چهار نوع رسانای در یک خط انتقال چیست؟

یک رسانه‌گر جامد تک

ویژگی

یک رسانه‌گر جامد تک ساده‌ترین نوع رسانه‌گر است. از یک ماده فلزی (مانند مس یا آلومینیوم) ساخته شده و دارای مزایای ساختار ساده و قدرت مکانیکی بالا است. به دلیل ساختار جامد، در فرکانس‌های پایین هدایت الکتریکی خوبی دارد و توزیع جریان نسبتاً یکنواخت است. برای مثال، ممکن است در برخی خطوط انتقال کوتاه مسافت که نیاز به قدرت مکانیکی بالا و فرکانس پایین (مانند برخی از سیم‌بندی برق داخلی) دارند، استفاده شود.

با افزایش فرکانس انتقال، اثر پوستی جریان را روی سطح رسانه‌گر متمرکز می‌کند و ماده داخل رسانه‌گر جامد کاملاً استفاده نمی‌شود، که باعث تلفات ماده و محدودیت ظرفیت حمل جریان به دلیل مشکلات تản حرارتی در انتقال جریان بالا می‌شود.

رسانه‌گر لوله‌ای

ویژگی

یک رسانه‌گر لوله‌ای از چند سیم با قطر کوچک‌تر که به هم پیچیده شده‌اند تشکیل شده است. این ساختار انعطاف‌پذیری رسانه‌گر را افزایش می‌دهد، نصب و خم کردن آن آسان است و برای خطوط انتقالی که نیاز به خم شدن یا حرکت مداوم دارند، مانند سیم در پل سیم یا سیم برق دستگاه‌های متحرک مناسب است.

تماس بین چند سیم رسانه‌گر لوله‌ای به میزانی سطح تản حرارت را افزایش می‌دهد و به بهبود ظرفیت حمل جریان کمک می‌کند. همزمان، از آنجا که هر سیم کوچک می‌تواند به عنوان یک مسیر مستقل جریان در نظر گرفته شود، در فرکانس‌های بالا، اثر پوستی جریان را روی سطح هر سیم کوچک متمرکز می‌کند، که معادل افزایش مساحت کل موثر هدایت است و می‌تواند بهتر از یک رسانه‌گر جامد تک با انتقال فرکانس‌های بالا مقابله کند. برای مثال، در برخی از سیم‌های ارتباطی با فرکانس بالا، از رسانه‌گرهای لوله‌ای برای بهبود کیفیت انتقال سیگنال استفاده می‌شود.

رسانه‌گر توخالی

ویژگی

داخل رسانه‌گر توخالی ساختار توخالی است و جریان عموماً روی سطح بیرونی رسانه‌گر متمرکز می‌شود. این ساختار به طور موثری از اثر پوستی استفاده می‌کند، در انتقال فرکانس‌های بالا، زیرا جریان روی سطح متمرکز می‌شود، بخش توخالی تأثیر عمده‌ای بر انتقال جریان ندارد، اما می‌تواند وزن رسانه‌گر را کاهش دهد و ماده را صرفه‌جویی کند.

رسانه‌گرهای توخالی در برخی از سیستم‌های انتقال با محدودیت‌های وزنی مشخص (مانند خطوط انتقال در حوزه هوافضا) یا خطوط انتقال هوایی با طول فاصله بزرگ (برای کاهش فشار وزن خود بر برج) کاربرد دارند. با این حال، فرآیند تولید رسانه‌گرهای توخالی نسبتاً پیچیده است و قدرت مکانیکی آنها ممکن است کمتر از رسانه‌گرهای جامد باشد و در طراحی ساختاری باید تدابیری برای اطمینان از پشتیبانی مکانیکی کافی اتخاذ شود.

رسانه‌گر همنام

ویژگی

یک رسانه‌گر همنام شامل یک رسانه‌گر داخلی و یک رسانه‌گر بیرونی که توسط یک مedium عایقی جدا شده‌اند است. رسانه‌گر بیرونی معمولاً یک رسانه‌گر استوانه‌ای توخالی است که رسانه‌گر داخلی را در مرکز محاط می‌کند. این ساختار دارای خصوصیات مغناطیسی-الکتریکی مطلوب است، رسانه‌گر داخلی سیگنال را منتقل می‌کند، رسانه‌گر بیرونی نه تنها مسیر بازگشت سیگنال است بلکه نقش مسدود کردن تداخل الکترومغناطیسی خارجی را نیز ایفا می‌کند.

رسانه‌گرهای همنام در انتقال سیگنال‌های با فرکانس بالا (مانند انتقال سیگنال تلویزیونی، انتقال داده‌های با سرعت بالا در شبکه‌های کامپیوتری و غیره) به طور گسترده استفاده می‌شوند. آنها می‌توانند به طور موثر سیگنال‌های با فرکانس بالا را منتقل کنند، کاهش تضعیف سیگنال و تداخل خارجی را کاهش دهند و کیفیت سیگنال را تضمین کنند. اما هزینه کابل همنام نسبتاً بالاست و با افزایش فاصله انتقال، تضعیف سیگنال همچنان یک مسئله برای در نظر گرفتن است.