Коаксіальний кабельний сигнал і земля

Як коаксіальний кабель переносить радіочастотний, звуковий та низький частоти. сигнали? Я розумію, що між ними має бути різниця, наприклад, шлях повернення через щит чи ні.

Чи може хтось пояснити, що відбувається у кожному випадку з 3-х типів сигналів? Загалом кажучи, як використовується щит тощо.

signal grounding

— 1p2r3k4t
джерело

Який кабель? Який сигнал? Які сторінки в Інтернеті? Ми говоримо про звуковий сигнал? РФ?

— Філ Мороз

@PhilFrost Коаксіальний кабель із загальним сигналом напруги. Чи має значення, чи це аудіо чи радіочастотне?

— 1p2r3k4t

Так це має значення. Ось чому я запитав.

— Філ Мороз

@PhilFrost Ви можете мені сказати про обидва? Якщо це буде занадто довго, то нехай це буде лише РФ. Дякую

— 1p2r3k4t

Це все ще досить незрозуміло. Відповідь про те, як кабель (коаксіальний чи ні) несе сигнали в загальному випадку, охоплює всю сферу електротехніки. Вам доведеться її більше звузити. Ваш другий параграф представляє помилкову дихотомію і не відповідає.

— Філ Мороз

Відповіді:

Що таке сигнал? Це напруга, тому це різниця потенціалів між двома провідниками. Тому для передачі інформації необхідні обидва провідника. Коли ви говорите, що один з провідників заземлений, все це означає, що ви вимірюєте всі напруги щодо цього потенціалу, тобто це ваша орієнтир.

— Юрій
джерело

Тож щит несе той самий струм, що і основний провідник? А чи щити одночасно від зовнішнього шуму?

— 1p2r3k4t

так, струм такий же. Що стосується екранування, він просто не дозволяє майже жодним ЕМ-хвилям проникати через кабель, створюючи сигнал "шуму" напруги

— Юрій

Коаксіальний кабель - це те, що називають хвилеводом і енергія тече в просторі між центральним провідником і внутрішньою стороною зовнішнього екрана (щита). Поширення - це режим TEM00 (поперечний електричний магніт), який дублює поширення вільного простору. Цікаво, що поширюється хвильовий фронт створює електричні струми на поверхнях провідників, що підтримує хвильовий фронт. Глибина проникнення цих струмів диктується глибиною шкіри, а отже, регулюється частотою сигналу (чим вище частота, тим менше проникнення). Саме цей ефект по суті ізолює внутрішній сигнал від будь-якого сигналу, що протікає на зовнішній стороні коаксіалу (який також має обмежену глибину впливу).

Ось чудова картина з Йоркського університету введіть тут опис зображення

Він показує дуже бажаний режим роботи ТЕМ, при цьому лінії електричного поля є радіальними, а лінії магнітного поля - окружними. Енергія тече в середовищі між провідниками. Локалізовані струми в провідниках підтримуватимуть сусідні поля без руху сітки заряду по довжині.

І навпаки, по провідниках буде протікати сигнал постійного струму.

А ось фотографія з Microwaves101.com

введіть тут опис зображення

Показує поверхневий струм при 40 ГГц.

— заповнювач
джерело

Це для радіочастотних сигналів? Як два кабельних провідника підключені до цього радіочастотного сигналу?

— 1p2r3k4t

Ви отримуєте локалізовані струмові петлі, які відповідають локалізованим магнітним полям у середовищі між провідниками. Тут немає металевого потоку енергії (крім постійного струму). Це доведено, тому що ви також можете зробити хвилевід, який використовує той самий матеріал і аналіз, який не має центрального провідника, і все, що потрібно, - це діелектрична плита, і хвиля поширюватиметься вниз, вона трохи відрізняється конфігурацією (ТЕ і Режими TM проти режиму TEM). Коаксіум, оскільки він має як центральний, так і зовнішній провідник, підтримує режим TEM.

— заповнення

Для радіочастотних сигналів щит несе сигнал так само, як і центральний провідник, і якщо він порушений де-небудь, продуктивність кабелю серйозно погіршиться.

Щит обмежує шум, містить потрібне "сигнальне" поле ЕМ між центральним провідником і внутрішньою стороною щита, діючи по суті як клітка Фарадея , тримаючи ваш сигнал всередині та інші сигнали (шум) зовні. Екран здатний повністю (в ідеалі) містити ЕМ-поле, що несе сигнал саме тому, що він проводить рівні і протилежні струми тим, що знаходяться в центральному провіднику, у кожній точці кабелю. Якби це не так, мало б існувати зовнішнє поле. Таким чином, щит - це також шлях зворотного струму.

Геометрія екрана щодо центрального провідника також визначає характерний опір кабелю. Якщо в екрані є якісь розриви, сигнал буде спотворений відбиттями . У випадку, коли щит повністю відключений на одному кінці, спотворення, ймовірно, досить жахливі, і передача потужності від лінійного драйвера до приймача, ймовірно, буде досить поганою, оскільки більша частина потужності буде відбиватися назад у лінійному драйвері.

— Філ Мороз
джерело