Vad är en koaxialkabel?
Koaxialkabel kallas ibland RF-kabel. Koaxial RF-kabel är den mest använda strukturen. Eftersom de inre och yttre ledarna är i ett koncentriskt läge är den elektromagnetiska energin begränsad att spridas i mediet mellan de inre och yttre ledarna, så den har betydande fördelar såsom låg dämpning, hög skärmningsprestanda, bandbredd och stabil prestanda. Används vanligtvis för att sända radiofrekvensenergi från 500 kHz till 18 GHz. En koaxialkabel har två koncentriska ledare och ledaren och skärmskiktet delar samma kabelaxel. Den vanligaste koaxialkabeln består av en kopparledare isolerad av ett isolerande material. Utanför det inre isolerande materialet finns ett annat lager av ringledare och dess isolator, och sedan täcks hela kabeln av ett hölje av polyvinylklorid eller teflon. Koaxialkabel kan delas in i 50 Ω basbandskabel och 75 band bredbandskabel radiofrekvenskoaxkabel. Basbandkablar är uppdelade i tunna koaxialkablar och tjocka koaxialkablar. Basbandskabeln används endast för digital överföring och datahastigheten kan nå 10 Mbps. Den karakteristiska impedansen 50Ω radiofrekvenskoaxialkabel används huvudsakligen för basbandsignalöverföring, överföringsbandbredden är 1-20MHz, och den karakteristiska impedansen 75Ω radiofrekvenskoaxialkabel används ofta i CATV-nätverk, så det kallas CATV-kabel och överföringen bandbredd kan nå 1 GHz. Överföringsbandbredden är 750 MHz.
Koaxialkabelstruktur och material
De viktigaste elektriska egenskaperna hos en kabel är låg dämpning, enhetlig impedans och hög returförlust. För läckande kablar är det viktigaste den bästa kopplingsförlusten. Kabelns huvudfunktion är att sända signaler. Därför är det mycket viktigt att se till att kabelstrukturen och materialet har goda överföringsegenskaper under kabelns hela livslängd.
1. Inre ledare
Koppar är huvudmaterialet i den inre ledaren och kan ha följande former: glödgad koppartråd, glödgad kopparrör och kopparklädd aluminiumtråd. Vanligtvis är den inre ledaren i den lilla kabeln koppartråd eller kopparklädd aluminiumtråd, medan kopparröret används för den stora kabeln för att minska kabelns vikt och kostnad. Den stora kabelns yttre ledare är präglad så att tillräcklig böjprestanda kan uppnås.
Den inre ledaren har stort inflytande på signalöverföringen, eftersom dämpningen huvudsakligen orsakas av den inre ledarens motståndsförlust. Den elektriska ledningsförmågan, särskilt ytledningsförmågan, bör vara så hög som möjligt. Det allmänna kravet är 58MS / m (+20 ℃), för vid höga frekvenser överförs strömmen endast i ett tunt lager på ledarens yta. Detta fenomen kallas hudeffekt, den effektiva tjockleken på det aktuella lagret kallas huddjup. Tabell 1 visar huddjupvärdena för kopparrör och kopparklädda aluminiumtrådar vid specifika frekvenser när de används som inre ledare.
Kvalitetskraven för kopparmaterialet som används för den inre ledaren är mycket höga och kopparmaterialet ska vara fritt från föroreningar och ha en ren, plan och slät yta. Diametern på den inre ledaren bör vara stabil och ha snäva toleranser. Varje diameterförändring minskar impedansuniformitet och returförlust, så tillverkningsprocessen bör kontrolleras exakt.
2. Yttre ledare
Den yttre ledaren har två grundläggande funktioner: den första är returledaren och den andra är skärmen. Den yttre ledaren på en läckande kabel bestämmer också dess läckageprestanda. De yttre ledarna på koaxialmatarkablar och superflexibla kablar svetsas av korrugerade kopparrör. Kablarnas yttre ledare är helt inneslutna och ingen strålning tillåts från kablarna.
Den yttre ledaren är vanligtvis täckt i längdriktningen med koppartejp. På det yttre ledarskiktet finns det längsgående eller tvärgående slitsar eller små hål.
Slitsning av den yttre ledaren är vanligare i korrugerade kablar. Det bildas genom avskärning och räffling av korrugerad vågkam i axiell riktning. Andelen avskärad del är liten och slitsavståndet är mycket mindre än den sända elektromagnetiska våglängden.
