کابل کواکسیال 50 اهم چیست؟چگونه دو هادی که توسط یک لایه نسبتاً ضخیم پلاستیک از یکدیگر عایق شده اند، مقاومتی بین 50 اهم دارند؟با اندازهگیری مقاومت بین هادیهای بیرونی و داخلی با اهممتر، متوجه شدم که بینهایت (مدار باز) است، درست همانطور که از دو هادی عایقشده انتظار داشتم.اندازهگیری مقاومت هر یک از دو هادی از یک سر کابل به سر دیگر نشاندهنده مقاومت تقریباً صفر اهم است: باز هم دقیقاً همان چیزی است که از طولهای پیوسته و ناگسستنی سیم انتظار داشتم.در این مقاله از امواج رسان به بررسی کامل این کابل می پردازیم و برای خرید کابل کواکسیال می توانید کلیک کنید.
یکی از خاطرات مهندس شرکت امواج رسان در ارتباط با کابل کواکسیال ۵۰ اهم
هیچ جا نتوانستیم مقاومت 50 Ω را روی این کابل اندازه گیری کنم، صرف نظر از اینکه اهم متر خود را بین کدام نقاط وصل کردم.چیزی که من در آن زمان متوجه نشدم، پاسخ کابل به سیگنالها و پالسهای AC با فرکانس بالا بود که زمان بالا و پایین رفتن سریع را نشان میدهند. جریان مستقیم پیوسته (DC) – مانند جریانی که توسط اهم متر من برای بررسی مقاومت کابل استفاده می شود – نشان می دهد که دو هادی کاملاً از یکدیگر عایق هستند و مقاومت تقریباً بینهایت بین آنها وجود دارد.
با این حال، با توجه به اثرات خازن و القایی توزیع شده در طول کابل، پاسخ کابل به ولتاژهای با تغییر سریع به گونه ای است که به عنوان یک امپدانس محدود عمل می کند و جریان متناسب با ولتاژ اعمال شده را می کشد.چیزی که ما معمولاً به عنوان یک جفت سیم رد میکنیم، در حضور گذراها و سیگنالهای AC با فرکانس بالا، با ویژگیهای مشخصه، به یک عنصر مدار مهم تبدیل میشود. هنگام بیان چنین خصوصیاتی، به جفت سیم به عنوان یک خط انتقال اشاره می کنیم.
این فصل رفتار خط انتقال را بررسی می کند. بسیاری از اثرات خط انتقال به میزان قابل توجهی در مدارهای AC با فرکانس خط برق (50 یا 60 هرتز) یا در مدارهای DC پیوسته ظاهر نمی شوند، و بنابراین تا کنون در مطالعه مدارهای الکتریکی مجبور نبوده ایم به آنها توجه کنیم.
با این حال، در مدارهایی که فرکانسهای بالا و/یا طول کابلهای بسیار طولانی را شامل میشوند، تأثیرات بسیار قابل توجه است.کاربردهای عملی اثرات خط انتقال در مدارهای ارتباطی فرکانس رادیویی (“RF”) از جمله شبکه های کامپیوتری و در مدارهای فرکانس پایین که در معرض تغییرات سریع ولتاژ گذرا (“سرعت”) مانند برخورد رعد و برق به خطوط برق هستند، فراوان است.
استفاده از کابل های کواکسیال استاندارد 50 اهم برای انتقال توان و ولتاژ بالا
برای تطبیق امپدانس در مدارهای RF، امپدانس استاندارد 50 اهم به طور جهانی پذیرفته شده است.کابل های کواکسیال 50 اهم در فرستنده های مایکروویو، مترجم ها، سیستم های کم توان FM، سیستم های فرکانس ham و رادیوهای دو طرفه استفاده می شود.امپدانس استاندارد برای سیستم هایی که به میرایی کم نیاز دارند 75 اهم است.
کابل های کواکسیال 50 اهم برای مدیریت ولتاژ بالا و توان بالا خوب هستند
امپدانس خط انتقال یکی از جنبه های مهم الکترونیک RF است، زیرا کیفیت سیگنال را بسیار تحت تاثیر قرار می دهد. خطوط انتقال معمولاً با یک امپدانس استاندارد خاتمه می یابند تا مطابقت امپدانس حاصل شود. امپدانس خط انتقال استاندارد پذیرفته شده جهانی 50 اهم است. در این مقاله به اهمیت امپدانس استاندارد 50 اهم در جلوگیری از اختلالات سیگنال و حفظ کیفیت سیگنال در مدارهای RF خواهیم پرداخت.
عدم تطابق امپدانس و بازتاب سیگنال
در مدارهای RF، سیگنال های ورودی توسط نویزهای تولید شده از بازتاب سیگنال قطع می شوند. معمولا بازتاب سیگنال به دلیل عدم تطابق امپدانس است. هرگونه عدم تطابق بین منبع و امپدانس بار، بازتاب سیگنال را به انتهای ورودی ایجاد می کند و بر یکپارچگی سیگنال، قابلیت اطمینان مدار، امنیت داده ها و کیفیت خروجی تأثیر می گذارد. با بالا رفتن شدت عدم تطابق امپدانس، انعکاس سیگنال قوی می شود و با سیگنال های ورودی تداخل پیدا می کند و باعث ایجاد نویز در آنها می شود. برای کاهش انعکاس سیگنال در مدارهای RF، مناسب ترین راه حل تطبیق امپدانس است.
