Mae llinellau cydechelinol microdon yn cario ynni RF rhwng antenâu, offerynnau profi, trosglwyddyddion, derbynyddion, a chydrannau microdon eraill.Mae eu hadeiladwaith consentrig yn darparu llwybr trosglwyddo rheoledig a gwarchodaeth gref, ond mae perfformiad yn dibynnu ar lawer mwy na diamedr cebl neu fath y cysylltydd. Mae amledd, rhwystriant nodweddiadol, gwanhad, trin pŵer, sefydlogrwydd cyfnod, radiws plygu, ac ansawdd pob trawsnewidiad i gyd yn dylanwadu ar y canlyniad terfynol.
Mae'r canllaw hwn yn esbonio sut mae cebl cyd-echelin microdon yn gweithio, prif adeiladwaith y cebl, yr hafaliad rhwystriant, achosion colli RF, a'r gwiriadau ymarferol y dylai peirianwyr eu gwneud cyn dewis datrysiad cyd-echelin.
Beth yw Llinell Gyfechel Microdon?
Mae llinell drosglwyddo gyd-echelinol yn cynnwys dargludydd mewnol wedi'i amgylchynu gan ddeuelectrig a dargludydd allanol silindrog. Gan fod y ddau ddargludydd yn rhannu'r un echelin, mae'r maes trydanol wedi'i ganoli'n bennaf o fewn y dielectrig tra bod y dargludydd allanol yn darparu'r llwybr dychwelyd a'r amddiffyniad electromagnetig.
Y dull lluosogi mwyaf cyffredin yw electromagnetig traws, neu TEM. Mewn llinell gyd-echelinol ddelfrydol, nid oes gan lluosogi TEM amledd torri is. Mae gan gynulliadau go iawn amledd defnyddiadwy uchaf o hyd oherwydd bod dimensiynau cebl, ymddygiad dielectrig, geometreg cysylltydd, a moddau uwch-orchymyn yn cyfyngu ar berfformiad. Felly, ni ddylid tybio bod cebl a bennir ar gyfer gwasanaeth RF amledd is yn perfformio'n dda ar amleddau microdon neu don filimetr.
Prif elfennau adeiladu
- Dargludydd mewnol:yn cario'r cerrynt ymlaen a gall fod yn solet, yn llinynnol, wedi'i blatio, neu'n wag yn dibynnu ar hyblygrwydd, colled, a gofynion pŵer.
- Dielectrig:yn cynnal bylchau ac yn pennu llawer o'r rhwystriant, y ffactor cyflymder, ymddygiad tymheredd, a cholled dielectrig.
- Dargludydd allanol:yn darparu'r llwybr dychwelyd a'r amddiffyniad. Gall fod wedi'i blethu, wedi'i lapio mewn ffoil, wedi'i rychio, neu'n diwb metel solet.
- Siaced amddiffynnol:yn amddiffyn cebl hyblyg rhag crafiadau, lleithder, cemegau a difrod trin.
Mathau Cyffredin o Gebl Coechel Microdon
Nid oes un adeiladwaith sydd orau ar gyfer pob system microdon. Mae'r dewis cywir yn dibynnu ar berfformiad trydanol, dull gosod, symudiad, amgylchedd a chost.
Cebl cyd-echel hyblyg
Mae cebl hyblyg fel arfer yn defnyddio dargludydd canol llinynnol neu hyblyg gyda chysgodi plethedig neu ffoil. Mae'n gyfleus ar gyfer gosodiadau labordy, rhyng-gysylltiadau offer, a gosodiadau sydd angen llwybro dro ar ôl tro. Gall ei gyfaddawdau gynnwys gwanhad uwch, effeithiolrwydd cysgodi is, a newid cyfnod mwy gyda phlygu nag adeiladwaith anhyblyg.
Cebl cyd-echelin lled-anhyblyg
Mae cebl lled-anhyblyg yn defnyddio dargludydd allanol solet, a ffurfir yn aml yn llwybr parhaol. Mae'n cynnig cysgodi rhagorol, rhwystriant rhagweladwy, a sefydlogrwydd cyfnod da. Fe'i defnyddir yn helaeth y tu mewn i gynulliadau microdon, ond mae gosod yn gofyn am yr offer ffurfio cywir a pharch at y radiws plygu lleiaf penodedig.
Cebl y gellir ei ffurfio â llaw neu sy'n gydymffurfiol
Mae cebl y gellir ei ffurfio â llaw yn darparu tir canol ymarferol. Gellir ei lwybro'n haws na chebl lled-anhyblyg tra'n cadw gwell amddiffyniad a sefydlogrwydd siâp na llawer o geblau hyblyg. Dylid gwirio perfformiad o hyd ar ôl ffurfio oherwydd gall plygiadau miniog a straen cysylltydd newid colled dychwelyd.
