Min familj och jag lyckades bryta antennkabeln på vår TV för några dagar sedan.
Kabeln är av denna typ av design:
Och jag tror att det kallas en koaxialkabel.
Lyckligtvis har någon mer praktisk än jag fixat kabeln, men det fick mig att undra: hur fungerar dessa kablar?
Personen i fråga var talar om signalen som går från det yttre till det inre av det yttre. Det var meningsfullt vid den tiden, men jag läste lite mer och det verkade fokusera på strömmen som strömmar genom den inre kärnan, med det yttre lagret som fungerar som en sköld.
Så hur fungerar en får du passera genom en koaxialkabel?
Kommentarer
- " utsidan av det inre till det inre inre av det yttre " skulle försöka uttrycka effekten av " huddjup " (eller " hudeffekt ") och högfrekventa signaler.
- Detta är ett mycket brett ämne för någon med begränsad kunskap.
- På grundnivå … är det ' samma som vilken två-ledningskabel som helst, ' t det?
Svar
Lyckligtvis har någon mer praktisk än jag fixat kabeln, men det fick mig att undra: hur fungerar dessa kablar k?
mycket enklast och mest grundläggande svar är att det finns två ledare och en ledare bär ström i en riktning medan den andra leder ström i motsatt riktning.
Men det finns mycket mer i ledningsparet som utgör en kabel att överväga om du vill undersöka det i detalj. För en koax: –
För alla tvåledarkablar finns det elektriska fält och magnetfält mellan de två ledarna, men det fina med koaxialkablar är att dessa fält, i en korrekt installation, inte sträcker sig utanför koaxialkabelns omkrets.
Så, hur passerar en signal genom en koaxialkabel?
signalens energi existerar i gapet mellan den yttre och inre ledaren och den färdas genom kabeln till ytteränden (belastningen) som en elektromagnetisk våg. Denna EM-våg bär signalens kraft och den bär det elektriska fältet och magnetfält i ett visst förhållande. Detta förhållande kallas kabelns karakteristiska impedans.
Det finns också förluster på grund av ledarnas motstånd och dessa kan vara betydande. Det finns också förluster i dielektriket (materialet som skiljer sig från är de inre och yttre ledarna) och vid högre frekvenser kan denna förlust begränsa användningen av en koaxialkabel.
Att ge ett enkelt svar på frågan är verkligen problematiskt om allt du kanske vet är ohmslagen men om du är intresserade av att det finns många saker du kan leta upp på google som: –
- Karakteristisk impedans
- Utbredning av signaler i kablar
- Reflektionskoefficient
- Spänning stående vågförhållande
Allt ovan kan bidra till signalreflektioner som visas nedan: –
En signal går från vänster till höger längs en perfekt koaxialkabel men det koaxialkabel ändras till en annan karakteristisk impedans vid en position som visas av den vertikala linjen. När signalen ”träffar” den punkten reflekteras lite energi uppåt i kabeln medan en del energi fortsätter ner till belastningen.
Det här svaret kan redan vara mer komplicerat än du för närvarande klarar av så jag ”Jag slutar vid denna tidpunkt.
Kommentarer
- Vad är källan till reflektionsanimationen? Att ' s något jag ' gillar att visa för mina praktikanter.
- @KrunalDesai bara högerklicka och " spara bild som " kommer att göra det. Det kom någonstans från nätet men jag kan ' inte komma ihåg var.
- @Andy – Kan den reflekterade signalen snedvrida den inkommande signalen? Om ja, hur bibehålls signalintegriteten vanligtvis i dessa fall?
- @Whiskeyjack ja det kan – till exempel om signalen " kontinuerlig " som data, reflekteras inledningsvis har en icke skadlig effekt – dataamplituden kan i vissa fall fördubblas men när den äntligen återgår till den ursprungliga sändningsänden kan den vara en mycket försenad version av data och skruva upp dataintegriteten helt om den också återspeglar vid skicka slut för då blir det som nya data och gamla data som reser samtidigt tillsammans och det fungerar inte '!
- @Whiskeyjack Förutom vad Andy skrev ovan, om det är tillräckligt med ström kan du få tillräckligt höga oavsiktliga spänningar vid kabelns nära ände (sändarsidan) så att den faktiskt kan orsaka utrustningsskador på sändaren, särskilt i slutförstärkaren. Det är därför som vissa datorkablar som gammaldags SCSI, koaxialkabelnätverk och så vidare förlitade sig på terminatorer . Det är ' mindre problem nu när många typer av datorkablar är strikt punkt-till-punkt av design snarare än att använda en busstopologi.
Svar
Denna kabel innehåller två ”ledningar”, som används för att skicka signalen.
Skillnaden är att två ledningar är koncentriska, den ena är helt runt den andra. Därför kallas detta för en ”koaxiell” kabel. Båda ledningarna ligger runt samma axel.
Ledningarna som är koaxiella har två viktiga effekter:
- Den yttre ledaren fungerar som en skärm för det inre. Alla externa elektriska fält kan bara kopplas till den yttre ledaren. Om detta är jordat kan känsliga signaler köras på den inre ledaren utan att de tar upp buller på grund av dessa fält.
- Överföringsledningens impedans kan kontrolleras väl. TV-elektronik tenderar att utformas för 75 Ω överföringsledningar.
TV signalerna är tillräckligt höga så att överföringslinjeeffekterna är betydande. För att hantera det är elektroniken utformad för en specifik kabelimpedans och kablarna är utformade för att ha en väl kontrollerad impedans nära vad elektroniken förväntar sig. Som jag sa ovan, att impedansen vanligtvis är 75 Ω.
Kommentarer
- Och om du undrar vad " impedans " är från det här svaret, en enkel förklaring är att den ' ett mått på mängden ledningen lider av det som gör trådspolar till elektromagneter (ett fenomen / längs / ledningen), mot det som gör + ve och -ve attrahera (/ mellan / de två ledningarna). Det visar sig att detta är konstant beroende på hur trådens tvärsnitt ser ut. Elektronerna vid dessa höga frekvenser slungrar fram och tillbaka och påverkas av dessa två saker i förhållande. Om du får fel, går snäppet fel, som det sätt som vattenvågorna bryter mot en underjordisk hinder.