S mojí rodinou se nám před několika dny podařilo rozbít anténní kabel naší televize.
Kabel je tohoto druhu design:
A já věří, že se to nazývá koaxiální kabel.
Naštěstí někdo kabel praktičtější než já kabel opravil, ale přinutilo mě se divit: jak tyto kabely fungují?
Dotyčná osoba byla mluvení o signálu procházejícím z vnějšího vnitřního do vnitřního vnějšího. V té době to dávalo smysl, ale dělal jsem trochu víc čtení a zdálo se, že se zaměřuji na proud protékající vnitřním jádrem, přičemž vnější vrstva funguje jako štít.
Takže, jak signál prochází koaxiálním kabelem?
Komentáře
- " vnější vnitřní k vnitřní vnitřní vnější " by se pokoušel vyjádřit účinek " hloubky kůže " (nebo " skin effect ") a vysokofrekvenční signály.
- Toto je pro někoho velmi široké téma s omezenými znalostmi.
- Na základní úrovni … to ' je stejné jako jakýkoli dvouvodičový kabel, není ' to?
odpověď
Naštěstí kabel opravil někdo praktičtější než já, ale přemýšlel jsem: jak se tyto kabely dělají k?
velmi nejjednodušší a většina základní odpovědí je, že existují dva vodiče a jeden vodič nese proud v jednom směru, zatímco druhý vodič nese proud v opačném směru.
Ale dvojice vodičů, které tvoří kabel, je mnohem více zvážit, zda jste se chtěli podrobně podívat. Pro lídra: –
U všech dvouvodičových kabelů jsou mezi oběma vodiči uspořádána elektrická pole a magnetická pole, ale na koaxiálních kabelech je krásou to, že tato pole při správné instalaci nepřesahují mimo obvod koaxiálního kabelu.
Jak tedy projde signál koaxiálním kabelem?
energie signálu existuje v mezeře mezi vnějším a vnitřním vodičem a prochází kabelem na druhý konec (zátěž) jako elektromagnetická vlna. Tato elektromagnetická vlna přenáší sílu signálu a přenáší elektrické pole a magnetická pole v určitém poměru. Tento poměr se označuje jako charakteristická impedance kabelu.
Existují také ztráty způsobené odporem vodičů a mohou být značné. Existují také ztráty v dielektriku (materiál, který je samostatný s vnitřním a vnějším vodičem) a při vyšších frekvencích může tato ztráta omezit použití koaxiálního kabelu.
Dávat jednoduchou odpověď na otázku je opravdu problematické, pokud vše, co možná víte, je zákon ohmů, ale pokud zajímá vás, existuje mnoho věcí, které můžete vyhledávat na google, například: –
- charakteristická impedance
- rychlost šíření signálů v kabelech
- Odrazový koeficient
- Poměr stojatých vln napětí
Všechno výše uvedené může přispět k odrazům signálu, jak je uvedeno níže: –
Signál putuje zleva doprava po dokonalém koaxiálním kabelu, ale ten koaxiální kabel se změní na jinou charakteristickou impedanci v poloze znázorněné svislou čarou. Když signál „zasáhne“ ten bod, část energie se odráží zpět nahoru kabelem, zatímco část energie pokračuje až k zátěži.
Tato odpověď může být již složitější, než jste v současné době schopni zvládnout, takže „V tomto bodě se zastavím.
Komentáře
- Jaký je zdroj této reflexní animace? Že ' je něco, co ' bych rád ukázal svým stážistům.
- @KrunalDesai stačí kliknout pravým tlačítkem a " uložit obrázek jako " to udělá. Někde to vyšlo z webu, ale ' si nepamatuji kde.
- @Andy – Může odražený signál narušit příchozí signál? Pokud ano, jak se v těchto případech obvykle udržuje integrita signálu?
- @Whiskeyjack ano, může – například pokud byl signál " kontinuální " jako data, odráží se signál má zpočátku nepříznivý účinek – amplitudu dat lze v některých případech zdvojnásobit, ale když se konečně vrátí k původnímu vysílacímu konci, může to být mnohem zpožděná verze dat a zcela pokazit integritu dat, pokud se také odráží na konec odesílání, protože pak to bude jako nová data a stará data cestující současně a to ' nefunguje příliš dobře!
- @Whiskeyjack Kromě toho, co Andy napsal výše, pokud je zapojen dostatečný výkon, můžete na blízkém konci (na straně vysílače) kabelu dostat dostatečně vysoké nezamýšlené napětí, které by ve skutečnosti mohlo způsobit poškození vysílače, zejména v koncovém stupni výkonového zesilovače. To je důvod, proč některé počítačové kabely jako staromódní SCSI, koaxiální kabelové sítě atd. Spoléhaly na terminátory . Nyní je ' menší problém, že mnoho typů počítačové kabeláže je striktně spojeno s konstrukcí typu point-to-point namísto použití topologie sběrnice.
Odpověď
Tento kabel obsahuje dva „vodiče“, které slouží k přenosu signálu.
Rozdíl je v tom, že dva vodiče jsou soustředné, jeden je zcela kolem druhého. Proto se tomu říká „koaxiální“ kabel. Oba vodiče jsou kolem stejné osy.
Koaxiální vodiče mají dva důležité účinky:
- Vnější vodič funguje jako stínění vnitřního. Veškerá vnější elektrická pole se mohou spojit pouze s vnějším vodičem. Pokud je uzemněn, mohou být na vnitřní vodič vedeny citlivé signály, aniž by kvůli těmto polím zachytávaly hluk.
- Impedanci přenosového vedení lze dobře ovládat. Elektronika TV má tendenci být navržena pro 75 Ω přenosových vedení.
TV signály jsou dostatečně vysoké na to, aby byly účinky přenosového vedení významné. Abychom to zvládli, elektronika je navržena pro určitou impedanci kabelu a kabely jsou navrženy tak, aby měly dobře řízenou impedanci blízkou tomu, co elektronika očekává. Jak jsem řekl výše, tato impedance je obvykle 75 Ω.
Komentáře
- A pokud přemýšlíte, co " impedance " je z této odpovědi, snadné vysvětlení je, že ' sa míra množství, které drát trpí z toho, co dělá cívky drátu do elektromagnetů (jev / podél / drátu), proti věci, která přitahuje kladné a záporné (/ mezi / dva vodiče). Ukázalo se, že je to konstantní v závislosti na tom, jak vypadá průřez drátu. Elektrony na těchto vysokých frekvencích se pohybují sem a tam a jsou ovlivňovány těmito dvěma věcmi v poměru. Pokud to uděláte špatně, pokácení se pokazí, jako způsob, jakým se vodní vlny rozbíjejí o podzemní překážku.