¿Qué tan bueno es el cable coaxial?

Mi pregunta se relaciona con el voltaje de CA acumulado que aparecerá en la pantalla de una longitud de coaxial:

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Si el cable está debidamente terminado en un extremo y alimentado con datos (o cualquier señal) en el otro extremo, ¿cuál será el voltaje en la pantalla en relación con tierra? ¿Será potencial de tierra (?) o será algún otro potencial (?), y si es así, ¿actuará potencialmente como un "radiador" de los datos?

Respuestas (2)

La fuga de la planta es un efecto bien conocido: el sistema de cables y conectores en los sistemas de distribución se conoce como "planta" por alguna razón, y hace que la señal se filtre y se reciba a través de las antenas.

En un cable coaxial ideal, la onda viaja entre los conductores e impone remolinos de corriente locales y nodos de voltaje a lo largo de la línea de transmisión, pero más notablemente en la superficie interna del conductor externo y en la superficie externa del conductor interno (la piel). efecto). De nuevo, idealmente, ninguna señal que viaje por el exterior del conductor exterior puede interactuar con las señales de la superficie interior del conductor exterior.

La fuga de la planta surge de la divergencia de este ideal, cuando usa coaxial enrollado o envuelto, terminación de conector deficiente y también cargas de terminación no coincidentes.

En el dibujo anterior, suponiendo que la terminación también esté correctamente protegida, la señal de retorno debería viajar a lo largo de la superficie interna del conector externo si el sistema es ideal. Así que en realidad no deberías ver ninguna radiación. Prueba de ello es cómo funcionan las guías de ondas no coaxiales (modo TEM): todo fluye a lo largo de la superficie interna y hay muy pocas fugas.

Si esto va más allá de una situación hipotética y está viendo una fuga, puede deberse a la calidad del cable coaxial, si es una lámina sólida o trenzada, y eso también depende de la frecuencia a la que lo esté conduciendo (longitud de onda frente a tamaño de malla). ). La continuidad del blindaje del conector, la terminación coincidente, todos son puntos de radiación. Además, el eqt adjunto. en el extremo receptor puede inyectar una señal de retorno de modo actual en el blindaje conectado a tierra, lo que hace que toda la superficie exterior actúe como una antena y si esta es una señal derivada de la señal de alimentación (el rebote del riel de potencia del amplificador como ejemplo), entonces podría parecer que el coaxial tiene fugas.

En general, las fugas en la planta de televisión por cable surgen debido a los cables menos costosos que usan (tienen muchas millas/KM instalados, el costo realmente importa), la dificultad de mantener un conector durante muchos años y daños, muescas y muescas, etc.

Hay algunos sistemas que usan dieléctrico de gas y conductores sólidos que transportan decenas de MW a las antenas casi sin fugas, por lo que se puede lograr un rendimiento ideal.

Si el extremo de carga de un cable coaxial no está conectado a tierra, entonces sí, habrá una caída de voltaje a lo largo del cable creada por la corriente de la señal que interactúa con la resistencia distinta de cero del blindaje (pantalla). El voltaje será muy bajo, ya que se crea a través de un efecto divisor de voltaje entre la impedancia de carga y la impedancia de blindaje, y la última debe ser de órdenes de magnitud más baja que la primera.

Esto también significa que el cable puede irradiar, aunque la radiación será muy débil, porque no hay un campo magnético asociado fuera del blindaje; casi todo es cancelado por la corriente en el conductor central. El único desequilibrio en la corriente lo crea la corriente requerida para cargar y descargar la capacitancia del espacio libre del otro extremo del cable. Nuevamente, esto será muy, muy pequeño con respecto a la señal de corriente que va a la carga.

En un cable con pérdida no perfecto, puedo imaginar un escenario en el que la amplitud pp a través del terminador es (digamos) el 50% del extremo de envío; ¿Qué tan justo es decir que la "pérdida" del 50% se comparte por igual entre el conductor central y la pantalla? ¿El voltaje de la pantalla "caerá" un 25% y el conductor central un 25%? ¿El voltaje "cayó" en la pantalla simplemente debido a su resistencia? ¿Esa pérdida de voltaje tiene que aparecer en algún lugar que hubiera pensado?
@Andyaka: La pérdida en el cable con pérdida se debe principalmente a la absorción dieléctrica: la energía se convierte en calor en el dieléctrico entre el conductor central y el blindaje. Algunos cables (sondas de osciloscopio) se fabrican deliberadamente con pérdidas, pero toda la resistencia está en el conductor central y el blindaje aún se construye con la menor resistencia posible. Nada de esto contribuye a la radiación externa.