Які чотири типи провідників існують у лінії передачі?

Один твердий провідник

Особливості

Один твердий провідник є найбазовішим типом провідника. Він виготовлений з одного металевого матеріалу (наприклад, мідь або алюміній) і має переваги простоти конструкції та високої механічної міцності. Через свою тверду структуру він має хорошу провідність на низьких частотах та відносно рівномірне розподілення струму. Наприклад, його можна використовувати в деяких коротких лініях передачі, яким потрібна висока механічна міцність та низька частота (таких як деякі внутрішньо-будівельні електропроводки).

Однак зі збільшенням частоти передачі, ефект шкіри буде концентрувати струм на поверхні провідника, і матеріал всередині твердого провідника не може бути повністю використаний, що призводить до витрати матеріалу, і це може обмежити його струмопровідну здатність через проблеми тепловідведення під час передачі великого струму.

Живильний провідник

Особливості

Живильний провідник складається з кількох дротів меншого діаметру, переплетених разом. Ця конструкція збільшує гнучкість провідника, спрощує його встановлення та згин, і він підходить для ліній передачі, які часто потрібно гнути або переміщати, таких як кабель у кабельному містку або живилевий шнур деяких мобільних пристроїв.

Контакт між багатьма дротами живильного провідника до певної міри збільшує площу тепловідведення, що допомагає покращити струмопровідну здатність. Одночасно, оскільки кожен маленький дріт можна вважати окремим шляхом струму, на високих частотах ефект шкіри зумовлює концентрацію струму на поверхні кожного маленького дрота, що еквівалентно збільшенню загальної ефективної провідної площі, що дозволяє краще справлятися з передачею високочастотних сигналів, ніж один твердий провідник. Наприклад, в деяких високочастотних комунікаційних кабелях часто використовують живильні провідники для покращення якості передачі сигналів.

Порожній провідник

Особливості

Всередині порожнього провідника знаходиться порожня структура, і струм в основному концентрується на зовнішній поверхні провідника. Ця конструкція ефективно використовує ефект шкіри, при високочастотній передачі, оскільки струм концентрується на поверхні, порожня частина не має значного впливу на передачу струму, але може зменшити вагу провідника та зберегти матеріал.

Порожні провідники мають певне застосування в деяких системах передачі зі строгими вимогами до ваги (наприклад, лінії передачі в аерокосмічній галузі) або довгих пролітах надземних ліній передачі (щоб зменшити тиск власної ваги на вежу). Однак процес виробництва порожніх провідників є відносно складним, а механічна міцність може бути нижчою, ніж у твердих провідників, і необхідно враховувати міри в конструктивному проектуванні, щоб забезпечити достатню механічну підтримку.

Коаксіальний провідник

Особливості

Коаксіальний провідник складається з внутрішнього провідника та зовнішнього провідника, розділених ізольюючим середовищем. Зовнішній провідник зазвичай є порожнім циліндричним провідником, який оточує внутрішній провідник посередині. Ця конструкція має гарні електромагнітні екранувальні характеристики, внутрішній провідник передає сигнал, а зовнішній провідник не лише є шляхом повернення сигналу, але також виконує роль екранування від зовнішніх електромагнітних завад.

Коаксіальні провідники широко використовуються в передачі високочастотних сигналів (наприклад, передача телевізійних сигналів, високоскоростна передача даних в комп'ютерних мережах тощо). Вони можуть ефективно передавати високочастотні сигнали, зменшувати згасання сигналу та зовнішні завди, забезпечуючи якість сигналу. Але вартість коаксіального кабелю є відносно високою, і зі збільшенням відстані передачі, згасання сигналу все ще є проблемою, яку слід враховувати.