Блог

Электромагниттік бөгет (ЭМП) әсерінен ЖЖ кабельдерінің әлсіздігін түсіну

Электромагниттік бөгеттің (ЭМП) коаксиалды кабельдердегі ролі

Электромагниттік кедергі (EMI) коаксиалды кабель өткізгіштері арқылы қосымша токтардың өтуіне әкеліп соқтырған кезде RF сигналдары бұзылады. Бұл проблемалар коммутациялық қуат көздері немесе жанындағы сымсыз беріліс құрылғылары сияқты сыртқы электромагниттік өрістер шын мәнінде ішкі өткізгіш материалдарымен әрекеттескен кезде пайда болады. Нәтижесінде жүйеге дыбыс енгізіледі, ол сызық бойынша ақпараттың тасымалдануын бұзады. Біз осы проблеманы дұрыс экранирленбеген RF кабельдерін пайдаланбаған кезде әсіресе өндірістік орындарда көп кездестірдік. Дыбыстардың нәтижесінде пакеттік соқтығысулардан деректерді тасымалдау жылдамдығы қырық пайызға дейін төмендей алады. Электромагниттік үйлесімділік журналында жарияланған соңғы зерттеу дәл осындай қорытынды жасады, қиын орталарда тұрақты байланыс үшін экранирлеудің қаншалықты маңызды екенін дәлелдей отырып.

RF Сигналдық берілімге әсер ететін EMI Көздері

ЭКИ көзі ретінде әдетте қаланың маңында орналасқан зауыттарда кездесетін 50 Гц жоғары жиіліктерде жұмыс істейтін электр желілері болып табылады. Сондай-ақ, қазіргі кезде барлық жерде орналасқан әртүрлі дүкендер мен ұялы байланыс мұнараларындағы Wi-Fi роутерлер сияқты сымсыз құрылғылар да бар. Сонымен қатар, пісіру аппараттары мен электр қозғалтқыштарын басқару үшін қолданылатын жиілігі өзгеретін жетектер сияқты өнеркәсіптік жабдықтарды да ұмытпау керек. Бұл барлық заттар килогерцтен гигагерц аралығына дейінгі электромагниттік толқындар шығарады. Радиожиілікті кабельдердің осындай кедергілерге қарсы жеткілікті қорғалмаған жағдайда, олар тез бүтірленіп кетеді. Әсіресе, радиожиілікті жабдықтар тығыз орналасқан қалаларда сигнал сапасы бірден төмендейді. Өлшеулердің нәтижесінде қорғалған жүйелерге қарағанда сигнал/дәуір қатынасы 15-ден 25 децибелге дейін нашарлайтыны анықталды.

Қорғалмаған немесе бір қабатты қорғалған RF кабельдері жоғары дыбыс деңгейінде қалай істен шығады

Базалық орамалы экранның орташа түрі шамамен 60-70 пайызын қамтиды, бұл жоғары жиілікті ЭҚК-нің өтуіне мүмкіндік беретін кіші саңлаулар қалдырады. Деректер орталығы сияқты орындарда немесе электрлік дыбыс көп болатын жерлерде осындай саңлаулар нақты мәселелер туғызады. Сигнал күші 2,4 ГГц жиілігінде жұмыс істеген кезде әр метр сайын шамамен 3 дБ дейін төмендейді. Осында екі қабатты экранның рөлі зор. Бұл кабельдер фольга және орамалы экранның бірнеше қабаттарынан тұрады, нәтижесінде саңлаулар жойылады. Нәтижесінде тосқауылдарға қарсы күшті қорғаныс және қолданылатын жиілік диапазонына қарамастан тұрақты жақсы өнімділік көрсетеді.

