Segnale e terra del cavo coassiale

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In che modo un cavo coassiale trasporta RF, audio e bassa frequenza. segnali? Capisco che ci deve essere una differenza tra tutti questi, ad esempio il percorso di ritorno attraverso lo scudo o no.

Qualcuno può spiegare cosa succede in ciascun caso dei 3 tipi di segnali? In termini generali, come viene utilizzato lo scudo, ecc.

signal grounding

— 1p2r3k4t
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Quale cavo? Quale segnale? Quali pagine su Internet? Stiamo parlando di un segnale audio? RF?

— Phil Frost,

@PhilFrost Cavo coassiale con segnale di tensione generale. Importa se è audio o RF?

— 1p2r3k4t

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Sì, è importante. È per questo che ho chiesto.

— Phil Frost,

@PhilFrost Puoi parlarmi di entrambi? Se sarebbe troppo lungo, allora lascia che sia solo RF. Grazie

— 1p2r3k4t

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Non è ancora chiaro. La risposta a come un cavo (coassiale o meno) trasporta i segnali nel caso generale comprende l'intero campo dell'ingegneria elettrica. Dovrai restringerlo di più. Il tuo secondo paragrafo presenta una falsa dicotomia e non è responsabile.

— Phil Frost,

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Cos'è un segnale? È una tensione, quindi è una potenziale differenza tra due conduttori. Pertanto, entrambi i conduttori sono necessari per trasmettere informazioni. Quando dici che uno dei conduttori è collegato a terra, tutto ciò che significa è che misuri tutte le tensioni rispetto a quel potenziale, cioè è il tuo riferimento.

— Yuriy
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Quindi lo schermo trasporta la stessa corrente del conduttore principale? E gli scudi dal rumore esterno sono allo stesso tempo?

— 1p2r3k4t

sì, la corrente è la stessa. Per quanto riguarda la schermatura, semplicemente non consente a quasi tutte le onde EM di penetrare nel cavo creando un segnale di tensione "rumore"

— Yuriy,

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Un cavo coassiale è ciò che è noto come guida d'onda e l'energia fluisce nello spazio tra il conduttore centrale e l'interno dell'esterno (schermatura). La propagazione è la modalità TEM00 (Transverse Electric Magnetic) che duplica la propagazione dello spazio libero. È interessante notare che il fronte d'onda di propagazione crea correnti elettriche sulle superfici dei conduttori che supportano il fronte d'onda. La profondità di penetrazione di queste correnti è dettata dalla profondità della pelle e quindi è controllata dalla frequenza del segnale (maggiore è la frequenza, minore è la penetrazione). È questo effetto che isola essenzialmente il segnale interno da qualsiasi segnale che fluisce all'esterno del coassiale (che ha anche una profondità di influenza limitata).

Ecco una foto eccellente della York University inserisci qui la descrizione dell'immagine

Mostra la modalità di funzionamento TEM molto desiderabile, con le linee del campo elettrico radiali e le linee del campo magnetico circonferenziali. L'energia scorre nel mezzo tra i conduttori. Le correnti localizzate nei conduttori supporteranno i campi adiacenti senza alcun movimento netto di carica lungo la lunghezza.

Al contrario, un segnale DC fluirà lungo i conduttori.

Ed ecco una foto da Microwaves101.com

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Mostra la corrente di superficie a 40 GHZ.

— segnaposto
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Questo è per segnali RF? Come sono collegati i due conduttori del cavo a questo segnale RF?

— 1p2r3k4t,

Si ottengono anelli di corrente localizzati che corrispondono ai campi magnetici localizzati nel mezzo tra i conduttori. Non vi è alcun flusso di energia netta nel metallo (eccetto DC). Ciò è dimostrato perché puoi anche realizzare una guida d'onda che utilizza lo stesso materiale e analisi che non ha un conduttore centrale e in effetti tutto ciò che serve è una lastra dielettrica e l'onda si propagherà lungo di essa, con una configurazione leggermente diversa (TE e Modalità TM vs modalità TEM). Il coassiale perché ha un conduttore sia centrale che esterno supporta la modalità TEM.

— segnaposto

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Per i segnali RF, lo schermo trasporta il segnale tanto quanto il conduttore centrale e, se viene rotto ovunque, le prestazioni del cavo diminuiranno notevolmente.

Lo schermo limita il rumore, contenendo il campo EM "segnale" desiderato tra il conduttore centrale e l'interno dello schermo, agendo essenzialmente come una gabbia di Faraday , mantenendo il segnale all'interno e altri segnali (rumore) all'esterno. Lo schermo è in grado di contenere completamente (idealmente) il campo EM che trasporta il segnale proprio perché trasporta correnti uguali e opposte a quelle del conduttore centrale in ogni punto lungo il cavo. Se così non fosse, dovrebbe esserci un campo esterno. Pertanto, lo scudo è anche il percorso della corrente di ritorno.

La geometria della schermatura relativa al conduttore centrale definisce anche l' impedenza caratteristica del cavo. Se ci sono discontinuità nello scudo, il segnale sarà distorto dai riflessi . Nel caso in cui lo scudo sia completamente scollegato ad un'estremità, le distorsioni sono probabilmente piuttosto orribili e il trasferimento di potenza dal driver di linea al ricevitore sarà probabilmente piuttosto scarso, poiché la maggior parte della potenza verrà riflessa sul driver di linea.

— Phil Frost
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