Kif tnaqqis il-loss ta’ signal bil-kabli koassjali?

X’jikkawża l-loss ta’ signal fil-kablu koassjali?

Il-loss tad-dielettriku u tal-kunduttur: id-dissipazzjoni ta’ enerġija fin-nuċleu tal-kablu u fit-taħšija

Meta li s-sinjali jivvjaġġu minn kabli koassjali, jibdew jinżlu fis-staħħa bħala riżultat ta’ mekkaniżmi bażiċi ta’ ħsara ta’ enerġija. Il-fil prinċipali ġewwa l-kablu b’fatt jinżel xi ħaġa ta’ potenza meta l-elettroni jgħaddu ħadu ħadu fl-istruttura tal-metall. Dan isir iktar ħażin f’frekwenzi ogħla meta l-biżżeft tal-kurrent iflow biss ħdejn il-parti barrani tal-kunduttur, u mhux madwar it-tutta tat-thickness tagħmel. Fil-biżżeft, l-isolament plastiku bejn il-kundutturi wkoll jilgħub rol. Huwa jaqbad ċertu parti mis-sinjali elettromagnetiku li jgħaddu minnu u jibdelhom f’ħeħ minflok li jippermetti lilhom li jaslu mal-biża‘ tagħmel. Dawn iż-żewġ problemi magħquda normalment jikkawżaw madwar tlieta r-raba‘ tal-biżżeft tal-ħsara tas-sinjal f’impianti regolari ta’ kabli. Għalhekk, il-kabli koassjali it-tul jistgħu ħafna drabi jirriżultaw f’riċezzjoni iżda jew f’konnessjonijiet ta’ kwalità iżda.

Attenuzzjoni li tiddependi mis-sfrekwenza: Għala frekwenzi ogħla ta’ RF jizzidu l-ħsara fil-kabli koassjali

Il-biża tas-sinjal tisla' ħafna bħala riżultat tal-biża tal-frekwenzi għalkemm il-midja ta' l-ewli jibdew jiġu iktar għoljin. Meta nħarsu lejn frekwenzi li jibdew mis-seħħa ta' 100 MHz, kull darba li tiddubblu l-frekwenza, hemm madwar 30% iktar biża tas-sinjal permezz ta' kabli RG-6. Dan isir bħala riżultat ewli tal-fatt li l-elettroni jinsabu iktar ħdejn is-silġ (effett tas-silġ) u l-materjal tal-insulazzjoni jirreġa' iktar ħajjin għall-bidliet fil-kamp elettriku. Iżda bħala eżempju, ikkunsidra kablu standard ta' RG-6 b’it-tul ta' 100 pied. Ħeġġek f'1 GHz jisperdu madwar 6,5 dB tas-sinjal, filwaqt li f'50 MHz isperdu biss madwar 1,2 dB. Minħabba dawn id-differenzi, l-għażla tat-tajjeb kablu isir ħafna importanti meta nimseħħu b’nettwerk moderni ta’ veloċità għolja bħal instalazzjonijiet ta’ 5G jew servizzi tal-internet DOCSIS 3.1 fejn ħafna drabi biża ż-żgħira tista’ toħroġ impatt sinifikanti fuq il-prestazzjoni.

Mifxud tal-impedenza u r-riflessjonijiet: Kif il-VSWR jikkomprometti l-integrità tas-sinjal fil-kabli koassjali

Il-misqur bejn l-impedenza tal-kablu koassjali (li normalment hija madwar 50 ohm jew 75 ohm) u l-biżżeft li jinkonnessi bil-bierda ta’ kull it-tajjara jwassal għall-reflezzjonijiet tas-sinjal li ħażiżna ħafna. X’jiġri wara? Dawn is-sinjali li jirbżu jinterferixxu mal-sinjal ewlieni li jgħaddi, li jikkawża dawn il-mudelli ta’ mewġa stazjonarja li l-inġinieri jkejlu b’xi ħaġa li tissejjaħ il-Biżżeft ta’ Mewġa Stazjonarja ta’ Volt jew VSWR għall-qosor. Meta din ir-ratio ta’ qabel ta’ madwar 1,5:1, l-aktar ħażin jibda jseħħ ħafna malajr. Il-qualità tas-sinjal tinżel b’madwar 3 decibel, u l-attrezzatura tista’ biss tibda tifla ħażin minn ħin lejn ħin. Għala dan jiġri? Għalkemm hemm diversi suspetti komuni: iċ-connetturi li ma ġewx ikkrimpti b’sħiħ meta ġew installati, iċ-connexxjoni li bdew jirrustu jew jikorrudu bil-ħin, u l-kabli li ġew ibbenduti ħafna ħażin f’xi punt tul il-bidu tagħmel. Il-part it-tajjeba? Dawn ir-reflezzjonijiet ma jistgħux biss jisibu b’silenzju. B’fatt, huma jiwżżlu l-perditi normali fil-kablu, għalkemm minflok li tkun hemm trasmissjoni sħiħa tal-potenza, is-sistemi jistgħu biss jittrasferixxu madwar il-60% ta’ dak li għandhom jagħmlu meta kollox ikun immaqquš b’sħiħ.

Fatturi Fiziki u ta’ Installazzjoni li Jmexxu l-Iżda tal-Kabla Koassjali

It-tul tal-kabla u l-attenuzzjoni: Il-kalkolu tal-istilla f'dB bil-foot għall-biżża ta’ tipi komuni ta’ kabli koassjali

L-attenuzzjoni tas-sinjal iskala direttament mal-tul tal-kabla minħabba l-ir-resistenza tal-kunduttur u l-assorbiment tad-dielettriku. It-tul itwal jimmexxi l-istilla tal-enerġija, b’li jikkonverti s-sinjali RF f’ħoss.

