Vysokofrekvenční a nízkoztrátové komunikační kabely se obvykle vyrábějí z pěnového polyethylenu nebo pěnového polypropylenu jako izolačního materiálu, dvou izolačních jádrových drátů a jednoho zemnícího drátu (na současném trhu jsou také výrobci, kteří používají dva dvojité zemnící vodiče) do navíjecího stroje, obalují hliníkovou fólií a pryžovou polyesterovou páskou kolem izolačního jádrového drátu a zemnícího drátu, návrhu a řízení izolačního procesu, struktury vysokorychlostního přenosového vedení, požadavků na elektrický výkon a teorie přenosu.
Požadavek na vodiče
U SAS, což je také vysokofrekvenční přenosové vedení, je strukturální jednotnost každé části klíčovým faktorem pro určení přenosové frekvence kabelu. Proto je povrch vodiče vysokofrekvenčního přenosového vedení kulatý a hladký a vnitřní mřížková struktura je jednotná a stabilní, aby byla zajištěna jednotnost elektrických vlastností ve směru délky. Vodič by měl mít také relativně nízký stejnosměrný odpor. Zároveň by se mělo zabránit periodickému nebo neperiodickému ohýbání, deformaci a poškození vnitřního vodiče v důsledku drátu, zařízení nebo jiných zařízení. Ve vysokofrekvenčním přenosovém vedení je odpor vodiče hlavním faktorem způsobujícím útlum kabelu (základní část 01 - parametry útlumu vysokofrekvenčních parametrů). Existují dva způsoby, jak snížit odpor vodiče: zvětšením průměru vodiče a výběrem vodičových materiálů s nízkým odporem. Po zvětšení průměru vodiče se pro splnění požadavků na charakteristickou impedanci odpovídajícím způsobem zvětší vnější průměr izolace a vnější průměr hotového výrobku, což vede ke zvýšení nákladů a nepohodlí při zpracování. Teoreticky se použitím stříbrného vodiče zmenší vnější průměr hotového výrobku a výrazně se zlepší jeho výkon. Vzhledem k tomu, že cena stříbra je mnohem vyšší než cena mědi, jsou náklady na hromadnou výrobu příliš vysoké. Abychom zohlednili cenu a nízký odpor, používáme při navrhování vodiče kabelu skin efekt. V současné době se pro SAS 6G používají pocínované měděné vodiče, které splňují požadavky na elektrický výkon, zatímco pro SAS 12G a 24G se začaly používat postříbřené vodiče.
Pokud je ve vodiči střídavý proud nebo střídavé elektromagnetické pole, rozložení proudu uvnitř vodiče bude nerovnoměrné. S postupným zvětšováním vzdálenosti od povrchu vodiče se hustota proudu ve vodiči exponenciálně snižuje, tj. proud ve vodiči se koncentruje na jeho povrchu. Od příčné roviny kolmé ke směru proudu je intenzita proudu ve střední části vodiče v podstatě nulová, tj. proud téměř neprotéká a dílčí proudy se vyskytují pouze v části na okraji vodiče. Jednoduše řečeno, proud je koncentrován v „povrchové“ části vodiče, proto se tomu říká skin efekt. Důvodem tohoto efektu je, že měnící se elektromagnetické pole vytváří uvnitř vodiče vírové elektrické pole, které je kompenzováno původním proudem. Skin efekt způsobuje, že odpor vodiče se zvyšuje se zvyšující se frekvencí střídavého proudu, což vede ke snížení účinnosti přenosu proudu drátem a spotřebě kovových zdrojů. Při konstrukci vysokofrekvenčních komunikačních kabelů lze tento princip využít ke snížení spotřeby kovu postříbřením povrchu za předpokladu splnění stejných výkonnostních požadavků, čímž se sníží náklady.
Požadavek na izolaci
Stejně jako požadavky na vodič by měla být i izolační membrána rovnoměrná. Aby se dosáhlo nižší dielektrické konstanty s a hodnoty tangensy dielektrických ztrát, kabely SAS obvykle používají pěnovou izolaci. Pokud je stupeň napěnění vyšší než 45 %, je obtížné dosáhnout chemického napěnění a stupeň napěnění je nestabilní, takže kabely nad 12G musí použít fyzickou pěnovou izolaci. Jak je znázorněno na obrázku níže, pokud je stupeň napěnění vyšší než 45 %, je v úseku fyzikálního a chemického napěnění pod mikroskopem patrné větší a menší póry fyzického napěnění, zatímco póry chemického napěnění jsou menší a větší:
fyzikální pěnění Chemikáliepěnění
Čas zveřejnění: 20. dubna 2024
