Առաջացող էֆեկտը փոխհաղորդիչներում

Սկին էֆեկտի սահմանումը

Սկին էֆեկտը փոխանցման գծերում այն երևույթն է, երբ ԱՄ-հոսանքը կենտրոնանում է պղնձի մակերևույթի շուրջ, որը ավելացնում է դրա արդյունավետ դիմադրությունը:

Սկին էֆեկտը սահմանվում է որպես ԱՄ-հոսանքի անհավասարաչափ բաշխումը պղնձի հատույթով, այնպես որ հոսանքի խտությունը ամենաբարձր է պղնձի մակերևույթի շուրջ և ցուցչային կերպով նվազում է դեպի կենտրոն: Դա նշանակում է, որ պղնձի ներսի մասը փոքր հոսանք է փոխանցում համեմատած արտաքին մասի հետ, ինչը առաջ է բերում պղնձի արդյունավետ դիմադրության ավելացմանը:

Սկին էֆեկտը նվազեցնում է հոսանքի հորիզոնական հատույթը, ավելացնում է էներգիայի կորսացումները և պղնձի այցելումը: Այն փոփոխում է փոխանցման գծի իմպեդանսը, ազդում է լարումների և հոսանքի բաշխման վրա: Այս էֆեկտը կարգավորվում է բարձր հաճախարկումների, ավելի մեծ պղնձի տրամագծերի և ավելի ցածր հոսանքատարողության դեպքում:

Սկին էֆեկտը չի տեղի ունենում ուղղահայաց հոսանք (ՈՀ) համակարգերում, քանի որ հոսանքը հավասարաչափ է փոխանցվում պղնձի հատույթով: Այնուամենայնիվ, ԱՄ համակարգերում, հատուկ առումով բարձր հաճախարկումներով աշխատող ռադիո և միկրոալի համակարգերում, սկին էֆեկտը կարող է ունենալ նշանակալի ազդեցություն փոխանցման գծերի և այլ կոմպոնենտների գծագրում և վերլուծության վրա:

Սկին էֆեկտի պատճառները

Սկին էֆեկտը պարունակվում է ԱՄ-հոսանքի ստեղծած մագնիսական դաշտի և պղնձի ինքն միջև փոխազդեցության արդյունքում: Նկարում ցուցադրված է, որ երբ ԱՄ-հոսանքը հոսում է գլանային պղնձով, այն ստեղծում է մագնիսական դաշտ պղնձի շուրջ և ներսում: Մագնիսական դաշտի ուղղությունը և մեծությունը փոփոխվում են ԱՄ-հոսանքի հաճախարկումից և ամպլիտուդից կախված:

Ֆարադեյի էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի օրենքի համաձայն, փոփոխվող մագնիսական դաշտը ինդուկտացնում է էլեկտրական դաշտ պղնձում: Այս էլեկտրական դաշտը, իր հերթին, ինդուկտացնում է հակառակ հոսանք պղնձում, որը կոչվում է էդի հոսանք: Էդի հոսանքները պղնձի ներսում պտտվում են և հակառակ են սկզբնական ԱՄ-հոսանքին:

Էդի հոսանքները ավելի ուժեղ են պղնձի կենտրոնի շուրջ, որտեղ դրանք ունեն ավելի շատ մագնիսական հոսքի կապ սկզբնական ԱՄ-հոսանքի հետ: Այսպիսով, դրանք ստեղծում են ավելի ուժեղ հակառակ էլեկտրական դաշտ և նվազեցնում են կենտրոնի ներսում հոսանքի խտությունը: Մյուս կողմից, պղնձի մակերևույթի շուրջ, որտեղ մագնիսական հոսքի կապը սկզբնական ԱՄ-հոսանքի հետ փոքր է, դա առաջացնում է ավելի թույլ էդի հոսանքներ և ավելի թույլ հակառակ էլեկտրական դաշտ: Այսպիսով, մակերևույթի շուրջ ավելի բարձր հոսանքի խտություն է ստացվում:

Այս երևույթը առաջ է բերում հոսանքի անհավասարաչափ բաշխումը պղնձի հատույթով, ավելի բարձր հոսանք հոսում է մակերևույթի շուրջ քան կենտրոնի շուրջ: Այս է հայտնի որպես սկին էֆեկտ փոխանցման գծերում:

Սկին էֆեկտի քանակացումը

Սկին էֆեկտը կարող է քանակացվել սկին խորությամբ կամ δ (դելտա), որը պղնձի մակերևույթի տակ խորությունն է, որտեղ հոսանքի խտությունը նվազում է մակերևույթի արժեքի մոտ 37%-ի: Փոքր սկին խորությունը ցույց է տալիս ավելի ծանր սկին էֆեկտ:

Սկին խորությունը կախված է մի քանի գործոններից, ինչպիսիք են.

