Ինչպես նվազեցնել սիգնալի կորուստը կոաքսիալ մալուխների դեպքում

Ինչ է առաջացնում կոաքսիալ մալուխում սիգնալի կորուստը

Դիէլեկտրիկ և հաղորդիչի կորուստներ. էներգիայի ցրում մալուխի միջուկում և մեկուսիչում

Երբ սիգնալները տարածվում են կոաքսիալ կաբելներով, դրանք սկսում են կորցնել իրենց ուժը՝ պայմանավորված հիմնարար էներգիայի կորուստի մեխանիզմներով: Կաբելի ներսում գտնվող հիմնական լարը իրականում կորցնում է որոշ հզորություն, քանի որ էլեկտրոնները բախվում են մետաղական կառուցվածքի մեջ միմյանց: Այս երևույթը վատթարվում է բարձր հաճախականությունների դեպքում, երբ հիմնական հոսանքը հոսում է միայն հաղորդչի արտաքին շերտի մոտակայքում՝ ամբողջ հաստությամբ չհասնելով: Միաժամանակ հաղորդիչների միջև գտնվող պլաստիկ մեկուսիչը նույնպես դեր է խաղում: Այն կլանում է մասնակի անցնող էլեկտրամագնիսական ալիքները և դրանք վերածում ջերմության՝ փոխարենը թույլ չտալով դրանք հասնել իրենց նպատակակետին: Այս երկու խնդիրների համատեղ ազդեցությունը սովորաբար պատճառաբանում է սովորական կաբելային կառուցվածքներում սիգնալի թուլացման մոտավորապես երեք չորսերորդ մասը: Դրա համար էլ երկար կոաքսիալ կաբելների օգտագործման դեպքում երբեմն կարող է առաջանալ թույլ ընդունում կամ ցածր որակի միացում:

Հաճախականության կախվածությամբ թուլացում. Ինչու՞ են բարձր ՌՀ հաճախականությունները մեծացնում կոաքսիալ կաբելի կորուստը

Շատ բարձր հաճախականությունների դեպքում սիգնալի կորուստը զգալիորեն աճում է՝ էլեկտրամագնիսական ալիքների վարքագծի պատճառով: Երբ դիտարկում ենք 100 ՄՀց-ից բարձր հաճախականություններ, յուրաքանչյուր անգամ, երբ հաճախականությունը կրկնապատկվում է, RG-6 կաբելներով անցնող սիգնալի կորուստը մոտավորապես 30 %-ով աճում է: Դա հիմնականում պայմանավորված է նրանով, որ էլեկտրոնները միտ tendency ունեն շարժվելու մակերևույթին մոտ («մաշկային էֆեկտ»), իսկ մեկուսացնող նյութը ավելի ուժեղ է արձագանքում փոփոխվող էլեկտրական դաշտերին: Օրինակ՝ ստանդարտ 100 ոտնաչափ (մոտավորապես 30,5 մետր) երկարությամբ RG-6 կաբելի դեպքում 1 ԳՀց հաճախականության դեպքում սիգնալի ուժը կորչում է մոտավորապես 6,5 դԲ-ով, իսկ 50 ՄՀց հաճախականության դեպքում՝ միայն մոտավորապես 1,2 դԲ-ով: Այս տարբերությունների պատճառով ժամանակակից բարձրարագ ցանցերի հետ աշխատելիս, օրինակ՝ 5G կայանների կամ DOCSIS 3.1 ինտերնետային ծառայությունների դեպքում, ճիշտ կաբելի ընտրությունը դառնում է այնքան կարևոր, քանի որ նույնիսկ փոքր կորուստները կարող են կտրուկ ազդել աշխատանքային ցուցանիշների վրա:

Իմպեդանսի անհամապատասխանություն և արտացոլումներ. Ինչպես է VSWR-ը վնասում կոաքսիալ կաբելում սիգնալի ամբողջականությունը

