Dewis Y Cynulliad Cebl RF Iawn

Coaxial cebl mae gwasanaethau bron ym mhobman y gellir dod o hyd i systemau electronig. Ac mae ganddyn nhw swydd syml: gwasanaethu fel llwybr signal i drosglwyddo signalau o un lleoliad i'r llall. Ond mae'n rhaid iddyn nhw wneud y gwaith hwnnw yn ddi-ffael a heb fawr ddim newid i'r signalau, p'un a ydyn nhw'n signalau analog amledd uchel neu'n signalau digidol cyflym. Oherwydd bod gwasanaethau cebl cyfechelog mor hanfodol i ystod mor eang o systemau, o systemau electronig garw ar y ddaear i loerennau cylchdroi yn y gofod, ni ddylid trin y broses ddethol ar gyfer y ceblau hynny yn ysgafn. Nid tasg ddibwys yw dewis y cynulliad cebl cyfechelog cywir, ond mae'n un y gellir ei gwneud rhywfaint yn haws trwy wybod yn well beth i edrych amdano mewn cynulliad cebl cyfechelog amledd uchel neu gyflym.

Mae ceblau cyfechelog yn darparu dull trosglwyddo traws-electromagnetig (TEM). Daw'r enw cyfechelog o'u hadeiladu, sydd fel rheol yn cynnwys dargludydd mewnol gwifren crwn copr noeth, solid neu sownd, wedi'i amgylchynu gan ynysydd dielectrig tiwbaidd, sydd wedi'i amgylchynu gan ddargludydd neu darian allanol tiwbaidd, sydd yn ei dro wedi'i amgylchynu gan ryw ffurf. o haen allanol amddiffynnol, fel arfer haen blastig. Syniad y mathemategydd Prydeinig Oliver Heaviside yw'r cebl cyfechelog, a batentodd y cysyniad ar ddiwedd yr 19fed Ganrif. Roedd wedi bod yn astudio effeithiau croen mewn llinellau trawsyrru telegraff, gan benderfynu y byddai lapio rhyw fath o ynysydd o amgylch y llinell drosglwyddo yn gwella ei berfformiad. Y defnydd masnachol cyntaf o gebl cyfechelog yn yr Unol Daleithiau oedd rhediad 220-milltir-hir o gebl cyfechelog rhwng dwy dref yn Minnesota, o Stevens Point i Minneapolis, yn enwol ar gyfer llinellau ffôn.

Er mwyn cael eu defnyddio'n effeithiol gyda signalau analog amledd uchel neu signalau digidol cyflym, rhaid rheoli dimensiynau gwahanol rannau cebl cyfechelog yn union er mwyn sicrhau bylchau dargludyddion cyson. Mae'r adeiladwaith cyfechelog (Ffigur 1, golygfa cutaway o gebl cyfechelog) yn cyfyngu caeau trydan a magnetig signalau a gynhelir o fewn yr ynysydd dielectrig wrth atal caeau trydan a magnetig y tu allan i'r haen darian allanol rhag ymyrryd â signalau a gynhelir. Daw cebl cyfechelog yn gynulliad pan gaiff ei derfynu yn newis cwsmer o gysylltwyr cyfechelog. Defnyddir gwasanaethau cebl cyfechelog yn gyffredin mewn gosodiadau teledu cebl (CATV), ar gyfer cysylltiadau RF / microdon amledd uchel, mewn offer a systemau profi a mesur manwl gywirdeb, ac ar gyfer trosglwyddo signalau digidol cyflym mewn rhwydweithiau cyfrifiadurol.