Llinell gydechelinol anhyblyg ac aer-dielectrig
Mae llinell gydechelinol anhyblyg yn defnyddio dargludyddion solet a gall ddefnyddio cefnogaethau dielectrig aer neu golled isel. Mae'n addas ar gyfer trosglwyddo pŵer isel neu uwch lle mae maint a chymhlethdod gosod yn dderbyniol. Gall systemau darlledu, radar a phrofi ddefnyddio adrannau anhyblyg pan fyddai colli cebl hyblyg yn ormodol.
Cebl wedi'i amddiffyn yn ddwbl a sefydlog o ran cyfnod
Gall amddiffyn ychwanegol leihau gollyngiadau a'r tueddiad i ymyrraeth electromagnetig. Mae adeiladwaith sefydlog-cyfnod wedi'u cynllunio i gyfyngu ar newidiadau hyd trydanol a achosir gan dymheredd, plygu, neu heneiddio. Mae'r nodweddion hyn yn bwysig mewn araeau cyfnodol, llwybrau calibradu, derbynyddion cydlynol, a mesuriadau dadansoddwr rhwydwaith fector.
Impedans Nodweddiadol Llinell Gyechelog
Pennir rhwystriant nodweddiadol gan gymhareb diamedr mewnol y dargludydd allanol i ddiamedr allanol y dargludydd mewnol, ynghyd â thrydanedd cymharol y dielectrig. Ar gyfer llinell gydechelinol anmagnetig:
Z0= (60 / √εr) ln(D/d) Ω
neu'n gyfwerth:
Z0= (138 / √εr) log10(D/d) Ω
Yma,Dyw diamedr mewnol y dargludydd allanol,dyw diamedr allanol y dargludydd mewnol, aεryw trydanedd cymharol y dielectrig. Mae'r ddau fynegiant yn gyfwerth oherwydd eu bod yn defnyddio basau logarithm gwahanol.
Mae'r rhan fwyaf o systemau RF a microdon yn defnyddio 50 Ω oherwydd ei fod yn darparu cydbwysedd defnyddiol rhwng trin pŵer a gwanhau. Mae system 75 Ω yn gyffredin mewn fideo, darlledu, a rhai cymwysiadau cyfathrebu. Mae cymysgu cydrannau 50 Ω a 75 Ω yn creu anghysondeb rhwystriant sy'n cynyddu adlewyrchiadau ac ansicrwydd mesur.
Pam mae Cebl Coechel Microdon yn Colli Signal
Fel arfer, mae colled mewnosod yn cynyddu gydag amledd a hyd y cebl. Dylid gwirio gwerth y daflen ddata ar yr amledd gweithredu gwirioneddol a'i drosi i'r hyd gosodedig yn hytrach na'i drin fel rhif sefydlog.
Colli dargludydd
Ar amleddau microdon, mae effaith y croen yn crynhoi cerrynt ger arwynebau dargludyddion. Mae gwrthiant effeithiol yn codi wrth i'r amledd gynyddu, felly mae deunydd y dargludydd, ansawdd y platio, gorffeniad yr wyneb, a diamedr y dargludydd i gyd yn dylanwadu ar y gwanhad.
Colled dielectrig
Mae'r dielectrig yn amsugno rhan o'r egni electromagnetig. Mae ei dangiad colled, tymheredd, amlygiad i leithder, ac amledd gweithredu yn effeithio ar y canlyniad. Dewisir deunyddiau dielectrig colled isel yn aml ar gyfer rhediadau hir a llwybrau mesur manwl gywir.
Camgymeriad a cholli cysylltydd
Gall trawsnewidiadau cebl-i-gysylltydd, addaswyr, rhyngwynebau wedi'u difrodi, cydosod gwael, a trorym anghywir gyflwyno adlewyrchiadau. Dylid gwerthuso colled dychwelyd neu VSWR ar draws y band gweithredu llawn, gan gynnwys pob cysylltydd a thrawsnewidiad yn y llwybr signal.
Effeithiau plygu a gosod
Gall plygiadau tynn anffurfio'r geometreg gydechelog a newid rhwystriant. Gall plygu dro ar ôl tro hefyd newid colled mewnosod a chyfnod. Dilynwch derfynau radiws plygu statig a deinamig gwneuthurwr y cebl a darparwch ryddhad straen ger cysylltwyr.
Sut i Ddewis Llinell Gysechel Microdon
Dechreuwch gyda'r llwybr signal cyflawn sydd wedi'i osod, nid y cebl yn unig. Mae'r gwiriadau canlynol yn helpu i atal colled, camgymhariad, gorboethi a methiant mecanyddol y gellir ei osgoi.
- Cadarnhewch yr ystod amledd.Gwiriwch fod y cebl, y cysylltwyr, yr addaswyr a'r data prawf i gyd yn cwmpasu'r amledd gweithredu uchaf.
- Cydweddwch impedans y system.Defnyddiwch yr un rhwystriant enwol drwy gydol y llwybr oni bai bod rhwydwaith trawsnewid rhwystriant bwriadol yn cael ei ddarparu.
- Cyfrifwch gyfanswm y golled mewnosod.Cyfunwch golled y cebl ar yr amledd gweithredu gyda chollfeydd y cysylltydd, yr addasydd, a'r trawsnewid. Cynhwyswch ymyl ar gyfer tymheredd a heneiddio lle bo'n briodol.
- Gwiriwch y modd y gellir trin pŵer.Adolygwch bŵer cyfartalog, pŵer brig, VSWR, tymheredd amgylchynol, uchder, sgôr cysylltydd, a chylch dyletswydd. Gall anghydweddiad uchel greu straen foltedd neu gerrynt lleol.
- Diffinio gofynion y cyfnod.Ar gyfer systemau cydlynol neu systemau sy'n cyfateb i gam, nodwch sefydlogrwydd cam yn erbyn tymheredd a plygu yn ogystal â cholli osgled.
- Dewiswch gysylltwyr cydnaws.Mae gan gyfresi cysylltwyr wahanol derfynau amledd, pŵer, cylch paru, a mecanyddol. Osgowch addaswyr diangen a gwiriwch gyflwr y rhyngwyneb cyn ei ddefnyddio.
- Adolygu'r llwybro a'r amgylchedd.Ystyriwch radiws plygu, symudiad, dirgryniad, lleithder, cemegau, ystod tymheredd, cysgodi, a gofynion fflam neu fwg isel.
- Gwirio cynllun.Ar gyfer cydosodiadau critigol, mesurwch golled mewnosod a cholled dychwelyd ar ôl gosod. Efallai y bydd angen gwirio hyd trydanol ar systemau sy'n cyfateb i gamau hefyd.
Llinell Gyfechel neu Ganllaw Ton?
Mae cebl cyfechelol yn gryno, wedi'i amddiffyn, ac yn hawdd i'w lwybro, gan ei wneud yn ymarferol ar gyfer llawer o gysylltiadau RF a microdon is. Wrth i amledd, pŵer, neu golled a ganiateir ddod yn fwy heriol, gall tonfeddi gynnig colled trosglwyddo is a chapasiti pŵer uwch, er ei fod yn fwy ac yn llai hyblyg.
Mae llawer o systemau'n defnyddio'r ddau dechnoleg. Mae system wedi'i dewis yn iawnaddasydd ton-dywysydd-i-gyechelogyn trosglwyddo ynni rhwng y modd TEM cyd-echelinol a'r modd ton-dywysydd gofynnol wrth reoli'r camgymhariad. Am ystyriaethau dylunio pontio, gweler eincanllaw dewis addasydd ton-dywysydd-i-gyechelog.
Cymwysiadau Nodweddiadol
- Cysylltiadau dadansoddwr rhwydwaith fector a dadansoddwr sbectrwm
- Gosodiadau mesur a graddnodi antena
- Offer cyfathrebu radar, lloeren a diwifr
- Generaduron signalau, mwyhaduron, derbynyddion, a thrawsnewidyddion amledd
- Rhyng-gysylltiadau mewnol mewn modiwlau microdon a gosodiadau prawf
- Pontio rhwng porthladdoedd offer cyd-echelinol a chydrannau tywysydd tonnau
Cwestiynau Cyffredin
Oes gan gebl coaxial amledd torri i ffwrdd?
Nid oes gan y modd TEM dominyddol amledd torri is damcaniaethol. Fodd bynnag, mae gan bob cynulliad cebl go iawn amledd uchaf a argymhellir oherwydd bod moddau uwch-orchymyn, geometreg cysylltydd, colled, a goddefiannau gweithgynhyrchu yn y pen draw yn cyfyngu ar berfformiad defnyddiadwy.
Pam mae 50 Ω yn gyffredin mewn systemau microdon?
Defnyddir hanner cant ohm yn helaeth oherwydd ei fod yn darparu cyfaddawd ymarferol rhwng gwanhad isel a thrin pŵer. Dyma hefyd yr impedans safonol ar gyfer y rhan fwyaf o offer profi RF a llawer o gydrannau microdon.
A ellir gwneud iawn am gebl hirach trwy ddefnyddio ffynhonnell pŵer uwch?
Gall pŵer ffynhonnell ychwanegol adfer lefel a dderbynnir mewn rhai systemau, ond nid yw'n dileu gwresogi cebl, effaith ffigur sŵn, amrywiad cyfnod, camgymhariad, na therfynau graddio pŵer. Fel arfer, lleihau colli llwybr yw'r dull peirianneg mwyaf dibynadwy.
Beth ddylid ei brofi ar ôl ei osod?
O leiaf, gwiriwch y golled mewnosod a'r golled dychwelyd ar draws y band gweithredu. Gall systemau manwl gywir hefyd fod angen mesuriadau cyfnod, oedi grŵp, anghysondeb parth amser, cysgodi, neu ryngfodiwleiddio goddefol.
Am gymorth i ddewis trawsnewidiad o dywysydd tonnau i gyd-echelin neu integreiddio adrannau cyd-echelin a dywysydd tonnau mewn system ficrodon,cysylltwch â RF MISOgyda'r band amledd, y rhyngwyneb, y lefel pŵer a'r cyfyngiadau mecanyddol gofynnol.
Amser postio: 15 Rhagfyr 2023
