電線電纜網(wǎng) > 新手區(qū) > ?淺談同軸電纜的最大頻率是多少？（完整版）
?淺談同軸電纜的最大頻率是多少？ - 無圖版
shqiyue123 --- 2021-02-25 14:39:49
1
同軸電纜是射頻和微波應用中最常用的傳輸線，因為它能提供可靠的傳輸，具有寬帶寬、低損耗和高隔離度的優(yōu)點。發(fā)射設備的主要制造商，即無線電和電視、雷達和GPS以及應急管理系統(tǒng)、空中和海上工藝，使用的都是同軸電纜。同時同軸電纜的使用適用于必須最小化信號損失和衰減的任何系統(tǒng)。與波導不同，同軸電纜沒有較低的截止頻率，但它的頻率是多少呢？
頻率
與電磁頻譜的其他部分一樣，射頻(RF)通過其頻率以赫茲(Hz)或波長(米)來識別。在這兩個概念之間存在反比關(guān)系，使得隨著頻率增加，波長減小，反之亦然。射頻信號的強度以瓦特為單位測量。頻帶指的是RF頻譜的指定部分，例如，在無線電廣播中使用的AM和FM頻帶，并且在該頻帶內(nèi)，頻譜的一部分被稱為帶寬。頻率被識別為每秒交流電流(AC)的反轉(zhuǎn)次數(shù)或周期數(shù)。例如，廣播電臺以每秒數(shù)千個周期的頻率工作，其頻率稱為千赫茲(kHz)；更高的頻率是每秒數(shù)百萬個周期，稱為兆赫(MHz)。射頻是主要用于傳輸無線電和電視信號的頻帶，范圍從3MHz到3GHz。微波頻率范圍從超高頻(UHF)0.3-3GHz，超高頻(SHF) 3-30GH到極高頻(EHF)30- 300GHz。
最大頻率
除了一些例外，大多數(shù)同軸電纜沒有特定阻帶頻率的實際截止項，而是使用術(shù)語截止來表示制造商測試的最高頻率，或者當頻率達到同軸電纜的點時除了橫向電磁模式(TEM)之外，電纜變成波導和其他模式。因此，同軸電纜截止頻率可以是同軸電纜保持在規(guī)格內(nèi)，或者在合理范圍內(nèi)以避免橫向磁(TM)或橫向-電(TE)傳播模式。盡管同軸電纜仍然可以承載頻率高于TEM模式截止頻率的信號，但TM或TE傳輸模式的效率要低得多，這對大多數(shù)應用來說并不理想。
截止頻率和皮膚深度
在討論同軸電纜中的頻率時，需要注意的兩個重要概念是趨膚深度和截止頻率。同軸電纜由兩個導體，一個內(nèi)部引腳和一個外部接地屏蔽組成。當"高頻導致電子朝向?qū)w表面遷移時，沿著同軸線發(fā)生趨膚深度。這種趨膚效應導致衰減和介電加熱增加，并導致沿同軸線的電阻損失更大。
為減少皮膚影響造成的損失，可以使用更大直徑的同軸電纜，但增加同軸電纜尺寸將降低同軸電纜可以傳輸?shù)淖畲箢l率。問題是，當電磁能量波長的大小超過橫向電磁(TEM)模式并開始沿同軸線‘反彈”為橫向電模式(TE11)時，會產(chǎn)生同軸電纜截止頻率。由于新頻率模式以與TEM模式不同的速度傳播，因此會對通過同軸電纜傳輸?shù)腡EM模式信號產(chǎn)生反射和干擾。這被稱為頻率上限或截止頻率。
截止頻率是流過EM系統(tǒng)的能量通過衰減或反射而不是通過線路開始減少的點。TE和TM模式是在同軸線上傳播的最低階模式。在TEM模式中，電場和磁場都橫向于行進方向，并且允許期望的TEM模式在所有頻率下傳播。當允許第一高階模式 (稱為TE11) 傳播時,在高于截上頻率的頻率處激勵較高模式。為了確保只有一種模式傳播以獲得清晰信號，信號需要低于截止頻率。減小同軸電纜的尺寸會增加截止頻率。