Екі қабатты экранның РК кабельдерінің тосқауылға қарсы өнімділігін қалай арттыратыны

Орамалы және фольгалы экрандар: екі қабатты экранның РК кабельдеріндегі қосымша қорғаныс

Қос қорғаныс кабельдері бұл өзара жұмыс істейтін екі қабаттың электромагниттік бөгеттерді блоктауын қамтамасыз ететінін білдіреді. Сыртқы қабат мыс киізбен, ал ішкі қабат алюминий фольгамен жасалған. Бұлар бірге инженерлер техникалық түрде барлығынан қорғайтын екі қорғаныс жүйесін құрайды. Бір қабатты қорғаныс енді жарамайды, себебі бос орындар әрқашан болып қалады, бұл жағында пайдаланылмайтын сигналдар өтіп кетеді. Нақты тест нәтижелеріне қарағанда, қос қорғаныс 1-ден 10 ГГц-ке дейінгі диапазонда әдеттегі бір қабатты кабельдерге қарағанда 40-60 дБ аралығында жақсы сигнал қорғанысын қамтамасыз ететіні көрінеді. Қазіргі кезде RF жүйелерімен жұмыс істейтін және электронды құрылғылармен қаныққан аймақтарда жұмыс жасайтын адамдар үшін осындай өнімділік айырмашылығы жүйенің тұтастай жұмысын анықтайды.

Бірлескен рөлдер: иілу мен жабыны үшін киіз, толық бөлу үшін фольга

Бау бойынша қорғаныс қайта бүгілгенімен де, тұрақтылықты сақтап, жақсы механикалық беріктік ұсынады. Бірақ осындай тоқылған құрылымның кемшілігі бар - шамамен 5-тен 15 пайызы дейінгі беті ашық қалады. Осы жерде алюминий фольгасының қабаты әсер етеді, кабельдің толық шеңбер тәрізді өткізгіш қабатын құрады. Бұл екі компонент бірге жұмыс істегенде, тіпті қолайсыз ортада да, сигнал сапасын сақтайды. Қуатты электр двигателдерімен қатар жүретін кабельдерді, сондай-ақ зауыттар мен байланыс орталықтарындағы ұялық желілер мен радио жабдықтарына жақын орналасқандарын ойлаңыз. Деректерді тарату кезінде электромагниттік кедергілер шын мәнінде проблемаға айналатын дәл осындай орындар.

Қорғаныс тиімділігінің метрикалары: Жиілік жолақтары бойынша дБ басылуы

Екі қабатты қорғанысты кабельдердегі қорғаныс тиімділігі (SE) децибел (дБ) басылуымен өлшенеді және оның тиімділігі жиілік жолағына қарай әртүрлі болады:

• Төменгі жиілікті ЭМИ (1–100 МГц): 90–110 дБ басылуы
• Жоғары жиілікті ЭҚК (1–10 ГГц): 70–90 дБ басу

Бұл мәндер бір қабатты экранның көрсеткіштерінен асып түседі 30–50% Халықаралық ЭМС стандарттарына сәйкес расталды, мысалы, IEC 62153-4. 5G базалық станциялардың өрістік орнатулары пакеттердің жоғалуын 87% қысқартатынын көрсетті, бұл фольга ғана қолданылған жобалардағыдан ерекше, ең жоғары кедергі кезінде.

Экранның бүтіндігі мен аяқталуы: ҮЗЖ қорғанысының үздіксіздігін қамтамасыз ету

ҮЗЖ сигналының дәлдігін сақтау үшін неліктен экранның үздіксіздігі маңызды екені

Жақсы сигнал сапасын сақтау мен жарамсыз электромагниттік кедергілерді болдырмау үшін үздіксіз экранирование жасау өте маңызды. 2024 жылғы соңғы зерттеулер жарты миллиметр ғана болатын кішіңкей саңлаулар да сигналдарды бұзып, 6 гигагерц жиілікте шамамен 24 децибелге дейінгі төмендеуге әкелетінін көрсетті. Экрандар бүтін болып тұрса, мектепте оқыған Фарадей торлары сияқты сыртқы дыбысты бөгетпей, радиожиілікті энергияны ішінде ұстап тұрады. Бірақ экранның бұзылуы болса, онда олар жасалма антенналарға айналады. Бұл бірге жүріп жатқан кабельдер арасындағы көпшелік сөйлесу мәселелеріне және шығарындылар бойынша FCC 15-бөлімі стандарттарына сәйкессіздікке әкеліп, ешкімнен өнімді сертификаттау процесстері кезінде қателік туғызады.

