تصميم الموصلات والمواد عالية التوصيل
الموصل الداخلي 50 أوم كابل محوري عادة ما تكون مصنوعة من النحاس عالي النقاء أو الألومنيوم المغطى بالنحاس (CCA) لضمان الحد الأدنى من خسائر المقاومة أثناء النقل عالي التيار أو عالي التردد. تقل المقاومة المنخفضة للنحاس خسائر I²R ، وهو أمر بالغ الأهمية عند نقل طاقة التردد اللاسلكي العالية. للتطبيقات عالية الطاقة للغاية، طلاء الفضة يتم استخدامه أحيانًا لأن الفضة تتمتع بمقاومة سطحية أقل، وهو أمر مهم بشكل خاص عند الترددات العالية بسبب تأثير الجلد الذي يفرض التيار على الطبقات الخارجية للموصل. تم تصميم قطر الموصل بعناية لموازنة سعة حمل التيار، ومعدل الجهد الكهربي، والمقاومة المميزة البالغة 50 أوم. يضمن تحسين هندسة الموصل توزيعًا موحدًا للتيار وتقليل نقاط الاتصال والصيانة أداء حراري وكهربائي مستقر على مدى الكابلات الطويلة.
اختيار المواد العازلة والإدارة الحرارية
عادة ما يتم تصنيع العازل الكهربائي، الذي يفصل الموصل الداخلي عن الدرع الخارجي، من PTFE (تفلون)، البولي إيثيلين الصلب (PE)، أو البوليمرات الرغوية . يتم اختيار هذه المواد ل انخفاض فقدان العزل الكهربائي، والاستقرار الحراري، وارتفاع الجهد انهيار . تمنع المواد العازلة منخفضة الفقد الطاقة الزائدة من التحول إلى حرارة داخل الكابل، وهو أمر بالغ الأهمية لنقل الطاقة العالية. تعمل العوازل الرغوية على تقليل ثابت العزل الكهربائي للمادة، مما يؤدي إلى خفض كليهما توهين الإشارة والتراكم الحراري . تحافظ مادة PTFE والمواد المشابهة على خواصها الميكانيكية والكهربائية حتى في درجات الحرارة المرتفعة، مما يمنع تغيرات المعاوقة، أو انهيار العزل، أو تدهور الأداء في ظل التشغيل المستمر عالي الطاقة.
تصميم التدريع لحماية EMI وتبديد الحرارة
الدرع المحوري، في كثير من الأحيان أ النحاس المضفر أو رقائق الألومنيوم أو الدرع الهجين متعدد الطبقات ، يخدم وظيفتين حاسمتين: الحماية ضد التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) والمساعدة في الإدارة الحرارية . يقوم الدرع بتوصيل الحرارة بعيدًا عن الموصل الداخلي والعازل الكهربائي، مما يقلل من ارتفاع درجات الحرارة الموضعية التي قد تؤدي إلى تلف العازل الكهربائي أو الغلاف. يقوم الدرع متعدد الطبقات أيضًا بتوزيع الضغوط الحرارية والميكانيكية بالتساوي، مما يمنع النقاط الساخنة عند نقاط الاتصال وعلى طول مسار الكابل. تم تحسين مزيج كثافة الجديلة وسمك الرقائق وتغطية الدرع بعناية لتحقيق التوازن أداء الترددات اللاسلكية، والمرونة الميكانيكية، وكفاءة تبديد الحرارة .
مواد الغلاف الخارجي والمقاومة الحرارية
توفر الغلاف الخارجي الحماية الميكانيكية، ومقاومة الأشعة فوق البنفسجية، والمقاومة الكيميائية، والتحكم الحراري الإضافي. سترات عالية الجودة مصنوعة من مركبات PVC أو البولي إيثيلين أو مركبات خالية من الهالوجين منخفضة الدخان (LSZH). والتي تقاوم التشوه تحت الحرارة العالية المتولدة داخليا أو بسبب الظروف البيئية. الغلاف يحمي الكابل من التآكل والرطوبة والتعرض للأشعة فوق البنفسجية مع تسهيل انتقال الحرارة من الطبقات الداخلية إلى البيئة المحيطة. تمنع مواد الغلاف المتقدمة أيضًا الشيخوخة الحرارية، وتحافظ على المرونة وسلامة العزل الكهربائي أثناء التشغيل عالي الطاقة على المدى الطويل.
مطابقة المعاوقة والتحكم في انعكاس الإشارة
السمة مقاومة 50 أوم يعد توصيل الكابل أمرًا بالغ الأهمية لتجنب انعكاسات الإشارة التي يمكن أن تركز الطاقة في نقاط محددة، مما يؤدي إلى توليد الطاقة التدفئة الموضعية . يؤدي عدم تطابق المعاوقة إلى إنشاء موجات دائمة، مما يؤدي إلى زيادة الجهد عند نقاط معينة ويمكن أن يؤدي إلى تلف العازل الكهربائي أو الموصلات. من خلال التحكم الدقيق في قطر الموصل وسمك العزل الكهربائي وهندسة الدرع، يحافظ الكابل على مقاومة ثابتة تبلغ 50 أوم عبر نطاق تردد التشغيل الخاص به. وهذا يضمن نقل فعال للطاقة، والحد الأدنى من توهين الإشارة، والاستقرار الحراري ، حتى في أنظمة نقل الطاقة العالية.
الالتزام بتقييمات الطاقة القصوى
يحتوي كل كابل محوري بمقاومة 50 أوم على الحد الأقصى المحدد لتصنيف الطاقة ، يتم تحديدها حسب حجم الموصل، والحدود الحرارية العازلة، وتصميم الدرع، ومواد الغلاف. العمل ضمن هذا التصنيف يضمن ذلك لا تتجاوز التسخين المقاوم والخسائر العازلة الحدود الحرارية الآمنة . تجاوز التصنيف يمكن أن يسبب انهيار العزل الكهربائي، أو تشوه الغلاف، أو تشويه الإشارة . يعد الالتزام بتصنيف الطاقة المناسب أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على التوازن الحراري، ومنع تراكم الحرارة التراكمي، وضمان أداء الكابل على المدى الطويل في أنظمة الترددات اللاسلكية عالية الطاقة.
