Конструкция проводников и материалы с высокой проводимостью
Внутренний проводник Коаксиальный кабель 50 Ом обычно состоит из медь высокой чистоты или алюминий, плакированный медью (CCA) для обеспечения минимальных резистивных потерь при сильноточной или высокочастотной передаче. Низкое удельное сопротивление меди снижает I²R потери , что имеет решающее значение при передаче высокой радиочастотной мощности. Для приложений с чрезвычайно высокой мощностью, серебряное покрытие иногда используется, поскольку серебро имеет еще более низкое поверхностное сопротивление, что особенно важно на высоких частотах из-за скин-эффект , который пропускает ток к внешним слоям проводника. Диаметр проводника тщательно рассчитан для баланса допустимой нагрузки по току, номинального напряжения и характеристического сопротивления 50 Ом. Оптимизация геометрии проводника обеспечивает равномерное распределение тока, минимизацию горячих точек и поддержание стабильные тепловые и электрические характеристики на длинных кабелях.
Выбор диэлектрического материала и управление температурным режимом
Диэлектрик, отделяющий внутренний проводник от внешнего экрана, обычно изготавливается из ПТФЭ (тефлон), твердый полиэтилен (ПЭ) или вспененные полимеры. . Эти материалы выбраны из-за их низкие диэлектрические потери, термическая стабильность и высокое напряжение пробоя. . Диэлектрики с низкими потерями предотвращают преобразование избыточной энергии в тепло внутри кабеля, что имеет решающее значение для передачи высокой мощности. Вспененные диэлектрики уменьшают диэлектрическую проницаемость материала, снижая как затухание сигнала и накопление тепла . ПТФЭ и подобные материалы сохраняют свои механические и электрические свойства даже при повышенных температурах, предотвращая сдвиги импеданса, пробой изоляции или ухудшение характеристик при непрерывной работе на высокой мощности.
Конструкция экранирования для защиты от электромагнитных помех и рассеивания тепла
Коаксиальный экран, часто экран из медной оплетки, алюминиевой фольги или гибридного многослойного экрана выполняет две важные функции: защиту от электромагнитные помехи (ЭМИ) и помощь в управление температурным режимом . Экран отводит тепло от внутреннего проводника и диэлектрика, уменьшая локальные скачки температуры, которые могут повредить диэлектрик или оболочку. Многослойное экранирование также равномерно распределяет термические и механические нагрузки, предотвращая образование перегревов в точках подключения и вдоль трассы кабеля. Сочетание плотности оплетки, толщины фольги и покрытия экрана тщательно оптимизировано для обеспечения баланса. Радиочастотные характеристики, механическая гибкость и эффективность рассеивания тепла .
Материалы внешней оболочки и термическое сопротивление
Внешняя оболочка обеспечивает механическую защиту, устойчивость к ультрафиолетовому излучению, химическую стойкость и дополнительный термоконтроль. Высококачественные куртки изготовлены из ПВХ, полиэтилен или малодымные безгалогенные (LSZH) компаунды. , которые сопротивляются деформации при высокой температуре, создаваемой внутри или в условиях окружающей среды. Оболочка защищает кабель от истирание, влага и воздействие ультрафиолета , одновременно способствуя передаче тепла от внутренних слоев к окружающей среде. Усовершенствованные материалы оболочки также предотвращают термическое старение, сохраняя гибкость и диэлектрическую целостность в течение длительной работы при высокой мощности.
Согласование импеданса и контроль отражения сигнала
Характеристика сопротивление 50 Ом кабеля имеет решающее значение для предотвращения отражения сигнала, которое может концентрировать энергию в определенных точках, создавая локальный нагрев . Несоответствие импеданса создает стоячие волны, которые повышают напряжение в определенных точках и могут повредить диэлектрик или разъемы. Благодаря точному контролю диаметра проводника, толщины диэлектрика и геометрии экрана кабель поддерживает стабильное сопротивление 50 Ом во всем диапазоне рабочих частот. Это обеспечивает эффективная передача мощности, минимальное затухание сигнала и термическая стабильность , даже в системах передачи большой мощности.
Соблюдение максимальной мощности
Каждый коаксиальный кабель сопротивлением 50 Ом имеет указанная максимальная номинальная мощность , определяется размером проводника, диэлектрическими тепловыми пределами, конструкцией экрана и материалом оболочки. Работа в рамках этого рейтинга гарантирует, что резистивный нагрев и диэлектрические потери не превышают безопасные тепловые пределы . Превышение рейтинга может привести к пробой диэлектрика, деформация оболочки или искажение сигнала . Правильное соблюдение номинальной мощности имеет решающее значение для поддержания теплового равновесия, предотвращения накопления тепла и обеспечения долгосрочной работы кабеля в мощных радиочастотных системах.