Екі еселенген экранның RF кабельдік орындауындағы тұрақсыз коннектордың әсері

Егер соңы дұрыс орындалмаса, осы екі қорғаныш қалай да жұмыс істеуі керек емес, олар шын мәнінде резонансты конструкцияларға айналады, яғни ЭМИ проблемаларын тоқтату орнына оны түзетін болады. Сынақтар әлдеқайда қорқынышты нәрсені көрсетті - фольга қабаты мен коннектор арасындағы байланыс нашар болса, жерге тұйықталу токтары дұрыс жасалған ЖЖЖ кабельдерінде байқалатыннан 18 есе жоғары болып түр. Келесі болатын зат одан да қауіпті. Бұл ақаулы қосылыстар өздерінен-ақ сәулелену көзіне айналады, бұл нәтижеде қорғаныштың 65%-дан 90%-ына дейін жоғалып кететін болады. Бұл интерференцияны басу үшін сенетін жүйелер үшін үлкен шығын болып табылады.

Зерттеу жағдайы: Эфирлік жүйелерде қорғаныс үздігінен болған жүйенің ақауын талдау

Өткен маусымда тіркелген үлкен ұлттық хабар таратушылардың бірінде тікелей эфир кезінде сымсыз камера орнату мәселесі туындады, деректер пакетінің шамамен 12% жоғалып кетті. Зерттеу нәтижесінде инженерлер кабельдердің оннан тоғызында фольга экраны зақымданғанын анықтады. Бұл кабельдерді өндірушінің қауіпсіз пайдалану үшін ұсынған мөлшерінен асып кеткенше бұрыштар мен жабдықтардың айналасында тым көп месе екені анықталды. Бұл жағдайда зақымданған экран 2,5 ГГц жиілікпен жұмыс істейтін және 41-ші жолақта пайдаланылатын ұялық желілерінің күшейткіштерінен пайда болған кедергі камера сигналдарына әсер ететін болды. Шешімі? Барлығы ауыстырылды. ескі кабельдерді екі қабатты экрандалған және дұрыс аяқталу нүктелері бар жаңа кабельдерге ауыстырды. Бұл іс-шаралар сигнал сапасын қабылданған деңгейге дейін көтеріп, IEC 62153-4 сәйкес электромагниттік кедергіге қарсы шамамен 98,7% қорғаныс қамтамасыз етті.

Қолдану және даму бағыттары: Екі қабатты экрандалған ЖЖ кабельдері ең жоғары құндылықты қай жерде әкеледі

Салыстырмалы өнімділік: фольга, біз, қосарланған экранирование және нақты әуе ортасындағы радиожиілікті ортада

Радиожиілік жиіліктерін пайдалану кезінде интерференция негізгі мәселе болып табылады, қолданылатын экранның түрі барлық айырмашылықты жасайды. Фольга экраны шамамен 85-90 пайыз жабын ұсынады және орташа бағаға ие, бірақ ол уақыт өте келе физикалық кернеуге төт алмайды. Тоқыма экраны беріктігімен және 95 пайыздан астам жабын ұсынуымен ерекшеленеді, әлбетте, әлі де кішігірім аймақтар қорғалмай қалуы мүмкін. Өндірушілер фольга мен тоқыманы қосқан кезде, қосарланған экрандалған кабельдер шынайы өндірістік жағдайларда электромагниттік интерференцияны шамамен 99,9 пайызға дейін азайтатын таңғажайып нәтижелер алады. Бұл қосылған экрандар сигналдың құйылуын дұрыс бір қабатты нұсқалармен салыстырғанда шамамен 40 децибелге дейін азайтады, бұл 5G желілері үнемі белсенді өндіріс орындарында немесе тығыз қалалық аймақтарда өте маңызды.

