एयर डाइलेक्ट्रिक समाक्षीय केबल आरएफ सिस्टम में क्या लाभ लाता है?

आरएफ सिग्नल इंटीग्रिटी में सुधार करने में एयर डाइलेक्ट्रिक समाक्षीय केबल के निर्माण की भूमिका

इन केबलों को निरंतर विद्युत रोधन के स्थान पर सटीक रूप से स्थापित स्पेसर के साथ प्रतिस्थापित करके विशेष इंजीनियरिंग के माध्यम से उत्कृष्ट रेडियो आवृत्ति (RF) प्रदर्शन प्राप्त किया जाता है, जो चालकों के बीच की दूरी को हवा का उपयोग करके बनाए रखते हैं—जो उपलब्ध न्यूनतम नुकसान वाला विद्युत रोधन माध्यम है।

हॉलो-एयर डाइलेक्ट्रिक डिज़ाइन और सिग्नल नुकसान को कम करने में इसकी भूमिका

खोखली वायु परावैद्युत संरचनाएँ संकेतों के उनके माध्यम से यात्रा करते समय इलेक्ट्रॉन टक्कर को कम कर देती हैं, जिसका अर्थ है कि रास्ते में कम ऊर्जा अवशोषित होती है। वायु का परावैद्युत स्थिरांक लगभग 1.0 के करीब होता है जबकि पॉलीएथिलीन जैसी सामग्री 2.3 या उससे अधिक के आसपास होती है। इस अंतर के कारण, वायु से बहुत कम कला विरूपण होता है और प्रणाली में कम संधारित्रता बनती है। उद्योग में किए गए परीक्षणों में पिछले वर्ष के आरएफ सामग्री अध्ययनों के अनुसार, 6 गीगाहर्ट्ज़ आवृत्तियों पर पारंपरिक फोम पीई विकल्पों की तुलना में इन वायु से भरे डिज़ाइन में लगभग 40% कम संकेत हानि होती है। उच्च आवृत्ति प्रणालियों के साथ काम करने वाले इंजीनियरों के लिए यह बहुत महत्वपूर्ण है क्योंकि समय के साथ छोटी हानि समग्र प्रदर्शन में काफी कमी कर सकती है।

ठोस पीई परावैद्युत केबल की तुलना: संरचनात्मक और विद्युत अंतर

वायु परावैद्युत और ठोस पॉलीएथिलीन (पीई) केबल में आरएफ प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले मौलिक अंतर दिखाई देते हैं:

वायु-अंतरित डिज़ाइनों की यांत्रिक कठोरता झुकने के दौरान परावैद्युत विरूपण को रोकती है, जिससे स्थिर प्रतिबाधा बनी रहती है। इसके विपरीत, पॉलीएथिलीन केबल संपीड़न के कारण धारिता में परिवर्तन के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं—जिससे वोल्टेज स्टैंडिंग वेव अनुपात (VSWR) बढ़ जाता है।

उच्च-आवृत्ति आरएफ अनुप्रयोगों में कम अस्तित्व और उच्च शक्ति हैंडलिंग

1—6 गीगाहर्ट्ज में संकेत अस्तित्व में कमी: प्रदर्शन डेटा और आरएफ दक्षता लाभ

उच्च आवृत्ति सीमाओं में संकेत गुणवत्ता बनाए रखने के मामले में वायु परावैद्युत समाक्षीय केबल वास्तव में अपने वायु क्रोड डिज़ाइन के कारण खास खड़ी होती है, जो संकेत हानि को कम करता है। मानक IEC 61196 परीक्षण के अनुसार, इन केबलों में 6 गीगाहर्ट्ज़ आवृत्तियों पर लगभग 0.15 डीबी प्रति मीटर की अल्पीकरण दर देखी जाती है, जो वास्तव में पारंपरिक ठोस पॉलीएथिलीन परावैद्युत केबलों की तुलना में लगभग आधी है। इन्हें इतना कुशल बनाने का कारण क्या है? असल में, ये अपने इन्सुलेटिंग सामग्री के माध्यम से कम ऊर्जा खोते हैं, जिसका अर्थ है कि संकेतों को बढ़ावा या प्रवर्धन की आवश्यकता से पहले बहुत अधिक दूरी तय करने में सक्षम बनाता है। और आरएफ इंजीनियरिंग में काम कर रहे लोगों के लिए, इसका अर्थ है दूरी के साथ संकेत गिरावट से निपटने में कम परेशानी, साथ ही अतिरिक्त उपकरण लागत पर संभावित बचत।

इस तकनीक का उपयोग करने वाले सिस्टम 5G बैकहॉल में 96% शक्ति स्थानांतरण दक्षता प्राप्त करते हैं (IEEE 2023), जो 1,000-नोड तैनाती के प्रति वार्षिक ऊर्जा लागत में 740k अमेरिकी डॉलर की कमी करता है।

