Analyse der Signalausbreitungsgeschwindigkeit in Koaxialkabeln

Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von HF-Signalen in Koaxialkabeln beträgt im Allgemeinen 70 % bis 90 % der Lichtgeschwindigkeit, abhängig von der Dielektrizitätskonstante des Koaxialkabels und den geometrischen Abmessungen des Kabels. In diesem Artikel wird die Ausbreitungsgeschwindigkeit von HF-Modellen kurz analysiert.

n-Buchse auf N-Stecker  für lMR400  kabelbau

1,Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von HF-Signalen in Koaxialkabeln

Koaxialkabel ist ein häufig verwendetes Kabel zur Übertragung von HF-Signalen und besteht aus einem zentralen Leiter, einer Isolationsschicht, einem äußeren Leiter und einer äußeren Schutzschicht. Dabei übernehmen der zentrale Leiter und der äußere Leiter jeweils die positive und negative Polung des Signals, die Isolationsschicht dient zur Abschirmung des elektrischen Feldes, und die äußere Schutzschicht schirmt äußere Störungen ab. In Koaxialkabeln werden Hochfrequenzsignale über elektromagnetische Felder zwischen den Leitern und der Isolationsschicht übertragen.

Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von HF-Signalen in Koaxialkabeln hängt von der Dielektrizitätskonstante des Koaxialkabels und den geometrischen Abmessungen des Kabels ab. Im Allgemeinen beträgt die Ausbreitungsgeschwindigkeit von HF-Signalen in Koaxialkabeln etwa 70 % bis 90 % der Lichtgeschwindigkeit.

Je größer die Dielektrizitätskonstante und je kleiner die geometrische Abmessung des Kabels ist, desto schneller ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit des HF-Signals. Dies liegt daran, dass bei einer größeren Dielektrizitätskonstante die Ausbreitungsgeschwindigkeit des elektromagnetischen Feldes in der Isolationsschicht höher ist; je kleiner die geometrische Abmessung des Kabels ist, desto kürzer sind Distanz und Zeit der Signalübertragung.

N-Female-Flansch auf SMA-Male-Stecker für RG405 086-Kabelbaugruppe

2,Berechnung von Laufzeit und Übertragungsdistanz von HF-Signalen in Koaxialkabeln

In Kommunikationssystemen muss die Übertragungszeit basierend auf der Geschwindigkeit und Distanz der Signalübertragung berechnet werden, um das Systemdesign und die Leistung zu optimieren. In Koaxialkabeln kann die folgende Formel zur Berechnung von Übertragungszeit und -distanz von HF-Signalen verwendet werden:

Übertragungszeit = Übertragungsdistanz / Ausbreitungsgeschwindigkeit

Übertragungsdistanz = Ausbreitungsgeschwindigkeit × Übertragungszeit

Unter ihnen sind die Einheiten für Ausbreitungsgeschwindigkeit, Übertragungszeit und Übertragungsdistanz m/s, s  und m, jeweils. Zum Beispiel beträgt bei einem Dielektrikum mit der Konstante 2,3 eines Koaxialkabels die Ausbreitungsgeschwindigkeit etwa 2,07 × 10^8 m/s. Wenn das Signal vom Sendende zum Empfangsende übertragen werden muss und die Distanz 500 Meter beträgt, ist die Übertragungszeit etwa 2,41 Mikrosekunden (Übertragungszeit = 500 / 2,07 × 10^8), und bei einer Distanz von 1000 Metern beträgt die Übertragungszeit etwa 4,82 Mikrosekunden.

7/16 Din Stecker auf 7/16 Din Stecker mit 1/2" Superflexiblem Sprungkabel

3, Wie kann die Übertragungsgeschwindigkeit von Koaxialkabeln verbessert werden

In praktischen Anwendungen können folgende Maßnahmen ergriffen werden, um die Übertragungsgeschwindigkeit von Koaxialkabeln zu erhöhen:

1. Wählen Sie das geeignete Koaxialkabel: Wählen Sie Koaxialkabel mit höherer Dielektrizitätskonstante und kleineren geometrischen Abmessungen entsprechend den tatsächlichen Kommunikationsanforderungen aus.

2. Optimierung der Kabelanschlussmethode: Die Verwendung hochwertiger Steckverbinder und geeigneter Anschlussmethoden kann Signalübertragungsverluste effektiv reduzieren und die Übertragungsgeschwindigkeit verbessern.

3. Optimierung der Kabelumgebung: Bei der Installation und Nutzung von Koaxialkabeln sollte darauf geachtet werden, ungünstige Umwelteinflüsse wie mechanische Vibrationen und elektromagnetische Störungen zu vermeiden, um eine stabile und ordnungsgemäße Signalübertragung sicherzustellen.