Sinyal dan kabel coaxial ground

12

Bagaimana kabel coaxial membawa frekuensi RF, audio dan rendah. sinyal? Saya mengerti pasti ada perbedaan di antara semua ini, misalnya jalur kembali melalui perisai atau tidak.

Dapatkah seseorang menjelaskan apa yang terjadi dalam setiap kasus dari 3 jenis sinyal? Secara umum, bagaimana perisai digunakan, dll.

signal grounding

— 1p2r3k4t
sumber

Kabel apa? Sinyal apa? Halaman apa di internet? Apakah kita berbicara tentang sinyal audio? RF?

— Phil Frost

@ PhilFrost Kabel koaksial dengan sinyal tegangan umum. Apakah penting apakah itu audio atau RF?

— 1p2r3k4t

1

Ya itu penting. Itulah mengapa saya bertanya.

— Phil Frost

@ PhilFrost Bisakah Anda memberi tahu saya tentang keduanya? Jika itu terlalu lama, maka biarkan hanya RF. Terima kasih

— 1p2r3k4t

1

Masih sangat tidak jelas. Jawaban untuk bagaimana kabel (membujuk atau tidak) membawa sinyal dalam kasus umum mencakup seluruh bidang teknik listrik. Anda harus mempersempitnya lagi. Paragraf kedua Anda menyajikan dikotomi palsu dan tidak dapat dijawab.

— Phil Frost

5

Apa itu sinyal? Ini adalah tegangan, jadi ini merupakan perbedaan potensial antara dua konduktor. Oleh karena itu, kedua konduktor diperlukan untuk mengirimkan informasi. Ketika Anda mengatakan bahwa salah satu konduktor adalah ground, artinya adalah Anda mengukur semua voltase sehubungan dengan potensi itu, yaitu referensi Anda.

— Yuriy
sumber

Jadi perisai membawa arus yang sama dengan konduktor utama? Dan apakah perisai dari kebisingan luar pada saat yang sama?

— 1p2r3k4t

ya, arusnya sama. Sejauh melindungi, itu hanya tidak memungkinkan hampir semua gelombang EM untuk menembus kabel menciptakan sinyal tegangan 'noise'

— Yuriy

5

Kabel coax adalah apa yang dikenal sebagai pandu gelombang dan energi mengalir di ruang antara konduktor pusat dan bagian dalam luar (perisai). Propagasi adalah mode TEM00 (Transverse Electric Magnetic) yang menduplikasi propagasi ruang bebas. Menariknya, muka gelombang yang merambat menciptakan arus listrik pada permukaan konduktor yang mendukung permukaan gelombang. Kedalaman penetrasi arus ini ditentukan oleh kedalaman kulit dan karenanya dikendalikan oleh frekuensi sinyal (semakin tinggi frekuensi semakin sedikit penetrasi). Efek inilah yang pada dasarnya mengisolasi sinyal dalam dari sinyal apa pun yang mengalir di luar coax (yang juga memiliki kedalaman pengaruh yang terbatas).

Ini adalah gambar yang sangat bagus dari York University masukkan deskripsi gambar di sini

Ini menunjukkan mode pengoperasian TEM yang sangat diinginkan, dengan garis medan listrik radial dan garis medan magnet melingkar. Energi mengalir dalam medium di antara konduktor. Arus yang terlokalisasi dalam konduktor akan mendukung bidang yang berdekatan tanpa pergerakan muatan bersih sepanjangnya.

Sebaliknya sinyal DC akan mengalir di sepanjang konduktor.

Dan ini adalah gambar dari Microwaves101.com

masukkan deskripsi gambar di sini

Menunjukkan arus permukaan pada 40 GHZ.

— placeholder
sumber

Ini untuk sinyal RF? Bagaimana dua konduktor kabel terhubung ke sinyal RF ini?

— 1p2r3k4t

Anda mendapatkan loop arus lokal yang cocok dengan medan magnet lokal di media antara konduktor. Tidak ada aliran energi bersih dalam logam (kecuali untuk DC). Ini terbukti karena Anda juga dapat membuat pandu gelombang yang menggunakan bahan dan analisis yang sama yang tidak memiliki konduktor pusat dan memang semua yang dibutuhkan adalah pelat dielektrik dan gelombang akan merambat ke bawah, itu konfigurasi yang sedikit berbeda (TE dan Mode TM vs mode TEM). Membujuk karena memiliki konduktor pusat dan luar mendukung mode TEM.

— placeholder

4

Untuk sinyal RF, perisai membawa sinyal sama seperti konduktor tengah, dan jika rusak di mana saja, kinerja kabel akan sangat menurun.

Perisai memang membatasi kebisingan, dengan memuat medan EM "sinyal" yang diinginkan antara konduktor tengah dan bagian dalam perisai, pada dasarnya bertindak sebagai sangkar Faraday , menjaga sinyalnya di dalam, dan sinyal (bunyi) lainnya di luar. Pelindung mampu sepenuhnya (idealnya) berisi medan EM yang membawa sinyal secara tepat karena membawa arus yang sama dan berlawanan dengan yang ada di konduktor tengah di setiap titik sepanjang kabel. Kalau bukan ini masalahnya, harus ada bidang eksternal. Dengan demikian, perisai juga merupakan jalur arus balik.

Geometri perisai relatif terhadap konduktor pusat juga menentukan impedansi karakteristik kabel. Jika ada gangguan dalam pelindung, sinyal akan terdistorsi oleh pantulan . Dalam kasus perisai yang sepenuhnya terputus di satu ujung, distorsi cenderung cukup mengerikan, dan transfer daya dari driver garis ke penerima kemungkinan akan sangat buruk, karena sebagian besar daya akan tercermin kembali pada driver garis.

— Phil Frost
sumber