Курсовая работа: Расчет параметров электромагнитной волны в коаксиальном кабеле марки РК-50-3-11

· внутренний диаметр оболочки (оплетки);

· наружный диаметр защитной термопластовой оболочки.

Коаксиальные кабели, предназначенные для работы в СВЧ диапазоне, называются еще радиочастотными кабелями.

По ГОСТ 11.326.0–71 радиочастотные кабели разделяются на три типа:

1. РК – радиочастотные коаксиальные кабели,

2. РС – радиочастотные кабели со спиральными проводниками, центральный проводник у них имеет вид проволочной металлической спирали,

3. РД – радиочастотные симметричные кабели, двухжильные или из двух коаксиальных пар.

Последние два вида применяются сравнительно редко.

Для кабелей РК установлены следующие номинальные значения волновых сопротивлений Z:50, 75, 100, 150, 200 Ом. Наиболее применяются кабели с Z равным 50 и 75 Ом.

2. Конструкция коаксиального кабеля

Рис. 1

На рисунке показано устройство коаксиального кабеля. Он состоит из четырех основных элементов:

1. Центральный проводник,

2. Внутренний диэлектрик,

3. Экран,

4. Оболочка.

1. Центральный проводник

Центральный проводник кабеля предназначен для передачи сигнала из одной точки в другую. Его делают из материалов, хорошо проводящих электрический сигнал. Обычно используется медь, которая подходит для этих целей по своим электрическим, механическим и стоимостным параметрам. Другие материалы также могут применяться в каких-то специальных целях. К ним можно отнести алюминий, серебро и золото. Центральный проводник может быть как одножильный, так и многожильный.

2. Внутренний диэлектрик

Внутренний диэлектрик, называемый также внутренней изоляцией кабеля, выполняет в коаксиальных кабелях важную роль. Прежде всего, это материал, который изолирует центральный проводник от экрана.

Обычно в кабелях общего назначения используется полиэтилен, а для производства негорючих кабелей фторсодержащие полимеры.

Вообще, материал диэлектрика играет огромную роль, влияя на электрические и эксплуатационные свойства кабеля. Дешевые кабели имеют диэлектрик из твердого полиэтилена. Более серьезный производитель использует вспененный полиэтилен, который обеспечивает более низкое затухание сигнала в кабеле на высоких частотах.

3. Экран

Экран выполняет две важных роли. Он работает как второй проводник, подключенный к общему заземляющему проводу оборудования. В то же время он экранирует центральный проводник от посторонних излучений. Существуют различные методы экранировки для кабелей, выполняющих различные задачи. Это экран из фольги, плетеный экран и комбинации из фольги и оплетки.

Оплетка – экран, который изготавливается из множества тонких проводников, сплетенных в виде сетки, охватывающей центральный проводник с внутренним диэлектриком. Оплетка обычно обладает меньшим сопротивлением, чем фольга и обладает лучшей устойчивостью к постороннему электромагнитному полю и электромагнитным наводкам. Наводки могут иметь различный характер и происхождение. Это могут быть низкочастотные наводки (например, от промышленной сети питания), так и высокочастотные (ВЧ шум от работы электронных приборов и при искрении электрических машин). Оплетка может сочетаться с другими видами экранов, например, с алюминиевой или медной фольгой для обеспечения необходимого процента экранировки.

Фольга – может обеспечить до 100% экранировки в сочетании с оплеткой. Учитывая, что оплетка может обеспечить эффективность экранировки до 90%, чтобы получить 100% необходимо две оплетки, что существенно увеличивает стоимость кабеля, его вес и ухудшает гибкость. Гораздо более легко добиться 100% эффективности экранировки можно сочетанием оплетки и фольги.

4. Оболочка

Необходимая защита внутренних компонентов кабеля обеспечивает внешняя оболочка. Оболочка защищает кабель от климатического, химического, и воздействия солнечного света. По типу оболочки кабели можно разделить на кабели стандартного и специального исполнения.