ԱՄ-հոսանքի հաճախարկումը. Բարձր հաճախարկումը նշանակում է ավելի արագ փոփոխություններ մագնիսական դաշտում և ավելի ուժեղ էդի հոսանքներ: Այսպիսով, սկին խորությունը նվազում է հաճախարկումը ավելանում է:

Պղնձի հոսանքատարողությունը. Բարձր հոսանքատարողությունը նշանակում է ավելի ցածր դիմադրություն և ավելի հեշտ էդի հոսանքների հոսում: Այսպիսով, սկին խորությունը նվազում է հոսանքատարողությունը ավելանում է:

Պղնձի մուտքայինությունը. Բարձր մուտքայինությունը նշանակում է ավելի շատ մագնիսական հոսքի կապ և ավելի ուժեղ էդի հոսանքներ: Այսպիսով, սկին խորությունը նվազում է մուտքայինությունը ավելանում է:

Պղնձի ձևը. chied ձևերն ունեն տարբեր երկրաչափական գործոններ, որոնք ազդում են մագնիսական դաշտի բաշխման և էդի հոսանքների վրա: Այսպիսով, սկին խորությունը փոփոխվում է պղնձի տարբեր ձևերով:

Սկին խորության հաշվարկման բանաձևը գլանային պղնձի համար շրջակումով է.

δ սկին խորությունն է (մետրերով)

ω ԱՄ-հոսանքի անկյունային հաճախարկումն է (ռադիաններ վրա երկուշաբթի ընթացքում)

μ պղնձի մուտքայինությունն է (հենրի մետրով)

σ պղնձի հոսանքատարողությունն է (սիմենս մետրով)

Օրինակ, շրջակումով գլանային կոպր պղնձի համար, որը աշխատում է 10 MHz հաճախարկումով, սկին խորությունը է.

Այս նշանակում է, որ միայն 0.066 մմ կարի շերտ պղնձի մակերևույթի շուրջ փոխանցում է ամբողջ հոսանքը այս հաճախարկումով:

Սկին էֆեկտի նվազեցումը

Սկին էֆեկտը կարող է առաջացնել մի շարք խնդիրներ փոխանցման գծերում, ինչպիսիք են.

• Էներգիայի կորսացումների և պղնձի այցելման ավելացում, որը նվազում է համակարգի էֆեկտիվությունը և ավտոմատացումը:

• Փոխանցման գծի իմպեդանսի և լարումի նվազում, որը ազդում է սիգնալի որակի և էներգիայի փոխանցման վրա:

• Էլեկտրոմագնիսական մեխանիզմի և ռադիացիայի ավելացում փոխանցման գծից, որը կարող է ազդել հարևան սարքերի և շղթաների վրա:

Այսպիսով, անհրաժեշտ է նվազեցնել սկին էֆեկտը փոխանցման գծերում որքան հնարավոր է: Սկին էֆեկտը նվազեցնելու մի քանի մեթոդներ են.

• Օգտագործել ավելի հոսանքատար և ավելի ցածր մուտքայինություն ունեցող պղնձներ, ինչպիսիք են կոպր կամ արգենտ, փոխարինելով երկաթ կամ ստալ:

• Օգտագործել փոքր տրամագիծ կամ հատույթ ունեցող պղնձներ, որոնք նվազեցնում են մակերևույթի և կենտրոնի հոսանքի խտությունների տարբերությունը:

• Օգտագործել սեղմ կամ հանգույց պղնձներ փակ պղնձների փոխարեն, որոնք ավելացնում են պղնձի արդյունավետ մակերևույթը և նվազեցնում են էդի հոսանքները: Սպեցիալ տիպի սեղմ պղնձ, որը կոչվում է litz լար, պարզ է նվազեցնել սկին էֆեկտը սեղմները այնպես պտտելով, որ յուրաքանչյու