Sygnał i masa kabla koncentrycznego

W przypadku sygnałów RF osłona niesie sygnał w takim samym stopniu, jak przewód środkowy, a jeśli zostanie gdziekolwiek przerwany, wydajność kabla poważnie się pogorszy.

Ekran ogranicza szum, zawierając pożądane „sygnałowe” pole elektromagnetyczne między przewodem środkowym i wnętrze osłony, działając zasadniczo jako klatka Faradaya , utrzymując sygnał wewnątrz, a inne sygnały (szum) na zewnątrz. Ekran jest w stanie całkowicie (idealnie) pomieścić pole elektromagnetyczne przenoszące sygnał, ponieważ przenosi takie same i przeciwne prądy do tych w przewodniku środkowym w każdym punkcie wzdłuż kabla. Gdyby tak nie było, musiałoby istnieć pole zewnętrzne. Zatem ekran jest również ścieżką prądu powrotnego.

Geometria ekranu w stosunku do przewodu środkowego określa również impedancję charakterystyczną kabel. Jeśli na ekranie występują nieciągłości, sygnał zostanie zniekształcony przez odbicia . W przypadku całkowitego odłączenia ekranu na jednym końcu, zniekształcenia są prawdopodobnie dość okropne, a transfer mocy ze sterownika liniowego do odbiornika będzie prawdopodobnie dość słaby, ponieważ większość mocy zostanie odbita z powrotem do sterownika.

Kabel koncentryczny to tak zwany falowód, a energia przepływa w przestrzeni między centralnym przewodnikiem a wnętrzem zewnętrznej (tarczy). Propagacja odbywa się w trybie TEM00 (ang. Transverse Electric Magnetic), który powiela propagację w wolnej przestrzeni. Co ciekawe, propagujące czoło fali wytwarza prądy elektryczne na powierzchniach przewodników, które podtrzymują czoło fali. Głębokość wnikania tych prądów jest podyktowana głębokością naskórka i dlatego jest kontrolowana przez częstotliwość sygnału (im wyższa częstotliwość, tym mniejsza penetracja). To właśnie ten efekt zasadniczo izoluje sygnał wewnętrzny od dowolnego sygnału płynącego po zewnętrznej stronie kabla koncentrycznego (który również ma ograniczoną głębokość wpływu).

Oto doskonały obraz z York University

Pokazuje bardzo pożądany tryb pracy TEM, z elektrycznym linie pola są promieniowe, a linie pola magnetycznego są obwodowe. Energia przepływa w medium między przewodami. Zlokalizowane prądy w przewodnikach będą wspierać sąsiednie pola bez ruchu ładunku netto na całej długości.

I odwrotnie, sygnał DC przepłynie wzdłuż przewodników.

A oto rysunek z Microwaves101.com

Pokazuje prąd powierzchniowy przy 40 GHZ.

Komentarze

• To jest dla sygnałów RF? W jaki sposób dwa przewody kablowe są podłączone do tego sygnału RF?
• Otrzymujesz zlokalizowane pętle prądowe, które pasują do zlokalizowanych pól magnetycznych w ośrodku między przewodami. W metalu nie ma przepływu energii netto (z wyjątkiem prądu stałego). Zostało to udowodnione, ponieważ możesz również wykonać falowód wykorzystujący ten sam materiał i analizę, który ' nie ma centralnego przewodnika i rzeczywiście wszystko, co jest potrzebne, to płyta dielektryczna, a fala będzie rozprzestrzeniają się w dół, to nieco inna konfiguracja (tryby TE i TM vs tryb TEM). Kabel koncentryczny, ponieważ ma zarówno przewód centralny, jak i zewnętrzny, obsługuje tryb TEM.

Co to jest sygnał ? Jest to napięcie, a więc różnica potencjałów między dwoma przewodnikami. Dlatego oba przewodniki są niezbędne do przesyłania informacji.Kiedy mówisz, że jeden z przewodników jest uziemiony, oznacza to tylko tyle, że mierzysz wszystkie napięcia w odniesieniu do tego potencjału, czyli jest on twoim odniesieniem.

Komentarze

• Czy więc ekran przewodzi taki sam prąd jak główny przewodnik? I czy jednocześnie chroni przed hałasem z zewnątrz?
• tak, prąd jest taki sam. Jeśli chodzi o ekranowanie, to po prostu nie pozwala prawie żadnym falom elektromagnetycznym na penetrację kabla, tworząc ' szum ' sygnał napięciowy