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Einführung des Koaxialkabels

Aug 07, 2020

Die Definition von Koaxialkabel

Koaxialkabel werden manchmal als HF-Kabel bezeichnet. Koaxiales HF-Kabel ist die am häufigsten verwendete Struktur.Aufgrund der konzentrischen Position der internen und externen Leiter ist die elektromagnetische Energie auf die Ausbreitung im Medium zwischen den internen und externen Leitern beschränkt, sodass sie erhebliche Vorteile wie geringe Dämpfung, hohe Abschirmleistung, breites Frequenzband und stabile Leistung bietet .Wird normalerweise zur Übertragung von HF-Energie von 500 Kilohertz auf 18 Gigahertz verwendet.Das Koaxialkabel hat zwei konzentrische Leiter, und der Leiter und die Abschirmschicht teilen sich die gleiche Welle.Das gebräuchlichste Koaxialkabel besteht aus einem Kupferleiter, der durch ein Isoliermaterial isoliert ist, mit einem anderen Ringleiter und seinem Isolator an der Außenseite der inneren Schicht, und dann wird das gesamte Kabel in einen Polyvinylchlorid- oder Teflonmantel gewickelt.Das Koaxialkabel der Punkte aus dem Zweck kann in ein 50 Ω-Basisbandkabel und ein Koaxialkabel mit der Funkfrequenz eines 75 Ω-Breitbandkabels unterteilt werden.Das Basisbandkabel ist in feine Koaxialkabel und grobe Koaxialkabel unterteilt.Basisbandkabel werden nur für die digitale Übertragung mit Datenraten von bis zu 10 Mbit / s verwendet.50 Ω charakteristische Impedanz HF-Koaxialkabel wird hauptsächlich für die Basisbandsignalübertragung verwendet, die Übertragungsbandbreite von 1 ~ 20 MHz, 75 Ω charakteristische Impedanz HF-Koaxialkabel im CATV-Netzwerk verwendet, so genanntes CATV-Kabel, Übertragungsbandbreite kann 1 GHz erreichen, Strom CATV Kabelübertragungsbandbreite von 750 MHz.

Die Struktur und das Material des Koaxialkabels

Die wichtigsten elektrischen Eigenschaften von Kabeln sind geringe Dämpfung, gleichmäßige Impedanz und hohe Rückflussdämpfung. Der beste Kopplungsverlust ist auch für Leckagekabel sehr wichtig.Die Hauptfunktion eines Kabels besteht in der Übertragung von Signalen. Daher ist es wichtig sicherzustellen, dass die Kabelstruktur und -materialien während der gesamten Lebensdauer des Kabels gute Übertragungseigenschaften aufweisen.

1. Innenleiter

Kupfer, das Hauptmaterial des Innenleiters, kann in folgenden Formen vorliegen: geglühter Kupferdraht, geglühtes Kupferrohr, kupferbeschichteter Aluminiumdraht.Normalerweise besteht der Innenleiter kleiner Kabel aus Kupferdraht oder kupferkaschiertem Aluminiumdraht, während große Kabel aus Kupferrohren bestehen, um das Gewicht und die Kosten des Kabels zu reduzieren.Der Außenleiter eines großen Kabels ist gefurcht, so dass ausreichend gute Biegeeigenschaften erzielt werden können.

Der Innenleiter hat großen Einfluss auf die Signalübertragung, da die Dämpfung hauptsächlich durch den Widerstandsverlust des Innenleiters verursacht wird.Seine Leitfähigkeit, insbesondere die Oberflächenleitfähigkeit, sollte so hoch wie möglich sein, die allgemeine Anforderung beträgt 58MS / m (~ 20 ~), da bei hohen Frequenzen der Strom nur in einer dünnen Schicht auf der Leiteroberfläche übertragen wird, ist dieses Phänomen Als effektive Hauteffekt wird die effektive Dicke der aktuellen Schicht als Hauttiefe bezeichnet.Tabelle 1 zeigt die Hauttiefenwerte bei bestimmten Frequenzen, wenn Kupferrohre und kupferkaschierte Aluminiumdrähte als Innenleiter verwendet werden.

Die Qualitätsanforderungen an das Kupfermaterial des Innenleiters sind sehr hoch, die Anforderungen an das Kupfermaterial sollten frei von Verunreinigungen sein, die Oberfläche ist sauber, eben, glatt.Der Innenleiterdurchmesser sollte bei geringer Toleranz stabil sein.Jede Änderung des Durchmessers verringert die Gleichmäßigkeit der Impedanz und den Rückflussverlust. Daher sollte der Herstellungsprozess präzise gesteuert werden.

2. Außenleiter

Der Außenleiter hat zwei Grundfunktionen: Die erste ist die Funktion des Schleifenleiters und die zweite ist die Abschirmfunktion.Der Außenleiter des Leckagekabels bestimmt auch dessen Leckleistung.Der Außenleiter von Koaxial-Zuleitungen und superflexiblen Kabeln ist mit gewalzten Kupferrohren verschweißt. Der Außenleiter dieser Kabel ist vollständig umschlossen und lässt keine Strahlung von den Kabeln zu.

Der Außenleiter ist üblicherweise in Längsrichtung mit Kupferband bedeckt.Die äußere Leiterschicht ist mit einer Längs- oder Querkerbe oder -öffnung versehen.

Das Einstechen des Außenleiters ist bei gewalzten Kabeln üblich.Der Rollkamm wird durch Äquidistanzschneiden und Einstechen entlang der axialen Richtung gebildet.Der abgeschnittene Teil macht einen sehr kleinen Anteil aus, und der Schlitzabstand ist weitaus geringer als die Länge der übertragenen elektromagnetischen Welle.