Կոաքսիալ կաբելի իմպեդանսի (սովորաբար մոտավորապես 50 Օհմ կամ 75 Օհմ) և նրա երկու ծայրերին միացված սարքերի իմպեդանսի միջև առկա անհամապատասխանությունը հանգեցնում է այն անհաճելի ազդանշանների արտացոլմանը, որոնցից բոլորս էլ խուսափում ենք: Ի՞նչ է այդ դեպքում տեղի ունենում: Այդ արտացոլված ազդանշանները խոչընդոտում են հիմնական ազդանշանի անցումը, ինչը ստեղծում է կայուն ալիքների ձևավորումներ, որոնք ինժեներները չափում են այսպես կոչված «Լարման կայուն ալիքների հարաբերությամբ» (VSWR): Երբ այս հարաբերությունը գերազանցում է մոտավորապես 1,5:1-ը, խնդիրները շատ արագ սկսում են առաջանալ: Ազդանշանի որակը նվազում է մոտավորապես 3 դեցիբելով, իսկ սարքավորումները երբեմն կարող են ամբողջովին սխալ աշխատել: Ինչո՞ւ է դա տեղի ունենում: Դրա մի շարք սովորական պատճառներ կան՝ մոնտաժի ժամանակ ճիշտ չճեպված միացման կոնտակտները, ժամանակի ընթացքում մետաղական մակերեսների ժանգակալումը կամ կոռոզիան, ինչպես նաև կաբելի այն հատվածները, որտեղ այն չափից շատ սուր ծալվել է: Ամենավատ մասը այն է, որ այդ արտացոլումները ուղղակի չեն մնում անշարժ: Իրականում դրանք վատթարում են կաբելի սովորական կորուստները, և այդ պատճառով համակարգերը կարող են փոխանցել միայն մոտավորապես իրենց նախատեսված հզորության 60 %-ը, երբ բոլոր իմպեդանսները ճիշտ են համապատասխանում:

Ֆիզիկական և տեղադրման գործոններ, որոնք ավելացնում են կոաքսիալ կաբելի կորուստը

Կաբելի երկարություն և թուլացում. Ընդհանուր կոաքսիալ կաբելների տեսակների համար մեկ ֆուտի վրա դեցիբելային կորուստի հաշվարկում

Սիգնալի թուլացումը ուղղակիորեն մեծանում է կաբելի երկարության հետ մեկտեղ՝ պայմանավորված հաղորդիչի դիմադրությամբ և դիէլեկտրիկ կլանմամբ: Ավելի երկար միացումները մեծացնում են էներգիայի կորուստը՝ ՌՉ սիգնալները վերածելով ջերմության: Օրինակ.

• RG-6-ը կորցնում է մոտավորապես 0,25 դԲ/ֆուտ 750 ՄՀց-ի դեպքում
• LMR-400-ը պահպանում է 0,11 դԲ/ֆուտ 1 ԳՀց-ի դեպքում
  Այս էքսպոնենցիալ կախվածությունը պահանջում է ճշգրիտ նախատեղադրման հաշվարկներ՝ միշտ վերաբերվեք արտադրողի թուլացման գրաֆիկներին ձեր թիրախային հաճախականության շրջանակի համար:

Կորցնելը, սեղմելը և էկրանավորման վնասվածքը. կոաքսիալ կաբելի աշխատանքի վրա ազդող անտեսանելի սպառնալիքներ

Տեղադրման ժամանակ ֆիզիկական լարվածությունը վատացնում է աշխատանքային ցուցանիշները՝ այնպես, ինչպես հաճախ անտեսվում է.

• Սուր թեքումներ նվազագույն թեքման շառավիղը գերազանցելը խախտում է դիէլեկտրիկի երկրաչափական ձևը, ինչը բերում է իմպեդանսի անհամապատասխանության մեծացմանը
• Սեղմված էկրանավորում նվազեցնում է միջամտությունների մերժման արդյունավետությունը մինչև 40%
• Կոտրված հաղորդիչներ ստեղծում են տեղային արտացոլման կետեր
  Պատյանի վնասման միջոցով ներթափանցող խոնավությունը արագացնում է օքսիդացումը, ինչը բարձրացնում է հաղորդիչների դիմադրությունը: Լավագույն պրակտիկաներն են՝ պահպանել թեքման շառավիղը մեծ քան 10× կաբելի տրամագիծը և խուսափել պտտման կիրառումից տեղադրման ընթացքում

Ապացուցված ռազմավարություններ կոաքսիալ կաբելային համակարգերում սիգնալի կորուստը նվազեցնելու համար