FIG 1

Yn nodweddiadol mae gan gynulliadau cebl cyfechelog ar gyfer cymwysiadau digidol amledd uchel neu gyflymder uchel rwystrau nodweddiadol naill ai 50 neu 75 Ω, ac nid yw'r rhwystrau hyn ar hap. Mae'r ddau werth yn olrhain yn ôl i waith arloesol a berfformiwyd yn Bell Laboratories yn 1929. Ceisiodd yr arbrofion cynnar hynny rwystrau nodweddiadol gorau posibl ar gyfer trosglwyddo lefelau pŵer uchel yn ogystal ag ar gyfer sicrhau cyn lleied o golled â phosib o signal. Yn ddelfrydol, byddai'r un rhwystriant cebl nodweddiadol yn cefnogi'r ddau gyflwr, ond nid yw hynny'n wir. Canfuwyd bod rhwystriant nodweddiadol 30 Ω yn optimaidd ar gyfer trosglwyddo signalau ar lefelau pŵer uchel, tra canfuwyd bod 77 Ω yn addas iawn ar gyfer lleihau colli signalau cyflym, amledd uchel. Canfu ymchwilwyr Bell hefyd mai 60 Ω oedd y rhwystriant nodweddiadol gorau ar gyfer signalau foltedd uchel. Dewiswyd rhwystriant 50 Ω fel cyfaddawd ymarferol rhwng y gallu trin pŵer yn 30 Ω a'r gwanhad lleiaf yn 77 Ω, tra dewiswyd 75 Ω fel cydweddiad da ar gyfer antena deupol a fwydir yn y ganolfan mewn gofod rhydd i'w ddefnyddio mewn radio. systemau.

Wrth nodi cynulliad cebl cyfechelog, mae'n helpu i ddeall paramedrau trydanol a mecanyddol gwahanol fathau o geblau a sut i'w cymharu. Gellir grwpio ceblau cyfechelog RF / microdon yn dri chategori: ceblau lled-anhyblyg a chydffurfiol (neu ffurfiadwy â llaw), ceblau hyblyg, a cheblau rhychog. Mae pob un wedi'i adeiladu'n wahanol, gyda nodweddion mecanyddol gwahanol a gwahanol lefelau o berfformiad trydanol.

Mae ceblau lled-anhyblyg, a elwir felly oherwydd eu bod yn cynnig mwy o hyblygrwydd na cheblau anhyblyg, yn hysbys am eu perfformiad trydanol rhagorol ond eu ffurfadwyedd cyfyngedig. Oherwydd eu diffyg hyblygrwydd, maent fel arfer yn gofyn am ddefnyddio lluniadau peirianneg tri dimensiwn (3D) i'w hintegreiddio'n iawn i'r rhan fwyaf o systemau electronig. Ond mae dewis cynulliad cebl cyfechelog yn cynnwys cyfaddawdau, ac ar gyfer yr aberth mewn hyblygrwydd, mae gwasanaethau cebl lled-anhyblyg yn darparu perfformiad trydanol uwchraddol o'i gymharu â'r ddau fath arall o gebl cyfechelog, ac yn cynnig rhwystriant unffurf, colled mewnosod isel dros ystodau amledd eang, a effeithiolrwydd cysgodi rhagorol (SE, paramedr sy'n nodweddu gollyngiadau cebl a thueddiad i ffynonellau electromagnetig y tu allan).

Yn nodweddiadol, mae ceblau lled-anhyblyg yn cael eu hadeiladu gydag arweinydd canol solet wedi'i amgylchynu gan ddeunydd inswleiddio dielectrig, wedi'i orchuddio gan ddargludydd allanol tiwbaidd solet (Ffigur 2, golygfa ar y cwtffordd). Fel rheol, dargludydd y ganolfan yw copr platiog arian, sy'n anfagnetig ac yn cefnogi perfformiad colled isel. Yn nodweddiadol mae'r dargludydd allanol wedi'i ffurfio o alwminiwm neu gopr, sy'n foel neu wedi'i blatio â thun. Mewn cyferbyniad â cheblau anhyblyg, nodweddir ceblau lled-anhyblyg yn nodweddiadol gan ddiamedr allanol y cebl: 0.034, 0.047, 0.086, neu 0.141 modfedd. Gall ceblau lled-anhyblyg diamedr bach gynnal amleddau gweithredu mor uchel â 110 GHz, ond gyda'r galluoedd trin pŵer uchaf o ychydig gannoedd o watiau ac yn nodweddiadol llawer llai. Mewn cymhariaeth, mae gan geblau anhyblyg ddiamedrau allanol yn amrywio o 0.875 i 8.1875 modfedd. Maent yn cynnig galluoedd trin pŵer cilowat ar amleddau is, yn nodweddiadol trwy tua 800 MHz ar gyfer cymwysiadau fel trosglwyddyddion darlledu radio masnachol a theledu.