• RG-6 tiffranka madwar 0.25 dB/bil-foot ħdejn 750 MHz
• LMR-400 tibqa’ ħdejn 0.11 dB/bil-foot ħdejn 1 GHz
  Din ir-relazzjoni eżponenzjali tirriżulta fil-biżża ta’ kalkoli preċiżi qabel l-installazzjoni – riferi semper il-grafi tal-attenuzzjoni tal-manifattur għall-medda ta’ frekwenza li tifformi l-obbligu tiegħek.

It-twejjaħ, it-tqassim u l-ħsara tas-skrin: minn minn it-talba li ma jidherx li jaffettwa l-prestazzjoni tal-kabla koassjali

Il-pressjoni fizika matul l-installazzjoni tnaqqas il-prestazzjoni b’modi spiss mhux osservati:

• Kurvi ħadidi il-biżżu mis-silġa minimu jidwew il-ġeometrija tad-dielettriku, li jżdied il-miżmum tal-impedenza
• Ish-shielding ikun maqruż jurri l-ħsara fil-qawwa ta' rifiut tal-interferenza b'saltna ta' 40%
• Iċ-ċondukturi b’kink jikkreaw punti lokali ta' rirflessjoni
  Il-wasla tal-moistura permezz tat-taħšija ddannegġata tissuħ il-proċess ta' ossidazzjoni, li jżdied ir-resistenza tal-konduttur. Il-biżżi prattiki jinkludu l-ħarsa tas-silġa b’rajjus ikbar minn 10× id-dijametru tal-kablu u l-ebda torsjoni matul il-rotta.

Stratéġiji provati biex iżżellem il-biżż tal-signali fis-sistemi ta' kabli koassjali

Għażel ta' kablu koassjali b’biżż baxx: Ħaddida vs. CCA, foam vs. dielettriku solidu, u effettività tal-shielding

Għalkemm tibda b’għażel il-kablu koassjali ħażin, dan ifisser li trid issib il-punt ottimali bejn kif jisservi b’mod effiċjenti l-elettriċità, liema tip ta’ materjal dielettriku jintużat, u kif hija l-protezzjoni kontra l-interferenza. Meta tara l-kondutturi, in-niżla ċempa ta’ rame toqgħod iktar bil-biża‘ minn dik ta’ alluminju imkissija bir-rime (CCA) meta jiddejjem il-ħsara tas-sinjal. Aħna nitkellmu dwar ħsara ta’ attenwazzjoni li hija madwar 20 sa 30 fil-mija inqas għalkemm ir-rime ċempa jisservi it-tajjeb ħafna permezz tal-istruttura kollha tagħmel. Il-materjali dielettriċi mimlija bil-foam jagħmlu wkoll differenza kbira. Dawn jista’ jnaqqsu l-ħsara ta’ kapacitanza li tikkawża ħsara sa 40 fil-mija paragunat mal-polietilenu solidu reġulari għalkemm ma jippermettux lil l-elettruni li jibbaltu ħafna ġewwa l-isolament. Jekk il-problema hija l-interferenza elettromagnetika, it-taħdita b’erba’ livelli (quad shield) b’aktar minn strata ta’ fogħa ta’ alluminju u protezzjoni b’silġ hija l-biża‘. Din tissaħħaħ il-lekk ta’ sinjal iktar minn 1 fil-mija, li għamlitha prattikament standard f’applikazzjonijiet serji ta’ RF. U mhux biex tinsej il-bistabbiltà tal-impedenza ukoll. Il-kablijiet ta’ kwalità jibqgħu fit-tul ta’ frekwenzi differenti ħut minn ±2 ohm, li ifisser li s-sinjali jibqgħu ħażin u kostanti inda’ li joperaw fuq kwalunkwe banda.

It-taħżiż preċiż u s-selezzjoni tal-konnetturi: It-tnebbi ta’ diskontinwitiżzi tal-impedenza u t-taħżiż fil-linkijiet tal-kabli koassjali

Li jkunu ħajjiż il-konnetturi b'mod ħażin jistoppa l-biżżeft ta' dawk ir-riflessjonijiet ta' impedanza li jwasslu għall-problemi bil-qari tal-VSWR. Il-konnetturi ta' stil kompressjoni jżidu l-istabilità b’ħafna preċiżjoni (madwar nofs millimetru) meta jintallaw b'mod ħażin, li jgħin li tibqa’ l-impedanza importanti ta’ 50 jew 75 ohm f’kull konnessjoni. Il-platinatura bil-ħadid tal-aur fuq is-surfici ta’ kontatt hija wkoll ħażina ħafna, għalkemm tibeddil il-problemi ta’ ossidazzjoni, speċjalment fil-postijiet umdi fejn ir-resistenza tendi li tisal għall-15–20% kull sena skont ħafna studji. Għall-installazzjonijiet li jwettqu kondizzjonijiet ħarisi jew li jkunu ġewwa l-biża‘, huwa raġunevoli li jintużaw il-konnetturi ta’ aċċajju ħadid li jkollhom sigillati b’klassifikazzjoni IP68, għalkemm dawn jipprevjenut l-ingress tal-ilma, li jikkawża ħafna ta’ dawk il-fallimenti intermittenti frustranti li kollha nbiddu. Qabel ma tiftaħ proġett kif tajjeb, ħaġa utli hi li tivverifikas b’attrezzatura tat-test TDR kemm il-terminazzjonijiet huma ħażin. Dan jiddeżetta difetti ħafna żżelfa (f’livell ta’ mikron) li jista’ jkollhom impatt ikbar wara, meta l-proġett ikun installat finalment u jibda jiffru.