สายเคเบิลสื่อสารความถี่สูงและการสูญเสียต่ำโดยทั่วไปทำจากโพลีเอทิลีนโฟมหรือโพลีโพรพีลีนโฟมเป็นวัสดุฉนวน มีสายแกนฉนวนสองเส้นและสายดิน (ปัจจุบันตลาดมีผู้ผลิตใช้สายดินคู่สองเส้น) เข้าไปในเครื่องพัน โดยพันด้วยแผ่นอลูมิเนียมและเทปโพลีเอสเตอร์ยางรอบสายแกนฉนวนและสายดิน ออกแบบกระบวนการฉนวนและควบคุมกระบวนการ โครงสร้างสายส่งความเร็วสูง ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพไฟฟ้า และทฤษฎีการส่งสัญญาณ
ข้อกำหนดของตัวนำ
สำหรับสายส่งความถี่สูง (SAS) ความสม่ำเสมอของโครงสร้างแต่ละส่วนเป็นปัจจัยสำคัญในการกำหนดความถี่ในการส่งของสายเคเบิล ดังนั้น ในฐานะตัวนำของสายส่งความถี่สูง พื้นผิวจึงกลมและเรียบ และโครงสร้างโครงตาข่ายภายในมีความสม่ำเสมอและมั่นคง เพื่อให้คุณสมบัติทางไฟฟ้ามีความสม่ำเสมอในทิศทางของความยาว ตัวนำควรมีความต้านทานไฟฟ้ากระแสตรงค่อนข้างต่ำ ในขณะเดียวกัน ควรหลีกเลี่ยงความเสียหายที่เกิดจากสายไฟ อุปกรณ์ หรืออุปกรณ์อื่นๆ ที่เกิดจากการดัดงอเป็นคาบหรือการดัดงอแบบไม่เป็นคาบ การเปลี่ยนรูป ฯลฯ ในสายส่งความถี่สูง ความต้านทานของตัวนำเป็นปัจจัยหลักที่ทำให้เกิดการลดทอนของสายเคเบิล (พารามิเตอร์ความถี่สูง ส่วนที่ 01 - พารามิเตอร์การลดทอน) มีสองวิธีในการลดความต้านทานของตัวนำ: เพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวนำ และเลือกวัสดุตัวนำที่มีค่าความต้านทานต่ำ หลังจากเส้นผ่านศูนย์กลางตัวนำเพิ่มขึ้น เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของอิมพีแดนซ์ลักษณะเฉพาะ เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของฉนวนและเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจึงเพิ่มขึ้นตามไปด้วย ส่งผลให้ต้นทุนเพิ่มขึ้นและกระบวนการผลิตไม่สะดวก ในทางทฤษฎี การใช้ตัวนำเงินจะทำให้เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปลดลงและประสิทธิภาพจะดีขึ้นอย่างมาก แต่เนื่องจากราคาเงินสูงกว่าทองแดงมาก ต้นทุนจึงสูงเกินไปสำหรับการผลิตจำนวนมาก เพื่อให้คำนึงถึงราคาและความต้านทานต่ำ เราจึงใช้เอฟเฟกต์ผิวในการออกแบบตัวนำของสายเคเบิล ปัจจุบัน การใช้ตัวนำทองแดงชุบดีบุกสำหรับ SAS 6G สามารถตอบสนองประสิทธิภาพทางไฟฟ้าได้ ขณะที่ SAS 12G และ 24G เริ่มใช้ตัวนำชุบเงินแล้ว
เมื่อมีสนามไฟฟ้ากระแสสลับหรือสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับในตัวนำ การกระจายกระแสภายในตัวนำจะไม่สม่ำเสมอ เมื่อระยะห่างจากพื้นผิวตัวนำเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ความหนาแน่นกระแสในตัวนำจะลดลงแบบเอ็กซ์โพเนนเชียล กล่าวคือ กระแสในตัวนำจะรวมตัวที่พื้นผิวของตัวนำ จากระนาบขวางที่ตั้งฉากกับทิศทางของกระแส ความเข้มกระแสของส่วนกลางของตัวนำโดยพื้นฐานแล้วจะเท่ากับศูนย์ กล่าวคือ แทบไม่มีกระแสไหล และมีเพียงส่วนขอบของตัวนำเท่านั้นที่จะมีกระแสย่อย กล่าวโดยง่ายคือ กระแสจะรวมตัวอยู่ที่ส่วน "ผิว" ของตัวนำ จึงเรียกว่าปรากฏการณ์ผิว สาเหตุของปรากฏการณ์นี้ก็คือสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงจะสร้างสนามไฟฟ้ากระแสวนภายในตัวนำ ซึ่งจะถูกชดเชยด้วยกระแสเดิม ผลกระทบของผิวหนังทำให้ความต้านทานของตัวนำเพิ่มขึ้นตามความถี่ของกระแสไฟฟ้าสลับที่เพิ่มขึ้น และทำให้ประสิทธิภาพของกระแสไฟฟ้าในการส่งผ่านสายลดลง ซึ่งกินทรัพยากรโลหะ แต่ในการออกแบบสายเคเบิลสื่อสารความถี่สูง หลักการนี้สามารถนำมาใช้เพื่อลดการใช้โลหะได้โดยใช้การชุบเงินบนพื้นผิวภายใต้สมมติฐานว่าต้องตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพเดียวกัน จึงช่วยลดต้นทุนได้
ข้อกำหนดด้านฉนวน
เช่นเดียวกับข้อกำหนดของตัวนำไฟฟ้า วัสดุฉนวนควรมีความสม่ำเสมอ และเพื่อให้ได้ค่าคงที่ไดอิเล็กทริก s และค่ามุมแทนเจนต์การสูญเสียไดอิเล็กทริกที่ต่ำลง สายเคเบิล SAS มักใช้ฉนวนโฟม เมื่อระดับการเกิดฟองสูงกว่า 45% การเกิดฟองทางเคมีจะทำได้ยากและระดับการเกิดฟองไม่เสถียร ดังนั้นสายเคเบิลที่สูงกว่า 12G จึงต้องใช้ฉนวนโฟมทางกายภาพ ดังแสดงในรูปด้านล่าง เมื่อระดับการเกิดฟองสูงกว่า 45% ส่วนของการเกิดฟองทางกายภาพและการเกิดฟองทางเคมีที่สังเกตภายใต้กล้องจุลทรรศน์ รูพรุนทางกายภาพจะมีขนาดใหญ่ขึ้นและเล็กลง ในขณะที่รูพรุนทางเคมีจะมีขนาดเล็กลงและใหญ่ขึ้น
การเกิดฟองทางกายภาพ เคมีการเกิดฟอง
เวลาโพสต์: 20 เม.ย. 2567
