Блог

RF Өнімділігі: Сигнал Бүтіндігі, Импеданс және Жиілікті Қолдау

Сигналдың әлсіреуі, шағылу шығыны және VSWR — RF коаксиалды кабельдің сигнал бүтіндігі үшін негізгі көрсеткіштер

Жиілік диапазонындағы коаксиалды кабельдерде сигналдың сапасын сақтау барысында инженерлер негізінен үш негізгі факторға назар аударады: затухание, шағылысу шығыны және VSWR деп аталатын көрсеткіш. Бірінші болып затуханиеге тоқталайық, бұл кабель бойымен сигнал таратылған кезде сигнал күшінің қаншаға төмендейтінін көрсетеді. Ұзын кабель трассалары үшін бұл өте маңызды, себебі метріне 0,5 дБ шығын қағазда нашар емес сияқты көрінсе де, нақты қолданыста үлкен айырмашылық туғызуы мүмкін. Келесісі — децибелмен өлшенетін шағылысу шығыны. Бұл көрсеткіш сигналдың қанша бөлігі жүйеге дұрыс енбей, кері қайтатынын көрсетеді. Көптеген мамандар 15 дБ-ден жоғары мәнді жақсы деп санайды, өйткені бұл көпшілік сигналдардың шағылыспай өтуін білдіреді. Кернеу тұрғын толқын қатынасы (VSWR) шамадан тыс шағылыстар сезімтал қабылдау құрылғысына зиян келтірмеуі үшін 1,5:1 қатынасынан төмен болуы тиіс. Кейбір салалық статистикалық деректер импеданс 5%-дан артық өзгерген кезде шығыс қуатының шамамен 30%-ын жоғалтуымыз мүмкін екенін көрсетеді. Мұндай көрсеткіштер қазіргі кезде өндірушілер кабельдердің конструкциясын жетілдіруге қаншалықты көп уақыт жұмсайтынын түсіндіреді.

50 ом және 75 ом импеданстар: шағылуды азайту үшін жүйе талаптарына сәйкестендіру

Зиянды сигнал шағылуды болдырмау үшін импеданс сәйкестендіру маңызды.

• 50-ом кабельдері ұялы байланыс желілері мен радиолокациялық жүйелер сияқты сымсыз байланыс жүйелерінде оптималды қуатты пайдалану және төменгі VSWR үшін стандарт болып табылады.
• 75-ом кабельдері жоғары жиілікті сигналдардың дәлдігін қамтамасыз ететін төменгі сыйымдылықтарына байланысты телехабар тарату және бейне қолданбаларында ұсынылады.
  Мысалы, 75-ом кабелін 50-ом жабдыққа қосу сәулеленген қуаттың 36%-на дейін шағылуына әкеп соғуы мүмкін, бұл сигналдарды бұрмалауға әкелетін тұрақты толқындар туғызады. Сондықтан сенімді жүйе жұмысы үшін басынан аяғына дейінгі импеданс тұтастығын сақтау міндетті.

Жиілік диапазонының мүмкіндігі және оның өшудің және фазалық тұрақтылықтың тікелей әсері

Жұмыс істеу жиілігі кабель жұмысына және таңдауға тікелей әсер етеді:

ЭМИ қорғанысы: Экранның құрылымы мен тиімділігі

Орамалы, фольгалы және аралас экрандау — қамту, икемділік және RF коаксиалды кабельдің ЭМИ-ге қарсы төзімділігі арасындағы тепе-теңдік

Біз экранның құрылымын қалай жобалайтынымыз электромагниттік бөгеуге қарсы қорғану тұрғысынан аса маңызды. Тоқуша экрандар иілген мыстан тұрады және 70-тен 95 пайызға дейінгі қамту дәрежесімен жақсы механикалық беріктік қамтамасыз етеді. Бұл экрандар тербелістер көп болатын орындарда жақсы жұмыс істейді, бірақ өте жоғары жиіліктерде сол деңгейде болмайды. Келесісі - фольга экрандау, ол жұқа алюминий немесе мыс қабаттарын қолданып, барлық нәрсені түгелдей қамтиды. GHz диапазонына арналған қолданбалар үшін өте жақсы, бірақ бұл фольгаларды көп рет бүктегенде оңай зақымданады. Сондықтан көптеген инженерлер екі әдісті біріктірген гибридті шешімдерді таңдайды. Олар шуға 90 дБ астам басылумен тиімді түрде қарсы тұрады және сынбайтындай жеткілікті иілгіштікті сақтайды. Осы тепе-теңдікке байланысты гибридті экрандау аса сезімтал аймақтарда, мысалы, әуе-кеме жабдықтары мен медициналық құрылғыларда, онсыз болмауға тиісті электрлік шудың бәрін жою үшін басым таңдауға айналды.

