Nima coaxial kablilar nima uchun juda yaxshi izolyatsiyaga ega?

Koaksiyal kabel nima?

Koaksiyal kabel - bu minimal interferentsiya bilan yuqori chastotali elektr energiyasini uzatish uchun mo'ljallangan elektr kabel turi. U markaziy konduktor (adalolik uchun moslashgan qopqiq yoki qopqiq plakalangan tel) va silindr formadagi izolyatsiya qabulotidan iborat, shuningdek, shu qabulotida konduktiv zirza joylashtirilgan. Bu zirza adashimda bir nechta qoplangan/plesten qopqiq yoki aluminiy tel qatlamlari, ko'pincha performansni oshirish uchun aluminiy foliy bilan birlashtirilgan.

Asosiy komponentlar va qurilishi

• Markaziy konduktor: Elektr signali bilan ta'minlanadi. Optimal elektr chalinish uchun qopqiq yoki qopqiq plakalangan materiallardan ishlab chiqarilgan.

• Izolyatsiya qabuloti: Markaziy konduktor va zirzaning orasini ajratib, short tsirkuitlarni oldini oladi va signallarning samaradorligini saqlaydi.

• Konduktiv zirza: Adashimda plesten mesh yoki foliy (yoki ikkalasi) bo'lib, tashqi elektromagnit interferentsiyasini (EMI) bloklash va signallarni kabel ichiga o'zgartirishga xizmat qiladi.

• Tashqi qobiqa: Fizik jihatdan zarar, namlik va mohiy munosabatlardan himoya qilish uchun qo'yilgan izolyatsiya qabuloti.

"Koaksiyal" so'zi markaziy konduktor va zirzaning bir xil geometrik o'qda joylashganidan olingan, bu esa samarali signallar uzatishini ta'minlaydi va radiatsion yo'qotmalarini minimallashtiradi.

Umumiy qo'llanmalar

Koaksiyal kabeollar samarali yuqori chastotali signallar uzatish talab qilinadigan holatlarda keng qo'llaniladi:

• Kabel televizioni (CATV) va videodagi tarqatma tizimlari.

• Radio chastota (RF) va mikrovolnoviy aloqalar, masalan, antennalar va uydu diskleri.

• Kompyuter tarmog'i (masalan, eski Ethernet tizimlari) va sanoat instrumentlari.

• Audi va videokabinetlari: Televizorlar, o'yin konsollari va audi sistemlari kabi qurilmalarga ulash uchun konektorlar.

Boshqa kabeollarga nisbatan afzalliklari

Zirzalantirilmagan kabeollarga (masalan, ixtirovchi juftlik tellar) nisbatan, koaksiyal kabeollar quyidagilarni taklif etadi:

• Yuqori EMI va radio chastota interferentsiyasiga (RFI) qarshi barqarorlik.

• Yuqori chastotali signallarni uzoq masofada uzatish uchun yuqori banditet.

• Stabil impedans, signallarning samaradorligini ta'minlaydi.

Turlari va variantlari

• RG kabeollar: Standartlashtirilgan turlar (masalan, RG-6, RG-59) CATV va tarmog'larda ishlatiladi, izolyatsiya qalinligi va zirza samaradorligi bo'yicha farqlanadi.

• Past yo'qotishli koaksiyal: Yuqori quvvatli yoki uzoq masofali RF qo'llanmalari uchun mo'ljallangan, qalinroq konduktorlar va rivojlangan zirzaga ega.

• Triaksiyal kabeollar: Chet eldagi qorovul maydonlar uchun qo'shimcha ichki zirza qabulotiga ega, professional audi va tibbiy tajribaviy qurilmalarda keng qo'llaniladi.

Koaksiyal kabeollar ishlashi

Elektr aralashi qopqiq tolda o'tganda, butun energiya maqsadga yetib borishi mumkin emas. Ba'zi energiya qopqiqning ichki qarshilikidan sababli issiq shaklda yo'qotiladi. Elektr energiyasi elektronlar tomonidan ta'minlanadi, elektronlar energiya o'zgartirishdan keyin energetik darajalar orasida o'tish paytida turli chastotali va tilliklikdagi elektromagnit radiatsiyani yaratadi.

Koaksiyal kabeollar qo'llanmalar

Koaksiyal kabeollar radio chastota (RF) signallarini uzatish uchun uzatma liniyalari hisoblanadi. Ularning orqali radio transmitter va qabul qiluvchilar antennalarga, kompyuter tarmog'larida ma'lumotlarni uzatish, va televizyon signallarini tarqatish uchun keng qo'llaniladi.

Koaksiyal kabeollar boshqa uzatma liniyalari bilan solishtirilganda, ideal koaksiyal kabelda elektr signallarni uzatuvchi elektromagnit maydon faqat ichki va tashqi konduktorlar orasidagi joyga cheklanadi. Bu imkoniyat kabeollarini metall ob'ektlar (masalan, guterlar) yaqinida o'rnatishga imkon beradi, bu jarayonda signallar uzatishda katta quvvat yo'qotilishi mumkin emas—boshqa liniyalarda signallar mohiyatga sig'ishi mumkin.

Kabeolda signallar yo'qotishi

Signallar yo'qotishi, agar elektromagnit maydonlar yoki radiatsiya kabelning zirzasini o'tsa, har bir yo'nalishda sodir bo'lishi mumkin. Tashqi signallar ham kabelga kirishi mumkin, bu interferentsiyaga olib keladi (bu jarayon "ingress" deb ataladi). Ingress shum va signallarning samaradorligini pasaytiradi. Aksincha, kabel ichidagi signallar mohiyatga sig'a oladi (egress), bu interferentsiyaga olib keladi va uzatish samaradorligini pasaytiradi.

