مقاله زیر با عنوان امپدانس کابل کواکسیال چیست می باشد، کابل کواکسیال در سال 1929 اختراع شد، اما هیچ کس نمی توانست از محبوبیت آن مطلع شود. Coax همانطور که معمولاً شناخته می شود. غالباً برای کاربردهای فرکانس رادیویی موجودی تصور می شود، اما در واقع بسیاری از کابلهای مورد استفاده در صدا نیز کواکسیال هستند. این اصطلاح به سادگی به این معنی است که هادی ها یک محور مشترک دارند. یک هادی مرکزی وجود دارد، که توسط یک عایق احاطه شده است، که به نوبه خود در هادی دوم به نام سپر پیچیده شده است. تقریباً در همه موارد، یک غلاف عایق خارجی نهایی روی محافظ وجود دارد تا از آسیب و خوردگی محافظت کند. در این مقاله قصد داریم در مورد امپدانس کابل کواکسیال چیست مطالبی را ارائه دهیم. در صدا، ما معمولاً از این نوع کابل ها به عنوان محافظ یاد می کنیم، زیرا وجود دو رسانای داخلی بسیار معمول است و اصطلاح "Coax" واقعاً به کار نمی رود زیرا دو رسانای داخلی استفاده نمی کنند به همین ترتیب دارای یک محور مشترک هستند. با این حال ، آنها به هم پیچ خورده اند و پیچ خوردگی یکی از دلایلی است که این کابل ها می توانند نویز خارج از کابل را رد کنند.
امپدانس کابل کواکسیال
اکنون میپردازیم به امپدانس کابل کواکسیال چیست، کواکس فرکانس رادیویی همیشه دارای یک امپدانس مشخص است که معمولاً 50 اهم یا 75 اهم است. 50Ω coax تقریباً استاندارد فرستنده ها و گیرنده های رادیویی، تجهیزات آزمایشگاهی است. استفاده از کواکس 50Ω در هر مکانی که نیاز به انتقال برق داشته باشد نشان داده می شود، بنابراین اکثر سیستم های پخش رادیویی و تلویزیونی همانند تکرارکننده های تلفن همراه، رادیو CB ، wi-fi و غیره 50 اهم خواهند بود. Coax75 Ω برای اتصالات آنتن تلویزیون نامتعادل ، سیستم های گیرنده تلویزیون ماهواره ای، تلویزیون کابلی، اینترنت باند پهن (کابلی)، ویدئو و صدای دیجیتال استفاده می شود. 75Ω همچنین برای امپدانس آنتن دو قطبی موج 1/2 مطابقت منطقی دارد که برای بسیاری از آنتن های تلویزیون استفاده می شود. برای تطبیق کواکس با آنتن دو قطبی تاشو موج 1/2 به یک ترانسفورماتور نیاز است، زیرا این امپدانس اسمی 300Ω (در واقع حدود 280Ω) است. کواکس 75Ω معمولاً تلفات کمی نسبت به کابلهای 50Ω در فرکانسهای رادیویی بالاتر دارد.
امپدانس کابل کواکسیال چیست، برخلاف کابل مورد استفاده برای شبکه یا انتقال برق دیگر، امپدانس کابل کواکسیال تحت تأثیر طول آن نیست. یک کواکس 50Ω دارای امپدانس 50 اهم است، خواه طول آن یک متر باشد یا یک کیلومتر. این بدان معنا نیست که هیچ تلفاتی وجود ندارد و اکثر کابل ها به دلیل تضعیف آنها در دسی بل در واحد طول درجه بندی می شوند. این با فرکانس متفاوت است و همه کابلها با افزایش فرکانس تلفات بیشتری از خود نشان می دهند. کنترل قدرت به همین ترتیب تحت تأثیر قرار می گیرد، بنابراین حداکثر توان قابل انتقال با افزایش فرکانس کاهش می یابد. در راستای توضیحات در مورد امپدانس کابل کواکسیال چیست، انتظار نداشته باشید که بتوانید امپدانس را با یک مولتی متر یا موارد مشابه اندازه گیری کنید، زیرا امپدانس کابل یک مخلوط پیچیده از ظرفیت و القا است، با مقاومت که توسط یک اهم متر اندازه گیری می شود تقریباً تأثیر ناچیزی دارد. البته این بدان معنا نیست که مقاومت اهمیتی ندارد، زیرا مهم است. به همین دلیل است که بسیاری از کابل های هم محور 75Ω از یک هسته فولادی مسی برای هادی مرکز استفاده می کنند. این فولاد ارزان است، اما مقاومت بالایی دارد و اثر پوستی به این معنی است که سیگنال HF فقط در لایه خارجی حرکت می کند که مس برای بهبود هدایت است.