Экрандау тиімділігі (SE) бағалауы және көп қабатты конструкциялардың қандай жолмен дабылға төзімділікті жақсартатыны

Кабельдің электромагниттік тосқауылдылық деңгейі (SE), децибел (dB) арқылы өлшенеді және негізінен оның электромагниттік бөгеуілдерді қаншалықты жақсы басуын көрсетеді. Көбінесе қолданылатын коммерциялық кабельдердің көпшілігі 40 дБ шамасынан басталады, алайда әскери стандарттағы өнімдерге келгенде, бұл көрсеткіш 125 дБ-тан асарымен өседі. Өндірушілер фольга мен торлы қаптаманы біріктіретін көп қабатты құрылымдарды қолданған кезде, бөгеуілге қарсы екі түрлі қорғаныс жүйесін құрады. Фольгалы бөлігі жоғары жиілікті сигналдарды шағылдыруда жақсы жұмыс істейді, ал торлы бөлігі төменгі жиіліктермен тиімдірек күреседі. Осы екеуін біріктіру электромагниттік сәулеленуді қатты төмендетеді, бұл қарапайым бір қабатты қорғанысқа қарағанда шамамен 85% кем болуы мүмкін. Қорғанысты 360 градус бойынша дұрыс аяқтау және жерге қосуды бөліктерге бөліп жүргізу осы өнімділікті айтарлықтай арттырады. Бұл практикалар қазіргі заманғы 5G ұялық тұтқындары немесе ұшақ жүйелері сияқты электромагниттік белсенділікке толы орындармен жұмыс істегенде сәйкес сигналдың анықтығы сәттілік пен сәтсіздіктің арасындағы айырмашылық болып табылатын жағдайларда өте маңызды болып табылады.

Тұрақты RF коаксиалды кабельдің өнімділігі үшін материалдар мен құрылыс сапасы

Диэлектрик материалдар (көбіктелген PE, PTFE) және орталық өткізгіштің тазалығы — тарату жылдамдығы мен шығынға әсері

Кабельдің қаншалықты жақсы жұмыс істейтінін шешетін нәрсе — орталық өткізгіш пен қорғаныс арасында орналасқан материал. Кәдімгі қатты диэлектриктерге қарағанда төмен диэлектрлік тұрақтысы (1,3-тен 2,1-ге дейін) арқасында түрлі көбік полиэтилен және PTFE материалдары сигнал жоғалтуын шамамен 40 пайызға дейін азайтады. Нәтижесінде сигнал 6 ГГц-тен жоғары жиіліктерде де тез және тұрақты түрде таралады. Орталық өткізгіш үшін оттегісіз мыс (OFC) қазіргі кезде кеңінен қолданыла бастады. Ол IACS өлшемдері бойынша стандартты өткізгіштіктің 100 пайызынан асады, бұл алюминий өткізгіштеріне қарағанда шамамен 25 пайызға аз кедергі дегенді білдіреді. Сонымен қатар, OFC-тің өте жоғары тазалық деңгейі температураның әртүрлі болуына байланысты пайда болатын «терілік эффект» арқасында туындайтын бұрмалауларды азайтады. Бұл жабдық қандай жағдайда болса да, жұмыс істеу кезінде қызып немесе суынып тұрғанына қарамастан, сигнал сапасын сақтауға және өнімділікті тұрақты ұстап тұруға көмектеседі.