Жиілік диапазондары бойынша өнімділік: Қазіргі заманғы RF жүйелеріндегі МГц-тен ГГц-ке дейін

Екі жақтан қорғау 50 МГц-тен 40 ГГц-ке дейінгі жұмысты қамтамасыз етеді, бұл көп жолақты 5G радиосигналдары мен әскери байланыс жүйелерінің талаптарын қанағаттандырады. Сынақ нәтижелері оның артықшылығын көрсетеді:

Сапарлар бенді	Бір қорғаудың тежеуі	Екі қорғаудың тежеуі
900 МГц	65 дБ	85 дБ
2,4 ГГц	55 дБ	78 дБ
28 ГГц	32 дБ	63 дБ

Қабатты архитектура жоғары жиіліктерде терілік әсердің шектеулерін азайтады, бұл фазалық массив антеннаның жұмысын бұзуы мүмкін миллиметрлік толқынды жүйелер үшін маңызды фактор болып табылады.

5G, IoT және жоғары тығыздықты RF инфрақұрылысында Қолданудың артуы

5G базалық станциялар саны 2025 жылға дейін үш есе артатын болады, сонымен қатар қалалардағы жаңа кіші базалардың шамамен екі үштен екісі осы екі қабатты экранирленген RF кабельдерін пайдалануда. Оларды неге оқыр керемет деп айтуға болады? Бұл кабельдер ток желілерінен келіп түсетін кедергіні және жан-жағындағы антенналардан шағылып түсетін сигналдарды бөгейді, ал бұл микро вольт деңгейінде өте тұрақты көрсеткіштерге қажеттілігі бар IoT датчиктерімен жұмыс істеу кезінде өте маңызды. Кабель шығару зауыттары да қызықты нәрсе байқады. Осы жақсы экранирленген жүйелерді орнатқан қалаларда ескі косичкалы кабельдерге қарағанда шамамен 22 пайыз кем ақаулар туындап отыр. Бұл айырмашылық әсіресе өнеркәсіптік IoT жабдықтарымен қамтылған аймақтарда немесе электромагниттік дыбыстардың ең көп болатын электр көліктерін зарядтау орындарының жанында ең айқын көрінеді.

Жиі қойылатын сұрақтар

RF кабельдерінде электромагниттік бөгет пайда болуының себебі не?

Электромагниттік кедергілерге жиі әртүрлі электрондық құрылғылар, мысалы, Wi-Fi роутерлер, электр желілері және өнеркәсіптік жабдықтар шығаратын сигналдар әсер етеді, олар РЛ кабельдерімен әрекеттесіп, жүйеге дыбыс шуын енгізеді.

Қос қорғалған РЛ кабельдерінің артықшылығы қандай?

Қос қорғалған РЛ кабельдері электромагниттік кедергілерге ә существенно қорғаныс қамтамасыз етеді. Оларда торлы және фольгалық қорғаныштар болады, бір қабатты қорғаныштармен салыстырғанда ЭМИ-ді 99,9% дейін азайтады.

Бұзылған аяқтау РЛ кабельдерінің жұмыс істеуіне қалай әсер етеді?

Жаман байланыс аяқтауында саңылаулар пайда болып, олар резонаторлық құрылымдар ретінде әрекет етіп, ЭМК мәселелерін күшейтеді. Бұл жерге тұйықталу токтарының артуына да әкеліп соғуы мүмкін, қос қабатты кабельдердің қорғаныш тиімділігін жояды.

РЛ кабельдерін кәдімгі уақытында қадағалау радио тарату жүйелерінде неліктен маңызды?

Күтім жасау экранның бүтіндігін сақтап қалуға көмектеседі, бұл тығыз электрондық ортада сапалы сигнал таратуды қамтамасыз ету үшін маңызды.