Uppenbarligen kan en läckande kabel tillverkas genom att bearbeta en icke-läckande kabel enligt följande metod: skär den yttre ledarvågstoppet på den gemensamma skrynkliga kabeln i den icke-läckande kabeln i en vinkel på 120 grader för att erhålla en uppsättning lämpliga slitsstrukturer. Den läckande kabelns form, bredd och spårstruktur bestämmer dess prestandaindikatorer.
Koppar som används för den yttre ledaren bör också vara av god kvalitet, hög ledningsförmåga och fri från föroreningar. Storleken på den yttre ledaren bör kontrolleras strikt inom toleransområdet för att säkerställa enhetlig karakteristisk impedans och hög returförlust.
3. Isolerande medium
Koaxialkabelmediet för radiofrekvenser är mycket mer än bara isolering. Den slutliga överföringsprestandan bestäms huvudsakligen efter isolering. Därför är valet av dielektriskt material och dess struktur mycket viktigt. Alla viktiga egenskaper, som dämpning, impedans och returförlust, har mycket att göra med isolering. De viktigaste kraven för isolering är:
Den relativa dielektriska konstanten är låg, och den dielektriska förlustvinkelfaktorn är liten för att säkerställa låg dämpning;
Konsekvent struktur för att säkerställa enhetlig impedans och stor avkastningsförlust;
Stabila mekaniska egenskaper för att säkerställa lång livslängd;
Vattentät och fuktsäker.
Fysisk högskumisolering kan uppfylla alla ovanstående krav. Med avancerad extrudering och gasinjektionsteknik och speciella material kan skumgraden nå mer än 80%, och den elektriska prestandan av detta slag är relativt nära den för luftisolerade kablar. I gasinjektionsmetoden injiceras kväve direkt i mediamaterialet i extrudern. Denna process kallas också för fysisk skummetod. Till skillnad från denna kemiska skummetod kan skumningsgraden endast nå cirka 50%, och den dielektriska förlusten är relativt stor. Den skummade strukturen som erhålls genom gasinjiceringsmetoden är konsekvent, vilket innebär att dess impedans är enhetlig och returförlusten är stor.
Vår RF-kabel har mycket god elektrisk prestanda på grund av isoleringsmaterialets lilla dielektriska förlustvinkel och den stora skumningsgraden. Egenskaperna hos det skummande mediet är viktigare vid höga frekvenser. Det är denna speciella skumstruktur som bestämmer kabelns mycket låga dämpningsprestanda vid höga frekvenser.
Den unika flerskiktsisoleringsprocessen (det inre tunna lagret-skumskiktet-det yttre tunna lagret) samsträngsprutningsprocessen kan erhålla en enhetlig och sluten skumstruktur, som har egenskaperna för stabila mekaniska egenskaper, hög hållfasthet och god fuktbeständighet. För att få kabeln att upprätthålla god elektrisk prestanda i en fuktig miljö designade vi speciellt en kabel: en tunn fast kärna PE läggs till den yttre ytan av det skummade isoleringsskiktet. Detta yttre tunna lager kan effektivt förhindra fuktintrång och skydda kabelns elektriska prestanda från början av produktionen. Denna konstruktion är särskilt viktig för läckande kablar med hål i den yttre ledaren. Dessutom är det isolerande skiktet tätt lindat på den inre ledaren av det inre tunna skiktet, vilket ytterligare förbättrar kabelns mekaniska stabilitet. Dessutom innehåller det tunna lagret speciella stabilisatorer som kan säkerställa kompatibilitet med koppar och den långa livslängden för våra kablar. Att välja ett lämpligt inre tunnskiktsmaterial kan helt uppnå tillfredsställande prestanda, såsom fuktmotstånd, bindning och stabilitet.
Denna flerskiktsisoleringsdesign (inre tunt lager-skumskikt-yttre tunt lager) kan samtidigt få utmärkta elektriska prestanda och stabila mekaniska egenskaper, vilket förbättrar våra RF-kablar på lång sikt och pålitlighet.
4. Slida
Det vanligaste höljematerialet för utomhuskablar är svart linjär lågdensitetspolyeten. Dess densitet liknar LDPE, men dess styrka motsvarar HDPE. Tvärtom tenderar vi i vissa fall att använda HDPE, vilket kan ge bättre mekaniska egenskaper och motstånd mot friktion, kemikalier, fukt och olika miljöförhållanden för manteln.
UV-beständig svart HDPE tål klimatbelastningar orsakade av extremt höga temperaturer och starka ultravioletta strålar. När kabels brandsäkerhet betonas, bör rökfria, halogenfria och flamskyddsmedel användas. I en läckande kabel, för att minska eldspridningen, kan ett brandsäkert och flamskyddsband användas mellan den yttre ledaren och manteln för att hålla det lätt smältande isolerande skiktet i kabeln.