वायु परावैद्युत समाक्षीय केबल की उत्कृष्ट तापीय स्थिरता और शक्ति क्षमता

खोखले डिज़ाइन के कारण अतुलनीय तापीय प्रदर्शन संभव होता है। वायु परावैद्युत केबल लगातार 5 किलोवाट शक्ति 40°C परिवेश तापमान पर संभाल सकते हैं—जो फोम-आधारित विकल्पों की तुलना में दोगुनी क्षमता है। प्रमुख लाभ में शामिल हैं:

• शून्य परावैद्युत बुढ़ापा तापमान ≥ 200°C पर
• तापीय प्रसार गुणांक 5 ppm/°C से कम
• 85°C की सीमा में कला स्थिरता भिन्नता < 0.02°

इस तापीय सहनशीलता से उच्च-शक्ति संचरण के दौरान प्रतिबाधा में बदलाव रोका जाता है, जिससे 6 GHz रडार प्रणालियों में VSWR को 1.05:1 तक कम किया जा सकता है। फील्ड परीक्षणों में 15,000 संचालन घंटों के बाद प्रसारण प्रेषकों में 99.8% अपटाइम दर्ज किया गया है।

वायु परावैद्युत बनाम फोम-परावैद्युत समाक्षीय केबल: आरएफ इंजीनियरिंग तुलना

आरएफ बुनियादी ढांचे के प्रकार में प्रविष्टि हानि, वीएसडब्ल्यूआर और कुल प्रणाली प्रदर्शन

हवा डाइलेक्ट्रिक समाक्षीय केबल विकल्पों की तुलना एलएमआर® या एलडीएफ/एल4 प्रकार जैसे उनके फोम डाइलेक्ट्रिक समकक्षों से करने पर आरएफ प्रणालियों के लिए तीन मुख्य कारक दिखाई देते हैं: लाइन के साथ कितना सिग्नल खो जाता है (सम्मिलन हानि), वोल्टेज स्टैंडिंग वेव अनुपात (VSWR), और पर्यावरणीय चुनौतियों के खिलाफ उनकी स्थिरता। 2 गीगाहर्ट्ज़ से अधिक की आवृत्तियों पर हवा डाइलेक्ट्रिक केबल लगभग 20 से 30 प्रतिशत कम सिग्नल शक्ति खोते हैं, क्योंकि वे डाइलेक्ट्रिक सामग्री का कम अवशोषण करते हैं, जिससे वे लंबी दूरी के सेल टावर कनेक्शन और वितरित ऐंटेना प्रणालियों के लिए उत्तम बन जाते हैं। लेकिन एक समस्या है। फोम डाइलेक्ट्रिक केबल वास्तव में स्थिर कला विशेषताओं को बनाए रखने और नमी के जमाव का प्रतिरोध करने के मामले में बेहतर प्रदर्शन करते हैं, जो उन गीली बाहरी परिस्थितियों में बहुत महत्वपूर्ण हो जाता है जहाँ हवा भरे केबल आंतरिक संघनन समस्याएँ विकसित कर सकते हैं। VSWR संख्याओं को देखने से एक अलग कहानी सामने आती है। सीधे रनों में हवा वाले केबल लगभग 1.15:1 के आसपास अच्छे अनुपात बनाए रखते हैं, लेकिन उन्हें बहुत तंगी से मोड़ने पर प्रतिबाधा 1.25:1 से आगे बढ़ने लगती है। फोम केबल जटिल स्थापना पथों के माध्यम से भी 1.2:1 से कम रहते हैं। समग्र प्रणाली विश्वसनीयता पर विचार करते समय, फोम विकल्प थोड़ी अधिक सिग्नल हानि होने के बावजूद बेहतर संतुलन बनाते हैं। वे अधिक सुसंगत शील्डिंग सुरक्षा प्रदान करते हैं और हवा डाइलेक्ट्रिक की तुलना में दबाव के खिलाफ बहुत बेहतर ढंग से झेल सकते हैं, जो ज्ञात रूप से कठोर होते हैं और कुछ परिस्थितियों में स्थापना को वास्तविक चुनौती बना देते हैं।

सामान्य प्रश्न

हवा डाइलेक्ट्रिक समाक्षीय केबल्स के मुकाबले ठोस पॉलीएथिलीन (PE) केबल्स का प्राथमिक लाभ क्या है?

हवा डाइलेक्ट्रिक केबल्स में हवा के कोर डिज़ाइन के कारण कम सिग्नल नुकसान और उच्च चरण स्थिरता के कारण आरएफ सिग्नल अखंडता बेहतर होती है।

हवा डाइलेक्ट्रिक केबल्स उच्च आवृत्तियों को क्यों बेहतर ढंग से संभालते हैं?

हवा डाइलेक्ट्रिक केबल्स में डाइलेक्ट्रिक स्थिरांक और संधारित्र कम होता है, जो उच्च-आवृत्ति अनुप्रयोगों में चरण विरूपण और अभिलाघन को कम करता है।

हवा डाइलेक्ट्रिक केबल्स की तुलना फोम डाइलेक्ट्रिक केबल्स से कैसे की जाती है?

हवा डाइलेक्ट्रिक केबल्स में सिग्नल नुकसान कम होता है, लेकिन नमी प्रतिरोध कम होने के कारण और कठोरता के कारण स्थापना में चुनौतियाँ आ सकती हैं।