Nega koaksiyal kabeollar juda qoplangan?

Uy elektr kabeollarini xavfsizlik va energiya yo'qotishni minimallashtirish uchun qoplandi. Izolyatsiya energiya mohiyatga sig'ishiga yuqori qarshilik ta'minlaydi. Koaksiyal kabeollar, boshqa kabeollarga o'xshash holda, elektromagnit radiatsiya va issiq yaratishi mumkin, lekin ularning guvoh izolyatsiyasi ushbu muammolarni hal qiladi. Bitta-yodda kabel uchun, izolyatsiya tomonidan ta'minlangan elektr energiyasining mohiyatga sig'ishiga qarshi qarshilik quyidagicha belgilanadi:

• Elektr izolyatsiya qarshiliigi: Minimal elektr aralashish va qisqartirishdan himoya qilish uchun muhim parametr.

Koaksiyal kabeollar modern aloqa va elektronika sohasida muhim komponent bo'lib qoladi, signallarning samaradorligi, davomiyligi va narx-miqdordagi balansni keng qamrovli qo'llanmalarda ta'minlaydi.

• ρ = konduktorning rezistiviteti.

• r₁ = konduktor radiusi.

• r₂ = izolyator radiusi.

Elektromagnit to'qimlarning umumiy ta'siri

Kundalik hayotimizda biz doimiy ravishda barcha yo'nalishlarda elektromagnit to'qimlar bilan bombardirlanamiz. Sayyoralar, mikrovolnoviy qurilmalar, telefon signallari, infrakrasniy radiatsiya va boshqalar tomonidan yaratilgan sonli to'qimlar doimiy ravishda uyimizdan o'tadi. Bu omniyent elektromagnit mohiyat muhim muammoga olib kelaydi: kabeollar tomonidan yaratilgan to'qimlar boshqa to'qimlar bilan bir xil chastota yoki tilliklikka ega bo'lishi mumkin, bu interferentsiyaga olib keladi. Kabeollar signallarni sig'ishi (intensivlikni kamaytirish va raschotlarni yuzaga keltirish) va yaqin joyda bo'lgan signallarni sig'ishi, samaradorlikni pasaytirishi mumkin.

Masalan, telefon aktiv, radio sverka qilingan va televizor yoqilgan paytda, yomon qoplangan koaksiyal kabeollar audio signallarni interferentsiya sababli og'irlikka tortishi mumkin. Shunday qilib, telefonni radio qachonki qirib turishi, istalgan shum hosil qiladi, chunki qurilmalar elektromagnit maydonlari orasida urushadi. Bu koaksiyal kabeollar uchun izolyatsiya asosiy rolini ko'rsatadi.

Koaksiyal kabeollarda izolyatsiya roli

Koaksiyal kabeollar ikkita asosiy muammoga hal qilish uchun guvoh izolyatsiya bilan ishlab chiqarilgan:

• Signallar sig'ishini (egress) oldini olish: Izolyatsiya va zirza birgalikda elektromagnit maydonni aniq ichki konduktor va tashqi zirza orasidagi joyga cheklashadi. Bu dizayn energiya yo'qotishini issiq yoki radiatsiya signallarini minimal qilib, zayif signallar (masalan, televizyon retranslyatsiyalari yoki tarmog' ma'lumotlari) qalinroq va deformatsiyadan saqlanadi.

• Tashqi interferentsiyani (ingress) oldini olish: Bir nechta qoplangan metal va foliydan iborat zirza tashqi elektromagnit to'qimlarni radioradio, telefon vorotniki yoki boshqa qurilmalardan qabul qilishga xizmat qiladi. Bu signallarning saf samaradorligini saqlash uchun ahamiyatli, xususan konkurent chastotalar bilan to'ldirilgan mohiyatlarda.

Koaksiyal dizayning inzheneriyaviy afzalligi

Koaksiyal struktura elektr va magnit maydonlarni dielektrik izolyator (ichki konduktor va zirza orasidagi qabulot) ichiga cheklaydi. Bu dielektrik material uning elektr energiyasini sig'ish va issiq o'tishdan oldini olish uchun tanlangan. Natijada:

• Zayif signallar (masalan, tibbiy sensorlar yoki radio teleskoplar tomonidan) tashqi shumlardan nafqat emas.

• Yuqori quvvatli signallar (masalan, sanoat yoki retranslyatsiya tizimlari) yaqin joydagi qurilmalarga radiatsiya qilishadi, bu interferentsiya yoki xavfsizlik xavflarini kamaytiradi.

Xulosa

Elektromagnit faoliyat bilan buzilgan dunyoda, koaksiyal kabeollar ishonchli, interferentsiyadan saqlangan signallar uzatish uchun yechim hisoblanadi. Ularning unikal dizayni—to'g'ri izolyatsiya, zaminlangan zirza va cheklanmagan elektromagnit maydon—ularning nafis ma'lumotlar zanjirlaridan yuqori energiya signallarigacha barcha narsalarni bajarishiga imkon beradi. Bu ularni global aloqa tizimidan kuniy uy entertainment tizimlarigacha signallarning samaradorligi va samaradorligi muhim bo'lgan qo'llanmalarda orindashmaydigan qiladi.