Estrutura e princípio de funcionamento do cabo coaxial

Estrutura e princípio de funcionamento do cabo coaxial

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Como todos sabemos, o cabo coaxial é uma linha de transmissão de banda larga com baixa perda e alto isolamento.O cabo coaxial consiste em dois condutores cilíndricos concêntricos separados por juntas dielétricas.A capacitância e a indutância distribuídas ao longo da linha coaxial irão gerar impedância distribuída em toda a estrutura, nomeadamente impedância característica.

A perda de resistência ao longo do cabo coaxial torna previsíveis a perda e o comportamento ao longo do cabo.Sob o efeito combinado desses fatores, a perda do cabo coaxial ao transmitir energia eletromagnética (EM) é muito menor do que a da antena no espaço livre, e a interferência também é menor.

(1) Estrutura

Os produtos de cabo coaxial possuem uma camada de blindagem condutiva externa.Outras camadas de material podem ser usadas fora do cabo coaxial para melhorar o desempenho da proteção ambiental, capacidade de blindagem EM e flexibilidade.O cabo coaxial pode ser feito de fio condutor trançado e engenhosamente em camadas, o que torna o cabo altamente flexível e reconfigurável, leve e durável.Contanto que o condutor cilíndrico do cabo coaxial mantenha a concentricidade, a flexão e a deflexão dificilmente afetarão o desempenho do cabo.Portanto, os cabos coaxiais são geralmente conectados a conectores coaxiais usando mecanismos do tipo parafuso.Use uma chave de torque para controlar o aperto.

2) Princípio de funcionamento

As linhas coaxiais possuem algumas características importantes relacionadas à frequência, que definem a profundidade da pele potencial de aplicação e a frequência de corte.A profundidade da pele descreve o fenômeno de sinais de frequência mais alta que se propagam ao longo da linha coaxial.Quanto maior a frequência, mais elétrons tendem a se mover em direção à superfície condutora da linha coaxial.O efeito pelicular leva ao aumento da atenuação e do aquecimento dielétrico, aumentando a perda de resistência ao longo da linha coaxial.Para reduzir a perda causada pelo efeito pelicular, pode-se utilizar cabo coaxial de maior diâmetro.

Obviamente, melhorar o desempenho do cabo coaxial é uma solução mais atraente, mas aumentar o tamanho do cabo coaxial reduzirá a frequência máxima que o cabo coaxial pode transmitir.Quando o comprimento de onda da energia EM excede o modo eletromagnético transversal (TEM) e começa a “saltar” ao longo da linha coaxial para o modo elétrico transversal 11 (TE11), a frequência de corte do cabo coaxial será gerada.Este novo modo de frequência traz alguns problemas.Como o novo modo de frequência se propaga a uma velocidade diferente do modo TEM, ele refletirá e interferirá no sinal do modo TEM transmitido através do cabo coaxial.

Para resolver este problema, devemos reduzir o tamanho do cabo coaxial e aumentar a frequência de corte.Existem cabos coaxiais e conectores coaxiais que podem atingir a frequência de onda milimétrica – conectores coaxiais de 1,85 mm e 1 mm.Vale ressaltar que reduzir o tamanho físico para se adaptar a frequências mais altas aumentará a perda do cabo coaxial e reduzirá a capacidade de processamento de energia.Outro desafio na fabricação desses componentes muito pequenos é controlar rigorosamente as tolerâncias mecânicas para reduzir defeitos elétricos significativos e alterações de impedância ao longo da linha.Para cabos com sensibilidade relativamente alta, custará mais para conseguir isso.


Horário da postagem: 05 de janeiro de 2023