Sygnał kabla koncentrycznego i masa

Jak kabel koncentryczny przenosi RF, audio i niską częstotliwość? sygnały? Rozumiem, że musi istnieć różnica między nimi wszystkimi, na przykład ścieżka powrotna prowadząca przez tarczę, czy nie.

Czy ktoś może wyjaśnić, co dzieje się w każdym przypadku z 3 rodzajami sygnałów? Ogólnie mówiąc, w jaki sposób używana jest tarcza itp.

signal grounding

— 1p2r3k4t
źródło

Jaki kabel Jaki sygnał? Jakie strony w Internecie? Czy mówimy o sygnale audio? RF?

— Phil Frost

@PhilFrost Kabel koncentryczny z ogólnym sygnałem napięciowym. Czy to ważne, czy to audio, czy RF?

— 1p2r3k4t

Tak, to ma znaczenie. Dlatego spytałem.

— Phil Frost

@PhilFrost Czy możesz mi powiedzieć o obu? Jeśli byłoby to zbyt długie, niech to będzie tylko RF. Dziękuję

— 1p2r3k4t

Nadal jest niejasne. Odpowiedź, w jaki sposób kabel (koncentryczny lub nie) przenosi sygnały w ogólnym przypadku, obejmuje całą dziedzinę elektrotechniki. Będziesz musiał bardziej to zawęzić. Drugi akapit przedstawia fałszywą dychotomię i nie można na nią odpowiedzieć.

— Phil Frost

Odpowiedzi:

Co to jest sygnał? Jest to napięcie, więc jest to różnica potencjałów między dwoma przewodnikami. Dlatego oba przewody są niezbędne do przesyłania informacji. Kiedy mówisz, że jeden z przewodów jest uziemiony, oznacza to jedynie, że mierzysz wszystkie napięcia w odniesieniu do tego potencjału, tj. Jest to odniesienie.

— Jurij
źródło

Czy tarcza przenosi ten sam prąd co główny przewodnik? I czy w tym samym czasie tarcze chronią przed hałasem z zewnątrz?

— 1p2r3k4t

tak, prąd jest taki sam. Jeśli chodzi o ekranowanie, po prostu nie pozwala on na przeniknięcie prawie żadnych fal elektromagnetycznych do kabla, co powoduje powstanie sygnału napięcia „szumowego”

— Yuriy,

Kabel koncentryczny to tak zwany falowód, a energia przepływa w przestrzeni między przewodnikiem środkowym a wnętrzem zewnętrznego (ekranu). Propagacja to tryb TEM00 (poprzeczny elektryczny magnes), który powiela propagację w wolnej przestrzeni. Co ciekawe, propagująca czoło fali wytwarza prądy elektryczne na powierzchniach przewodników, które podtrzymują czoło fali. Głębokość penetracji tych prądów jest podyktowana głębokością skóry, a zatem jest kontrolowana przez częstotliwość sygnału (im wyższa częstotliwość, tym mniejsza penetracja). Jest to efekt, który zasadniczo izoluje wewnętrzny sygnał od dowolnego sygnału, który płynie na zewnątrz kabla koncentrycznego (który również ma ograniczoną głębokość wpływu).

Oto doskonały obraz z Uniwersytetu York wprowadź opis zdjęcia tutaj

Pokazuje bardzo pożądany tryb pracy TEM, przy czym linie pola elektrycznego są promieniowe, a linie pola magnetycznego są obwodowe. Energia przepływa w medium między przewodnikami. Zlokalizowane prądy w przewodnikach będą wspierać sąsiednie pola bez ruchu netto ładunku na całej długości.

I odwrotnie, sygnał DC będzie płynął wzdłuż przewodów.

A oto zdjęcie z Microwaves101.com

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Pokazuje prąd powierzchniowy przy 40 GHZ.

— symbol zastępczy
źródło

To jest dla sygnałów RF? W jaki sposób dwa przewody kablowe są podłączone do tego sygnału RF?

— 1p2r3k4t

Otrzymujesz zlokalizowane pętle prądowe, które pasują do zlokalizowanych pól magnetycznych w ośrodku między przewodnikami. Nie ma przepływu energii netto w metalu (z wyjątkiem prądu stałego). Jest to udowodnione, ponieważ można również zrobić falowód, który wykorzystuje ten sam materiał i analizę, która nie ma centralnego przewodnika, a faktycznie wszystko, czego potrzeba, to płyta dielektryczna, a fala rozchodzi się po niej, ma nieco inną konfigurację (TE i Tryby TM a tryb TEM). Przewód koncentryczny, ponieważ ma zarówno przewód centralny, jak i zewnętrzny, obsługuje tryb TEM.

— symbol zastępczy

W przypadku sygnałów RF ekran przenosi sygnał tak samo, jak środkowy przewodnik, a jeśli zostanie uszkodzony w dowolnym miejscu, wydajność kabla znacznie się pogorszy.

Tarcza ogranicza hałas, zawierając pożądane pole elektromagnetyczne „sygnałowe” między środkowym przewodnikiem a wnętrzem ekranu, działając zasadniczo jako klatka Faradaya , utrzymując twój sygnał wewnątrz, a inne sygnały (hałas) na zewnątrz. Ekran jest w stanie całkowicie (idealnie) pomieścić pole elektromagnetyczne przenoszące sygnał właśnie dlatego, że przenosi prądy równe i przeciwne do prądów w środkowym przewodzie w każdym punkcie kabla. Gdyby tak nie było, musiałoby istnieć pole zewnętrzne. Zatem osłona jest również ścieżką prądu powrotnego.

Geometria ekranu względem środkowego przewodu określa również impedancję charakterystyczną kabla. Jeśli w osłonie występują nieciągłości, sygnał zostanie zniekształcony przez odbicia . W przypadku całkowitego odłączenia ekranu na jednym końcu zniekształcenia są prawdopodobnie dość okropne, a przenoszenie mocy z sterownika linii do odbiornika będzie prawdopodobnie dość słabe, ponieważ większość mocy zostanie odbita z powrotem na sterownik linii.

— Phil Frost
źródło