Cáp truyền thông tần số cao và tổn hao thấp thường được làm từ polyetylen xốp hoặc polypropylen xốp làm vật liệu cách điện, hai dây dẫn lõi cách điện và một dây nối đất (hiện nay trên thị trường cũng có nhà sản xuất sử dụng hai dây nối đất kép) được đưa vào máy quấn, bọc lá nhôm và băng polyester cao su xung quanh dây dẫn lõi cách điện và dây nối đất, thiết kế quy trình cách điện và kiểm soát quy trình, cấu trúc đường truyền tốc độ cao, yêu cầu về hiệu suất điện và lý thuyết truyền dẫn.
Yêu cầu của người chỉ huy
Đối với SAS, vốn cũng là đường truyền tần số cao, tính đồng nhất về cấu trúc của từng phần là yếu tố then chốt quyết định tần số truyền dẫn của cáp. Do đó, là dây dẫn của đường truyền tần số cao, bề mặt phải tròn và nhẵn, cấu trúc sắp xếp mạng lưới bên trong phải đồng nhất và ổn định để đảm bảo tính đồng nhất của các đặc tính điện theo chiều dài; dây dẫn cũng phải có điện trở DC tương đối thấp; đồng thời phải tránh hiện tượng uốn cong định kỳ hoặc không định kỳ, biến dạng và hư hỏng, v.v., do dây dẫn, thiết bị hoặc các thiết bị khác gây ra. Trong đường truyền tần số cao, điện trở của dây dẫn là yếu tố chính gây ra suy hao cáp (phần cơ bản về thông số tần số cao 01 - thông số suy hao), có hai cách để giảm điện trở của dây dẫn: tăng đường kính dây dẫn, lựa chọn vật liệu dây dẫn có điện trở suất thấp. Sau khi tăng đường kính dây dẫn, để đáp ứng yêu cầu về trở kháng đặc trưng, đường kính ngoài của lớp cách điện và đường kính ngoài của sản phẩm hoàn thiện cũng tăng lên tương ứng, dẫn đến tăng chi phí và bất tiện trong quá trình gia công. Về lý thuyết, việc sử dụng dây dẫn bằng bạc sẽ làm giảm đường kính ngoài của sản phẩm hoàn thiện, từ đó cải thiện đáng kể hiệu năng. Tuy nhiên, do giá bạc cao hơn nhiều so với giá đồng, chi phí sản xuất hàng loạt quá cao, nên để cân nhắc giữa giá thành và điện trở suất thấp, chúng ta sử dụng hiệu ứng bề mặt (skin effect) để thiết kế dây dẫn của cáp. Hiện nay, việc sử dụng dây dẫn bằng đồng mạ thiếc cho chuẩn SAS 6G có thể đáp ứng được hiệu năng điện, trong khi SAS 12G và 24G đã bắt đầu sử dụng dây dẫn mạ bạc.
Khi có dòng điện xoay chiều hoặc trường điện từ xoay chiều trong dây dẫn, sự phân bố dòng điện bên trong dây dẫn sẽ không đồng đều. Khi khoảng cách từ bề mặt dây dẫn tăng dần, mật độ dòng điện trong dây dẫn giảm theo cấp số mũ, nghĩa là dòng điện trong dây dẫn sẽ tập trung ở bề mặt của dây dẫn. Từ mặt phẳng vuông góc với hướng dòng điện, cường độ dòng điện ở phần trung tâm của dây dẫn về cơ bản bằng không, tức là hầu như không có dòng điện chạy qua, và chỉ có phần ở rìa của dây dẫn mới có dòng điện nhỏ. Nói một cách đơn giản, dòng điện tập trung ở phần "lớp vỏ" của dây dẫn, vì vậy nó được gọi là hiệu ứng bề mặt. Nguyên nhân của hiệu ứng này là do trường điện từ biến đổi tạo ra một điện trường xoáy bên trong dây dẫn, bị triệt tiêu bởi dòng điện ban đầu. Hiệu ứng bề mặt làm cho điện trở của dây dