تحلیل سرعت انتشار سیگنال در کابل کواکسیال

سرعت انتشار سیگنال‌های RF در کابل‌های هم‌محور معمولاً ۷۰ تا ۹۰ درصد سرعت نور است و به ثابت دی‌الکتریک کابل هم‌محور و ابعاد هندسی کابل بستگی دارد. این مقاله به‌طور خلاصه سرعت انتشار مدل‌های RF را تحلیل می‌کند.

نر n به ماده n  برای lMR400  مونتاژ کابل

1,سرعت انتشار سیگنال‌های RF در کابل‌های هم‌محور

کابل کواکسیال کابلی رایج برای انتقال سیگنال‌های فرکانس رادیویی (RF) است که از یک هادی مرکزی، لایه عایق، هادی خارجی و یک لایه محافظ خارجی تشکیل شده است. در این کابل، هادی مرکزی و هادی خارجی به ترتیب قطب مثبت و منفی سیگنال را منتقل می‌کنند، لایه عایق برای جداسازی میدان الکتریکی استفاده می‌شود و لایه محافظ خارجی برای حفاظت در برابر تداخلات خارجی به کار می‌رود. در کابل‌های کواکسیال، سیگنال‌های فرکانس رادیویی از طریق میدان‌های الکترومغناطیسی بین هادی‌ها و لایه عایق منتقل می‌شوند.

سرعت انتشار سیگنال‌های فرکانس رادیویی در کابل‌های کواکسیال به ثابت دی‌الکتریک کابل کواکسیال و ابعاد هندسی کابل بستگی دارد. به طور کلی، سرعت انتشار سیگنال‌های فرکانس رادیویی در کابل‌های کواکسیال حدود ۷۰ تا ۹۰ درصد سرعت نور است.

در میان این عوامل، هرچه ثابت دی‌الکتریک بزرگ‌تر و اندازه هندسی کابل کوچک‌تر باشد، سرعت انتشار سیگنال رادیویی (RF) بیشتر خواهد بود. این امر به این دلیل است که هرچه ثابت دی‌الکتریک بزرگ‌تر باشد، سرعت انتشار میدان الکترومغناطیسی در لایه عایق بیشتر می‌شود؛ و هرچه اندازه هندسی کابل کوچک‌تر باشد، فاصله و زمان انتشار سیگنال کوتاه‌تر خواهد بود.

اتصال‌دهنده نر N صفحه‌ای به اتصال‌دهنده ماده SMA برای مجموعه کابل RG405 086

2,محاسبه زمان انتشار و مسافت انتقال سیگنال‌های RF در کابل‌های هم‌محور

در سیستم‌های ارتباطی، برای بهینه‌سازی طراحی و عملکرد سیستم، باید زمان انتقال بر اساس سرعت و مسافت انتقال سیگنال محاسبه شود. در کابل‌های هم‌محور، از فرمول زیر می‌توان برای محاسبه زمان انتقال و مسافت سیگنال‌های RF استفاده کرد:

زمان انتقال = مسافت انتقال / سرعت انتشار

مسافت انتقال = سرعت انتشار × زمان انتقال

واحدهای سرعت انتشار، زمان انتقال و مسافت انتقال به ترتیب m/s، s  و m هستند. به عنوان مثال، وقتی ثابت دی‌الکتریک یک کابل کواکسیال 2.3 باشد، سرعت انتشار آن حدوداً 2.07×10^8 m/s است. اگر سیگنال نیاز داشته باشد از انتهای فرستنده به انتهای گیرنده منتقل شود و مسافت انتقال 500 متر باشد، زمان انتقال حدوداً 2.41 میکروثانیه (زمان انتقال = 500 / 2.07×10^8) خواهد بود و اگر مسافت انتقال 1000 متر باشد، زمان انتقال حدوداً 4.82 میکروثانیه خواهد بود.

مرد 7/16 دین به مرد 7/16 دین با کابل جامپر فوق انعطاف‌پذیر 1/2 اینچی

3, چگونه سرعت انتقال کابلهای کواکسیال را بهبود بخشیم

در کاربردهای عملی، برای بهبود سرعت انتقال کابلهای کواکسیال می‌توان اقدامات زیر را انجام داد:

1. انتخاب کابل کواکسیال مناسب: با توجه به نیازهای واقعی ارتباطی، کابلهای کواکسیال با ثابت دی‌الکتریک بالاتر و ابعاد هندسی کوچکتر را انتخاب کنید.

2. بهینه‌سازی روش اتصال کابل‌ها: استفاده از کانکتورهای با کیفیت و روش‌های اتصال مناسب می‌تواند به طور موثر از تلفات انتقال سیگنال بکاهد و سرعت انتقال را افزایش دهد.

3. بهینه‌سازی محیط کابل: هنگام نصب و استفاده از کابل‌های هم‌محور، باید تلاش شود تا از اثرات نامطلوب محیطی مانند ارتعاشات مکانیکی و تداخل الکترومغناطیسی بر روی کابل‌ها جلوگیری شود تا انتقال پایدار و طبیعی سیگنال تضمین گردد.