تطبیق امپدانس در مدارهای RF
تطبیق امپدانس برای محدود کردن بازتاب سیگنال در مدارهای RF ضروری است. تطبیق امپدانس با برابر کردن امپدانس منبع با امپدانس بار حاصل می شود. روش ساده تطبیق امپدانس طراحی اجزای RF و خطوط انتقال است به طوری که امپدانس مشخصه با امپدانس بار مطابقت داشته باشد. با این حال، این روش تطبیق امپدانس اغلب اوقات یک فرآیند تکرارشونده است. هر گونه تغییری که در مدار RF ایجاد شود ممکن است منجر به تغییر امپدانس مشخصه شود و این امر مستلزم تکرار بعدی تطبیق امپدانس است. عملی ترین روش انتخاب یک امپدانس استاندارد برای ایجاد تطابق امپدانس در مدارهای RF است.
امپدانس استاندارد
برای تطبیق امپدانس در مدارهای RF، امپدانس استاندارد 50 اهم به طور جهانی پذیرفته شده است. استفاده از امپدانس استاندارد 50 اهم بازتاب سیگنال را به حداقل می رساند و انتقال توان را به حداکثر می رساند. با این حال، 50 اهم عدد جادویی برای تطبیق امپدانس RF نیست. هیچ امپدانس کاملی برای ایجاد تطابق امپدانس وجود ندارد و امپدانس استاندارد می تواند هر مقداری را داشته باشد.
ارزش 50 اهم ضروری است، زیرا طراحان و سازندگان بر روی این مقدار خاص به عنوان پذیرفته شده جهانی در دنیای طراحی RF توافق کرده اند. اکثر اجزای RF مانند آنتن ها، تضعیف کننده ها، آی سی ها و کابل های کواکسیال برای مقدار امپدانس استاندارد 50 اهم طراحی شده اند.
کابل های کواکسیال 50 اهم
کابل های کواکسیال خطوط انتقال مدارهای RF هستند و برای انتقال سیگنال های ورودی و سیگنال های خروجی استفاده می شوند. آنها در تعدادی امپدانس موجود هستند. انتخاب مقدار امپدانس یک کابل کواکسیال به فرکانس سیگنال و از دست دادن سیگنال در امپدانس کابل انتخابی بستگی دارد.
امپدانس ایده آل کابل کواکسیال حامل ولتاژ بالا 60 اهم است. مقدار امپدانس کابل کواکسیال مناسب برای انتقال توان بالا 30 اهم است. بنابراین، چگونه مقدار 50 اهم به امپدانس استاندارد تبدیل شد؟ انتخاب یک کابل کواکسیال 30 اهم که از انتقال انرژی کارآمد پشتیبانی می کند منجر به مدیریت ضعیف ولتاژ می شود. به طور مشابه، یک کابل کواکسیال 60 اهم فقط برای انتقال سیگنالهای ولتاژ بالا با حداقل تلفات ایدهآل است، اما راندمان انتقال نیرو به پایینترین حد خود میرسد. هر دو کابل کواکسیال 30 و 60 اهم برای کاربردهای ولتاژ بالا و توان بالا به یک صورت وحشتناک هستند. یک کابل کواکسیال استاندارد 50 اهم مصالحه خوبی است.
برنامه های کاربردی
کابل های کواکسیال 50 اهم معمولاً در فرستنده های مایکروویو، مترجم ها، سیستم های کم توان FM، سیستم های فرکانس ham و رادیوهای دو طرفه استفاده می شوند. با این حال، مهم است که به یاد داشته باشید که کابلهای 50 اهم تنها امپدانس استاندارد موجود برای سیستمهای RF نیستند، زیرا دارای اشکالاتی در تضعیف سیگنال بالا هستند.
جایگزین، گزینه ها
یک جایگزین برای کابل کواکسیال 50 اهم که شایان ذکر است کابل 75 اهم است. انتخاب استاندارد امپدانس برای سیستم هایی که نیاز به تضعیف کم، عمدتاً کاربردهای VHF دارند، 75 اهم است. کابلهای کواکسیال 75 اهم در سیستمهای CATV، تقویتکنندههای سلولی، برنامههای ویدیویی و صوتی نیز محبوب هستند.
هنگام طراحی سیستم های RF، تعمیر امپدانس استاندارد مهم است. چه امپدانس استاندارد انتخاب شده 50 اهم یا 75 اهم باشد، برای ساخت مدار RF به نرم افزار طراحی PCB نیاز دارید. ارائهدهندگان پیشرو الکترونیک به محصولات Cadence برای بهینهسازی نیازهای برق، فضا و انرژی برای طیف گستردهای از کاربردهای بازار متکی هستند.
