اجازه تابش یا جفت شدن به ساختارها یا مدارهای مجاور را داشته باشند، انتخاب خوبی می‌کند. [2] کابل‌های با قطر بزرگ‌تر و کابل‌های با سپرهای متعدد نشتی کمتری دارند.

کاربردهای رایج کابل کواکسیال شامل توزیع ویدئو و CATV ، انتقال RF و مایکروویو و اتصالات داده های کامپیوتری و ابزار دقیق است. [3]

امپدانس مشخصه کابل ( Z_0 ) با ثابت دی الکتریک عایق داخلی و شعاع هادی های داخلی و خارجی تعیین می شود. در سیستم های فرکانس رادیویی، که در آن طول کابل با طول موج سیگنال های ارسالی قابل مقایسه است، امپدانس مشخصه کابل یکنواخت برای به حداقل رساندن تلفات مهم است. امپدانس منبع و بار برای مطابقت با امپدانس کابل برای اطمینان از حداکثر انتقال توان و حداقل نسبت موج ایستاده انتخاب می شود . سایر خصوصیات مهم کابل کواکسیال عبارتند از تضعیف به عنوان تابعی از فرکانس، قابلیت جابجایی ولتاژ و کیفیت محافظ. [2]

+ نوشته شده در دوشنبه نهم خرداد ۱۴۰۱ ساعت 11:55 توسط علی رضا نقش  |