2 PIG

Mae'r dargludydd allanol solet yn darparu perfformiad SE rhagorol mewn ceblau lled-anhyblyg, gyda rhywfaint o aberth mewn hyblygrwydd. Mae'r gwerthoedd cysgodi uchel yn galluogi ceblau lled-anhyblyg i gyflawni perfformiad trydanol rhagorol hyd yn oed mewn amgylcheddau â signalau lefel uchel, ger antenâu trosglwyddo. Gan ddefnyddio gwahanol gyfluniadau ar gyfer y dargludydd allanol, mae gwneuthurwyr ceblau cyfechelog wedi gwella hyblygrwydd eu ceblau wrth barhau i gyflawni lefelau SE uchel. Dyluniwyd yr haenau dargludydd allanol neu braid gyda lapiadau metel gwastad, lapiadau metel crwn, stribedi o fetel gyda haenau a hebddynt, ac mewn cyfluniadau un haen, haen ddwbl a haen driphlyg i ddarparu ystod eang o werthoedd SE gyda colled mewnosod isel tra hefyd yn cyflawni rhywfaint o hyblygrwydd yn y cebl.

Mae ceblau cydffurfiol yn cynnig llawer iawn o berfformiad trydanol gwasanaethau cebl lled-anhyblyg, ond gyda rhywfaint mwy o hyblygrwydd i leddfu gosodiadau a chysylltiadau anodd. Nid yw ceblau cydffurfiol wedi'u cynllunio ar gyfer ystwythder dro ar ôl tro, ond gellir eu plygu (o fewn terfynau eu radiws plygu lleiaf) i'r siâp gofynnol a byddant yn cadw'r siâp hwnnw ar ôl ei blygu. Ar gyfer perfformiad trydanol da, mae ceblau cydffurfiol yn cael eu hadeiladu gyda dargludyddion copr platiog arian neu ddargludyddion dur arian-plated, wedi'u gorchuddio â chopr a dyluniad tarian cyfansawdd tun copr sy'n darparu SE uchel.

Mae ceblau hyblyg yn aberthu peth o berfformiad trydanol ceblau lled-anhyblyg, ond mae eu mwy o hyblygrwydd yn symleiddio gosodiadau mewn systemau. Yn lle dargludydd solet cebl lled-anhyblyg, mae cebl hyblyg yn aml yn cyflogi dargludydd canolfan sownd. Yn lle dargludydd allanol solet y cebl lled-anhyblyg, mae cebl hyblyg yn defnyddio siaced allanol polywrethan neu ethylen propylen ethylen (FEP). Gellir defnyddio nifer o wahanol ddeunyddiau ynysu dielectrig mewn cynulliad cebl hyblyg, gan gynnwys polyethylen, polytetrafluroethylene solet (PTFE), ac ewyn polyethylen dwysedd uchel. Mae cynnwys aer yr ewyn yn gostwng cysonyn dielectrig y deunydd ynysu wrth helpu i leihau gwanhau cebl.

Er enghraifft, gallai cebl cyfechelog hyblyg ddefnyddio dargludydd allanol wedi'i ffurfio o wifrau copr arian-plated wedi'u plethu dros yr ynysydd, neu stribedi copr arian-plated mewn gwehyddu basged neu wifrau copr arian-plated wedi'u gosod yn gyfochrog â'i gilydd ac mewn troell hir cyfluniad. Gall dargludydd y ganolfan fod yn gopr solet, er mwyn lleihau colli cebl, neu sownd, ar gyfer cymwysiadau a all fod angen ystwytho'r cebl dro ar ôl tro, er ei fod â cholled uwch na cheblau ag arweinydd canolfan solet.

