يتسبب تأثير الجلد في التركيز على التيار (AC) بالتناوب بالقرب من سطح الموصل مع زيادة التردد ، مما يقلل من المساحة المقطعية الفعالة التي يتدفق من خلالها. هذا يؤدي إلى زيادة كبيرة في مقاومة AC مقارنة بمقاومة التيار المباشر (DC). ونتيجة لذلك ، تساهم المقاومة العالية في زيادة تبديد الطاقة في شكل حرارة ، مما يقلل من كفاءة الطاقة الكلية وزيادة فقدان الإشارة عبر المسافات الممتدة في تطبيقات التردد العالي.
مع ارتفاع مقاومة AC بسبب تأثير الجلد ، يصبح توهين الإشارة أكثر وضوحًا ، خاصة في سيناريوهات نقل التردد العالي مثل شبكات النطاق العريض والتلفزيون الكبلي (CATV). يمكن أن يؤدي هذا التوهين إلى تحطيم قوة الإشارة عبر المسافات الطويلة ، مما يتطلب تضخيم الإشارة من خلال المستهلكات أو مضخمات مضمّنة للحفاظ على سلامة الوضوح وسلامة النقل. يساعد فهم كيفية تأثير تأثير الجلد على التوهين في تصميم وتنفيذ حلول إدارة الإشارات الفعالة.
لمواجهة تأثير تأثير الجلد ، فإن الشركات المصنعة تختار بعناية مواد الموصل ذات الموصلية السطحية العالية. غالبًا ما تتميز الكابلات المحورية عالية التردد (CCA) أو الموصلات النحاسية المطلية بالفضة ، حيث أن الفضة لديها أعلى الموصلية الكهربائية بين جميع المعادن ، تليها النحاس. يؤدي استخدام هذه المواد إلى تقليل المقاومة بترددات عالية ، مما يضمن تحسين كفاءة نقل الإشارة مع الحفاظ على فعالية التكلفة مقارنة بالموصلات النحاسية الصلبة.
تؤثر الطبيعة المعتمدة على التردد لتأثير الجلد على استجابة التردد الكلية للتردد وقدرات النطاق الترددي. مع زيادة تردد الإشارة ، تصبح الخسائر أكثر حدة ، مما قد يؤدي إلى انتشار إشارة غير متساوٍ والتشويه المحتمل في تطبيقات النطاق العريض. يجب حساب هذه الظاهرة في التطبيقات مثل نقل البيانات عالية السرعة ، واتصالات التردد الراديوي (RF) ، وبث الأقمار الصناعية ، حيث يكون الحفاظ على استجابة تردد ثابت أمرًا بالغ الأهمية للأداء الموثوق به.
للتخفيف من تأثيرات تأثير الجلد ، تستخدم بعض الكابلات المحورية الموصلات التي تقطعت بها السبل أو المجوفة المصممة لتحسين الموصلية السطحية مع تقليل استخدام المواد غير الضرورية. تتألف الموصلات التي تقطعت بهم السبل من أسلاك رفيعة متعددة ملتوية معًا ، مما يزيد من مساحة السطح الفعالة المتاحة للتدفق الحالي ، بينما تستفيد الموصلات المجوفة من حقيقة أن التيار يسافر بشكل أساسي على طول الطبقة الخارجية. تعمل هذه التصميمات على تحسين الكفاءة الكهربائية مع تقليل الوزن والتكلفة ، مما يجعلها حلولًا عملية في مختلف التطبيقات.
مع زيادة تأثير الجلد ، يتجلى فقدان الطاقة الإضافي كتوليد حرارة داخل الموصل. يمكن أن تؤثر هذه الحرارة الزائدة على الأداء الحراري ومتانة أ 500 كابل محوري جذع ، لا سيما في التطبيقات عالية الطاقة مثل نقل RF الصناعي أو شبكات النطاق العريض الثقيلة. تساعد استراتيجيات تبديد الحرارة المناسبة ، بما في ذلك التهوية الكافية واختيار المواد ، على الحفاظ على موثوقية الكابل على المدى الطويل ومنع الشيخوخة المبكرة بسبب تقلبات درجة الحرارة المفرطة .
