Diseño de conductores y materiales de alta conductividad
El conductor interno de Cable coaxial de 50 ohmios normalmente está hecho de cobre de alta pureza o aluminio revestido de cobre (CCA) para garantizar pérdidas resistivas mínimas durante la transmisión de alta corriente o alta frecuencia. La baja resistividad del cobre reduce Pérdidas I²R , lo cual es crucial cuando se transmite alta potencia de RF. Para aplicaciones de potencia extremadamente alta, chapado en plata A veces se usa porque la plata tiene una resistencia superficial aún menor, particularmente importante en altas frecuencias debido a la efecto piel , que fuerza la corriente a las capas externas del conductor. El diámetro del conductor está cuidadosamente diseñado para equilibrar la capacidad de transporte de corriente, la tensión nominal y la impedancia característica de 50 ohmios. La optimización de la geometría del conductor garantiza una distribución uniforme de la corriente, minimiza los puntos calientes y mantiene Rendimiento térmico y eléctrico estable. sobre largos tramos de cable.
Selección de material dieléctrico y gestión térmica.
El dieléctrico, que separa el conductor interior del blindaje exterior, normalmente está hecho de PTFE (teflón), polietileno sólido (PE) o polímeros espumados . Estos materiales se eligen por su Baja pérdida dieléctrica, estabilidad térmica y alto voltaje de ruptura. . Los dieléctricos de bajas pérdidas evitan que el exceso de energía se convierta en calor dentro del cable, lo cual es fundamental para la transmisión de alta potencia. Los dieléctricos espumados reducen la constante dieléctrica del material, reduciendo tanto atenuación de señal y acumulación térmica . El PTFE y materiales similares mantienen sus propiedades mecánicas y eléctricas incluso a temperaturas elevadas, evitando cambios de impedancia, roturas del aislamiento o degradación del rendimiento en condiciones de funcionamiento continuo de alta potencia.
Diseño de blindaje para protección EMI y disipación de calor.
El blindaje coaxial, a menudo un cobre trenzado, papel de aluminio o blindaje en capas híbridas , cumple dos funciones críticas: proteger contra interferencia electromagnética (EMI) y ayudando en gestión térmica . El escudo conduce el calor lejos del conductor interno y del dieléctrico, reduciendo los picos de temperatura localizados que podrían dañar el dieléctrico o la cubierta. El blindaje multicapa también distribuye las tensiones térmicas y mecánicas de manera uniforme, evitando puntos calientes en los puntos de conexión y a lo largo del recorrido del cable. La combinación de densidad de trenza, espesor de lámina y cobertura de protección se optimiza cuidadosamente para equilibrar Rendimiento de RF, flexibilidad mecánica y eficiencia de disipación de calor .
Materiales de la chaqueta exterior y resistencia térmica
La chaqueta exterior proporciona protección mecánica, resistencia a los rayos UV, resistencia química y control térmico adicional. Las chaquetas de alta calidad están hechas de Compuestos de PVC, polietileno o libres de halógenos (LSZH) de baja emisión de humos , que resisten la deformación bajo alto calor generado internamente o por condiciones ambientales. La funda protege el cable de abrasión, humedad y exposición a los rayos UV , al tiempo que facilita la transferencia de calor desde las capas internas al ambiente. Los materiales avanzados de la cubierta también previenen el envejecimiento térmico, manteniendo la flexibilidad y la integridad dieléctrica durante operaciones de alta potencia a largo plazo.
Control de reflexión de señal y adaptación de impedancia
la caracteristica Impedancia de 50 ohmios del cable es fundamental para evitar reflejos de señal que puedan concentrar energía en puntos específicos, generando calentamiento localizado . Los desajustes de impedancia crean ondas estacionarias que aumentan el voltaje en ciertos puntos y pueden dañar el dieléctrico o los conectores. Al controlar con precisión el diámetro del conductor, el espesor dieléctrico y la geometría del blindaje, el cable mantiene una impedancia estable de 50 ohmios en todo su rango de frecuencia operativa. Esto asegura Transferencia de energía eficiente, atenuación mínima de la señal y estabilidad térmica. , incluso en sistemas de transmisión de alta potencia.
Cumplimiento de las clasificaciones de potencia máxima
Cada cable coaxial de 50 ohmios tiene un potencia máxima especificada , determinado por el tamaño del conductor, los límites térmicos dieléctricos, el diseño del blindaje y el material de la cubierta. Operar dentro de esta clasificación garantiza que El calentamiento resistivo y las pérdidas dieléctricas no exceden los límites térmicos seguros. . Exceder la calificación puede causar ruptura dieléctrica, deformación de la cubierta o distorsión de la señal . El cumplimiento adecuado de la clasificación de potencia es fundamental para mantener el equilibrio térmico, evitar la acumulación de calor y garantizar el rendimiento del cable a largo plazo en sistemas de RF de alta potencia.