تعیین امپدانس کابل کواکسیال
مشخصه یک کابل توسط تعدادی از عوامل وابسته به هم تعیین می شود، از جمله، قطر خارجی هادی داخلی، قطر داخلی هادی خارجی (سپر)، ثابت دی الکتریک (اجازه نسبی) عایق بین هادی های داخلی و خارجی، ظرفیت در واحد طول (تعیین شده توسط 1 تا 3 در بالا)، القا در واحد طول (همچنین با 1 تا 3 در بالا تعیین شده است)، اگر دو عامل آخر شناخته شده باشد ، می توان امپدانس مشخصه (Z0) یک کابل را با فرمول Z0 = √( L / C ) Ohms بدست آورد.
L = inductance in Henrys
C = capacitance in Farads
همچنین لازم به ذکر است که فرمول فوق همچنین با کابل های جفت پیچ خورده همانطور که برای شبکه استفاده می شود و حتی ساختارهای کنار هم مانند "شکل 8" یا "زیپ کورد" که برای سیم کشی بلندگوها به تقویت کننده ها استفاده می شود، نیز کار می کند. نه اینکه ما باید به امپدانس مشخصه هر کابل صوتی اهمیت دهیم، زیرا طول کابل معمولاً فقط کسر کوچکی از طول موج در بالاترین فرکانس مورد علاقه 20 کیلوهرتز است. توجه داشته باشید که همانطور که در اینجا نشان داده شده است ، کابل دارای ظرفیت و اندوکتانس است، بنابراین یک مدار تنظیم شده است. برای جلوگیری از ایجاد مشکل در مدار تنظیم شده، باید در انتهای کابل باری وجود داشته باشد که با امپدانس مشخصه کابل مطابقت داشته باشد. ظرفیت و اندوکتانس در طول کابل توزیع می شود.
در ادامه توضیح در مورد امپدانس کابل کواکسیال چیست، بیان می شود که برای کاهش امپدانس مشخصه هر کابل، کاهش القا و افزایش ظرفیت یک واحد طول کابل ضروری است. افزایش امپدانس به طور طبیعی به عکس آن نیاز دارد القا بیشتر و ظرفیت خازنی کمتر. کابل های امپدانس بسیار کم می توانند به دلیل خازن بودن زیاد باعث عدم ثبات تقویت کننده صدا شوند، مگر اینکه به درستی خاتمه یابند. اگر قطرهای مربوط به هادی های داخلی و خارجی و ثابت دی الکتریک که به آن اجازه نسبی نیز گ÷فته می شود عایق در اطراف هادی مرکز، امپدانس کابل نیز محاسبه می شود.
Z0 = 138 * log ( D / d ) / √εr ohms
εr = Relative permittivity (dielectric constant) of the dielectric
D = Inside diameter of the outer conductor
d = Outside diameter of the inner conductor
امپدانس کابل کواکسیال چیست، یک کابل کواکسیال از یک امپدانس خاص با نسبت ابعاد و نه مقادیر مطلق تعیین می شود. کواکس 50Ω می تواند به قطر 2.5 میلی متر یا قطر 50 میلی متر (یا بیشتر) باشد. به شرط حفظ نسبت های ابعادی، امپدانس کابل نیز حفظ می شود. برای یک امپدانس معین، نسبت ابعادی فقط در صورت تغییر ثابت دی الکتریک تغییر می کند. نیازی به گفتن نیست که اطلاعات زیادی بصورت آنلاین وجود دارد. این شامل ماشین حساب های امپدانس، ظرفیت و اندوکتانس و بسیاری دیگر از ابزارهایی است که می تواند برای تهیه مشخصات یک کابل مشخص استفاده شود. یکی از ابزارهای حسابگر آنلاین که به نظر می رسد به خوبی کار می کند و نتایج مورد انتظار را می دهد، ماشین حساب امپدانس کابل کواکسیال است. تعداد بیشماری وجود دارد.
تطبیق امپدانس و طول موج
امپدانس کابل کواکسیال چیست، این یک موضوع کاملاً پیچیده است و حتی اگر اطلاعات کمی در این بخش وجود داشته باشد، تا حد امکان برای فهم آن ساده شده است. اگر این موضوعی است که شما واقعاً باید آن را بطور کامل درک کنید ، در این صورت ایده آل می توانید کتابهای خوبی برای خود تهیه کنید که جزئیات را به طور کامل با دقت پوشش دهند. در حالی که اطلاعات مفید زیادی در شبکه وجود دارد ، همچنین موارد زیادی وجود دارد که یا گمراه کننده است یا اشتباه است.
دانستن اینکه کدام یک از کارها را شروع می کنید بسیار دشوار است. برخلاف مدارهای فرکانس پایین که به طور کلی از امپدانس های خروجی کم و امپدانس های بار زیاد (یا نسبتاً زیاد) استفاده می کنند ، با امپدانس های RF باید مطابقت داده شود. این مورد حتی درصورت صوتی نیز می تواند ضروری باشد ، اما فقط درصورتی که طول کابل ها به طور معمول چندین کیلومتر باشد. متداول ترین مکانی که این شرایط پیدا می شود در سیستم تلفنی است.
منبع