FIG 3

Mae blethi ar gyfer ceblau cyfechelog ar gael mewn ystod o ddefnyddiau a mathau, gyda phob un yn cynrychioli cyfaddawdau. Mae haen braid wedi'i ffurfio o wifren gron yn darparu hyblygrwydd da ac mae ganddo'r gost ddeunydd isaf ond, fel y nodwyd yn gynharach, gall ddioddef dirywiad perfformiad gyda ystwytho. Mae deunyddiau braid mwy soffistigedig yn cynrychioli costau deunydd uwch, ond perfformiad mwy cyson dros amser. Er enghraifft, gall tarian wedi'i ffurfio o ruban metel gwastad arwain at wanhau cebl isel gyda pherfformiad SE uchel, wrth gynnal perfformiad trydanol cyson dros amser. Mae braid fflat helical yn cefnogi hyblygrwydd da, tra hefyd yn galluogi sefydlogrwydd cyfnod rhagorol gyda ystwythder cebl a lefelau SE uchel. Gall braid ffoil wedi'i lapio neu ei blygu hefyd ddarparu perfformiad trydanol uchel, gyda chryfder mecanyddol da ond gyda rhywfaint o golli hyblygrwydd o'i gymharu â chyfluniadau braid eraill.

Bydd nifer y blethi yn effeithio ar hyblygrwydd a SE. Yn dibynnu ar ddeunydd y darian, fel braid gwifren gopr, ac a yw'n gorchuddio arian, gall cebl cyfechelog ag un haen braid gyflenwi SE o 40 dB neu'n uwch gyda hyblygrwydd uchel iawn. Gyda phob haen braid ychwanegol, mae hyblygrwydd y cebl yn lleihau wrth i'r SE gynyddu. Yn nodweddiadol, gall haen braid dwbl a ffurfiwyd o ddwy bleth gwifren gron gyflenwi'n well na tharianu 60 dB. Ond os defnyddir cysgodi ffoil neu braid fflat wedi'i wehyddu ar gyfer un o'r haenau braid hynny, gellir cynyddu'r SE i 90 dB. Gall ceblau â tharian dwbl sy'n defnyddio tarian ffoil o dan haen gyfansawdd llawn tun gyflawni'n well na 100 dB SE wrth barhau i gyflawni hyblygrwydd rhesymol. Mae gwerthoedd SE uchel yn bosibl gyda cheblau cysgodol triphlyg sy'n cyfuno haenau braid gwifren gron a gwehyddu, ond gyda rhywfaint o aberth mewn hyblygrwydd (Ffigur 4).

Diffinnir gwasanaethau cebl cyfechelog nid yn unig y math o gebl ond gan y cysylltwyr cyfechelog ar bob pen i'r cynulliad. Ar gyfer y cydweddiad cais gorau, gellir cymharu'r gwahanol fathau o geblau trwy baramedrau trydanol a mecanyddol safonol, ond dylai cymariaethau o'r fath bob amser gymharu darnau tebyg o gebl â chysylltwyr cyfechelog tebyg ar ddau ben y cynulliadau cebl sy'n cael eu cymharu.

FIG 4

O ran nodweddion osgled a chyfnod, dylai cynulliad cebl cyfechelog fod yn anweledig yn drydanol o fewn system, gan ddarparu llwybr signal rhwng dau bwynt yn y system heb fawr o effeithiau ar y signalau a drosglwyddir. Yn y byd go iawn, fodd bynnag, gall gwasanaethau cebl newid y signalau sydd ganddyn nhw, er y gall dewis cywir o gynulliad cebl helpu i leihau'r effeithiau hyn. Yn nodweddiadol mae cynulliadau cebl yn cael eu nodweddu gan nifer o wahanol baramedrau trydanol a mecanyddol (Ffigur 5): amleddau torri, colli gwanhau neu fewnosod (mewn dB / tr. Neu dB / m), colled dychwelyd neu gymhareb tonnau sefyll foltedd (VSWR), cynhwysedd (pF / tr.), cyflymder lluosogi (VP, mewn%), gallu trin pŵer (yn W), a phwysau hyd yn oed (pwys / tr. neu lbs / m). Gall y gwahanol baramedrau hyn ddarparu ffyn mesur defnyddiol ar gyfer cymharu gwasanaethau cebl gan wahanol gyflenwyr.

Os hoffech chi adeiladu gorsaf radio, rhoi hwb i'ch trosglwyddydd radio FM neu angen unrhyw un arall Offer FM, mae croeso i chi gysylltu â ni: [e-bost wedi'i warchod].

Gadewch neges 

Rhestr negeseuon