Es ist offensichtlich, dass das Leckagekabel hergestellt werden kann, indem das nicht-Leckagekabel auf folgende Weise verarbeitet wird: Schneiden des Außenleiterkamms des üblichen Faltenkabels in einem Winkel von 120 Grad, um einen Satz geeigneter Schlitzstruktur zu erhalten.Die Form, Breite und Schlitzstruktur des Leckagekabels bestimmen dessen Leistung.

Der Außenleiter aus Kupfermaterial sollte ebenfalls von guter Qualität, hoher Leitfähigkeit und ohne Verunreinigungen sein.Die Größe des Außenleiters sollte innerhalb des Toleranzbereichs streng kontrolliert werden, um eine gleichmäßige charakteristische Impedanz und einen hohen Rückflussverlust sicherzustellen.

3. Isoliermedium

Das Medium des HF-Koaxialkabels wird nicht nur zur Isolierung verwendet, die endgültige Übertragungsleistung wird nach der Isolierung bestimmt, daher ist die Wahl des Mediummaterials und seiner Struktur sehr wichtig.Alle wichtigen Eigenschaften wie Dämpfung, Impedanz und Rückflussdämpfung hängen stark mit der Isolierung zusammen.Die wichtigsten Anforderungen an die Isolierung sind:

Die Dielektrizitätskonstante ist niedrig und der Dielektrizitätsverlust-Winkelfaktor ist klein, um sicherzustellen, dass die Dämpfung klein ist.

Konsistente Struktur zur Gewährleistung einer gleichmäßigen Impedanz und eines großen Rückflussverlusts;

Mechanische Stabilität für eine lange Lebensdauer;

Wasserdicht und feuchtigkeitsdicht.

Die physikalisch hohe Schaumisolierung kann alle oben genannten Anforderungen erfüllen.Mit fortschrittlicher Extrusions- und Gasinjektionstechnologie und speziellen Materialien kann der Schaumgrad mehr als 80% erreichen, was der elektrischen Leistung von luftisolierten Kabeln ähnlich ist.Bei dem Gasinjektionsverfahren wird Stickstoff direkt in das Mediummaterial im Extruder injiziert, was auch als physikalisches Schaumverfahren bekannt ist.Mit diesem entgegengesetzten chemischen Schaumverfahren kann sein Schaumgrad nur etwa 50% erreichen, der mittlere Verlust ist groß.Die durch das Gasinjektionsverfahren erhaltene Schaumstruktur ist konsistent, was bedeutet, dass ihre Impedanz gleichmäßig ist und der Rückflussverlust groß ist.

Unsere HF-Kabel haben aufgrund des geringen dielektrischen Verlustwinkels und des hohen Schaumgrades der Isoliermaterialien sehr gute elektrische Eigenschaften.Die Eigenschaften von Schaummedien sind bei hohen Frequenzen wichtiger. Es ist diese spezielle Schaumstruktur, die die sehr geringe Dämpfungsleistung bei hoher Frequenz bestimmt.

Das einzigartige Co-Extrusionsverfahren mit mehrschichtiger Isolierung (innere dünne Schicht - Schaumschicht - äußere dünne Schicht) kann eine gleichmäßige, geschlossene Schaumstruktur mit stabilen mechanischen Eigenschaften, hoher Festigkeit und guten feuchtigkeitsbeständigen Eigenschaften erzielen.Um eine gute elektrische Leistung des Kabels in einer feuchten Umgebung zu gewährleisten, haben wir speziell ein Kabel entwickelt: Fügen Sie eine dünne Schicht aus PE mit festem Kern auf die Außenfläche der Schaumisolationsschicht auf.Diese dünne Außenschicht kann das Eindringen von Feuchtigkeit wirksam verhindern und die elektrischen Eigenschaften des Kabels von Beginn der Produktion an schützen. Diese Konstruktion ist besonders wichtig für undichte Kabel mit Löchern im Außenleiter.Zusätzlich wird die Isolationsschicht durch die innere dünne Schicht fest auf den Innenleiter gewickelt, was die mechanische Stabilität des Kabels weiter verbessert.Darüber hinaus enthält die dünne Schicht einen speziellen Stabilisator, um die Verträglichkeit mit Kupfer und die lange Lebensdauer unseres Kabels zu gewährleisten.Befriedigende Eigenschaften wie Feuchtigkeitsbeständigkeit, Haftung und Stabilität können durch Auswahl geeigneter innerer Dünnschichtmaterialien erhalten werden.

Dieses mehrschichtige Isolationsdesign (innere dünne Schicht - Schaumschicht - äußere dünne Schicht) bietet sowohl hervorragende elektrische als auch stabile mechanische Eigenschaften und verbessert so die lange Lebensdauer und Zuverlässigkeit unserer HF-Kabel.

4, Außenjacke

Das am häufigsten verwendete Mantelmaterial für Außenkabel ist schwarzes lineares Polyethylen niedriger Dichte, das eine ähnliche Dichte wie LDPE, aber eine mit HDPE vergleichbare Festigkeit aufweist.Stattdessen bevorzugen wir in einigen Fällen HDPE, das bessere mechanische Eigenschaften und Beständigkeit gegen Reibung, Chemie, Feuchtigkeit und unterschiedliche Umgebungsbedingungen bietet.

Das UV-beständige schwarze HDPE hält klimatischen Belastungen wie extrem hohen Temperaturen und extrem hohen UV-Werten stand.Wenn der Brandschutz von Kabeln betont wird, sollten raucharme halogenfreie flammhemmende Materialien verwendet werden.Bei Leckkabeln kann zur Verringerung der Brandausbreitung ein feuerfestes Band zwischen Außenleiter und Mantel verwendet werden, damit die leicht schmelzbare Isolationsschicht im Kabel erhalten bleibt.