Қоршаған ортаға ыңғайлылық пен механикалық беріктікті қамтамасыз ету үшін жалатын қоспалар (LSZH, TPE, фторполимерлер)

Кабельдің жартылай өткізгіш қабығы қоршаған орта әсері мен механикалық тозудың бірінші сызығы болып табылады. Шауып шыққан түтіннің зияндылығын отқа ұшыраған кезде шектеуге арналған ерекше құрамы бар LSZH деп белгіленген материалдар вертикальды тақта орнатулары үшін маңызды UL 1685 сынақтарын өтеді. Бұл оларды адамдар жиналған немесе тығыз жұмыс істейтін аймақтар үшін ерекше қолайлы етеді. Минус 55 градус Цельсий шамасындағы өте суық температурада да ерекше икемділігімен ерекшеленетін TPE материалдары кабельдердің шынайы жағдайларда тұрақты бүгілу мен үйкеліске төтеп бере алады. Қатаң жағдайлар үшін фторполимер қаптамалар, мысалы FEP, өнеркәсіптік ортада кездесетін күн сәулесінің әсерінен бұзылуға, 150 градус Цельсийге дейінгі жылуға және коррозиялық заттарға ерекше қорғаныс ұсынады. Ең бастысы, бұл заманауи қаптама шешімдері температураның өзгеруіне байланысты қалыпты ұлғаю мен сығылу циклдарына қарамастан, сигнал сапасын тұрақты ұстап отырады және сыртта он жылдан астам уақыт бүтіндігін сақтайды.

Қиын жағдайларға арналған механикалық және қоршаған орта сенімділігі

Жоғары өнімділікке арналған RF коаксиалды кабельдер 500 Ньютоннан астам сығылу күштерін, шамамен 10 000 иілу мен -55 градус Цельсийден +125 градус Цельсийге дейінгі температура ауқымында сенімді жұмыс істеуді шыдай алады. Сыртқы қабық күн сәулесінің ультракүлгін сәулелерінен болатын зақымданудан қорғайды, ал арнайы қабаттар ылғалдықтың өтуіне кедергі жасап, ылғалды жағдайларда да кабельдің жақсы сигнал сапасын сақтауына мүмкіндік береді. Химиялық түрде инертті материалдардан жасалғандықтан, бұл кабельдер отынмен, әртүрлі еріткіштермен және тұзды ауамен реакцияға түспейді, сондықтан ұшақтар, кемелер мен зауыттар сияқты орындар үшін идеалды болып табылады. Көптеген тербелістер болған кезде конструкция ішкі өткізгіштердің қозғалуын болдырмау арқылы тұрақты механикалық кернеулерге қарамастан таза сигналдарды сақтауға көмектеседі. IP67 дәрежесіне ие коннекторлар шаң мен судың ішке түсуін тоқтатады, осылайша шаңды шөлдерде немесе су үстіндегі ылғалды платформаларда пайдалануға ыңғайлы болады. Олар әскери стандарттағы жылулық соққылар мен үдетілген старение процестерін қоса алғанда, қатаң тестілеуден өткізілген. Нәтижесінде, олар төменгі PIM деңгейлерін, тұрақты кешіктіруді және сигналдарды үзіліссіз беруді қамтамасыз етеді және сенімді жұмыс істеуді, әсіресе сәтсіздік болмауы керек жерлерде ұсынады.

ЖИІ ҚОЙЫЛАТЫН СҰРАҚТАР

RF коаксиалды кабельдің сигналдық бүтіндігіне қандай факторлар әсер етеді?

Сигнал күшін сақтау, шағылуларды азайту және тиімді таратуды қамтамасыз ету үшін маңызды болып табылатын негізгі факторларға олқылық, кері шығын және VSWR жатады.

Импеданстың сәйкестігі RF коаксиалды кабельдің өнімділігіне қалай әсер етеді?

Сигналдың шағылуын және қуат шығынын болдырмау үшін импеданстың сәйкестігі маңызды, ол сенімді және тұрақты жүйелік өнімділікті қамтамасыз етеді.

RF коаксиалды кабельдің қаптамасы үшін қандай материалдар қолдануға болады?

Төмен шығатын дымқыл заттардан (LSZH), TPE және фторполимерлерден жасалған қаптамалар әртүрлі жағдайларда сигнал сапасын сақтау үшін экологиялық қорғаныс пен механикалық беріктікті ұсынады.