Ցածր կորուստով կոաքսիալ կաբելի ընտրություն. պղինձ ընդդեմ CCA, փրփուրային ընդդեմ պինդ դիէլեկտրիկ և էկրանավորման արդյունավետություն

Ճշմարիտ կոաքսիալ մալուխի ընտրությունը հիմնականում կախված է էլեկտրահաղորդման որակի, դիէլեկտրիկ նյութի տեսակի և էկրանավորման արդյունավետության միջև օպտիմալ հավասարակշռության գտնելուց: Հաղորդիչների դեպքում մաքուր պղինձը զգալիորեն ավելի լավ է, քան պղնձով պատված ալյումինը (CCA), երբ խոսքը վերաբերում է սիգնալի կորստին: Մենք խոսում ենք մոտավորապես 20–30 % ավելի քիչ թուլացման մասին, քանի որ պղինձը ամբողջ իր կառուցվածքով ավելի լավ է հաղորդում էլեկտրական հոսանք: Պենային դիէլեկտրիկները նույնպես մեծ ազդեցություն են ունենում: Դրանք կարող են 40 %-ով նվազեցնել խնդրահրա вызывающие կապացիտետի կորուստները՝ համեմատած սովորական պինդ պոլիէթիլենի հետ, քանի որ նրանք թույլ չեն տալիս էլեկտրոններին այնքան շատ տեղաշարժվել մեկուսիչի ներսում: Եթե էլեկտրամագնիսական միջավայրի միջամտությունը մտահոգում է ձեզ, ապա չորսաշերտ էկրանավորված մալուխները՝ մետաղաֆոլգայի և պարույրաձև էկրանավորման մի քանի շերտերով, համարվում են լավագույն ընտրությունը: Դրանք սիգնալի արտահոսքը պահում են 1 %-ից ցածր, ինչը դրանք դարձնում է գրեթե ստանդարտ սարքավորում լուրջ RF կիրառումներում: Եվ մի забыть նաև իմպեդանսի կայունության մասին: Բարձրորակ մալուխները մնում են ±2 Օմ սահմաններում տարբեր հաճախականությունների դեպքում, ինչը նշանակում է, որ սիգնալները մնում են մաքուր և կայուն՝ անկախ այն բանից, թե որ շարժական շերտում են աշխատում:

Ճշգրտությամբ վերջացված միացում և կապակցիչների ընտրություն. Կոաքսիալ կաբելային միացումներում դիմադրության անընդհատությունների և կոռոզիայի վերացում

Ճիշտ միացումների ընտրությունը կանխում է այն անհաճելի իմպեդանսային արտացոլումների մեծամասնությունը, որոնք խանգարում են VSWR-ի չափումներին: Սեղմման տիպի միացումները ճիշտ տեղադրման դեպքում ապահովում են մոտավորապես 0,5 մմ ճշգրտություն, ինչը օգնում է պահպանել 50 կամ 75 Օմ իմպեդանսը միացման ամբողջ երկայնքով: Կոնտակտային մակերևույթների ոսկեզօծումը նույնպես կարևոր է, քանի որ այն կանխում է օքսիդացման խնդիրները, որոնք հատկապես սուր են խոնավ միջավայրում, որտեղ՝ որոշ ուսումնասիրությունների համաձայն, դիմադրությունը տարեկան աճում է 15–20 տոկոսով: Դժվար պայմաններում կամ բաց երկնքի տակ տեղադրվող համակարգերի համար առավել հարմար են ստենլես պողպատից միացումները՝ IP68 դասակարգմամբ լրացուցիչ ամրացված ամբողջական կնիքներով, քանի որ դրանք կանխում են ջրի ներթափանցումը, իսկ ջրի ներթափանցումը հաճախ է առաջացնում այն անհաճելի միջանկյալ աշխատանքի խափանումները, որոնց բոլորս էլ ատում ենք: Նախքան ցանկացած նախագծի ավարտը, արժե ստուգել միացման որակը TDR (ժամանակային դոմենի արտացոլում) սարքավորումների միջոցով, որը հայտնաբերում է միկրոնային մակարդակի փոքրագույն սխալներ, որոնք հետագայում կարող են առաջացնել ավելի մեծ խնդիրներ՝ համակարգի վերջնական շահագործման դեպքում: