Hvad er de fire typer ledere i en transmissionslinje?

En enkelt solid ledere

Karakteristika

En enkelt solid leder er den mest grundlæggende type leder. Den er lavet af et enkelt metal (som kobber eller aluminium) og har fordelene ved en simpel struktur og høj mekanisk styrke. På grund af dens solide struktur har den god ledningsevne ved lave frekvenser og relativt ligelig strømfordeling. For eksempel kan den anvendes i nogle kortafstands overføringslinjer, der kræver høj mekanisk styrke og lave frekvenser (som f.eks. nogle indendørs strømforsyninger).

Med øget overførselsfrekvens vil effekten af skindoverflade koncentrere strømmen på ledernes overflade, og materialet inde i den solide leder kan ikke blive fuldt ud udnyttet, hvilket resulterer i materialeoverskud, og det kan begrænse dens strømførende kapacitet på grund af varmeafgiftsproblemer under højstrømsoverførsel.

Strandede leder

Karakteristika

En stranded leder består af flere tråde med mindre diameter, der er drejet sammen. Denne struktur øger leders fleksibilitet, er let at installere og bøje, og egnede til overførselslinjer, der ofte skal bøjes eller flyttes, som f.eks. kabler i kabelbroer eller strømkabler til nogle mobile enheder.

Kontakten mellem de mange tråde i en stranded leder øger varmeafgiftsområdet i visse grad og hjælper med at forbedre strømførende kapaciteten. Samtidig kan hver lille tråd betragtes som en uafhængig strømbane, og ved høje frekvenser gør skindoverfladeeffekten, at strømmen koncentrerer sig på overfladen af hver lille tråd, hvilket svarer til at øge den totale effektive ledefläche, og kan bedre håndtere høgfrekvent overførsel end en enkelt solid leder. For eksempel bruges strandede ledere ofte i nogle høgfrekvente kommunikationskabler for at forbedre signaloverførselskvaliteten.

Hule leder

Karakteristika

Indeni en hul leder er strukturen tom, og strømmen koncentrerer sig hovedsageligt på ledernes yderside. Denne struktur udnytter effektivt skindoverfladeeffekten, og ved høje frekvenser, da strømmen koncentrerer sig på overfladen, har den tomme del ikke en væsentlig effekt på strømoverførslen, men kan reducere ledens vægt og spare materiale.

Hule ledere har visse anvendelser i nogle overførselsystemer med strenge vægtekrav (som f.eks. overførselslinjer i rumfartsområdet) eller lange spænd overførselslinjer (for at reducere selve vægten på tårnet). Dog er produktionsprocessen for hule ledere forholdsvis kompliceret, og mekaniske styrken kan være lavere end for solide ledere, og foranstaltninger skal træffes i strukturel design for at sikre tilstrækkelig mekanisk støtte.

Koaksial leder

Karakteristika

En koaksial leder består af en indre leder og en ydre leder, adskilt af et isolerende medium. Ydre lederen er normalt en hul cylindrisk leder, der omgiver den indre leder midt i. Denne struktur har gode elektromagnetiske skjoldningsegenskaber, hvor den indre leder transmitterer signalet, mens den ydre leder ikke kun er returneringssignalbanen, men også fungerer som skjold mod eksterne elektromagnetiske støj.

Koaksiale ledere anvendes bredt i høgfrekvente signaloverførsler (som f.eks. TV-signaloverførsel, hurtig dataoverførsel i computernetværk osv.). De kan effektivt transmittere høgfrekvente signaler, reducere signalforsvinding og ekstern støj, og sikre signalkvaliteten. Men kostprisen for koaksialkabler er forholdsvis høj, og med øget overførselsafstand er signalforsvinding stadig et problem, der skal tages hensyn til.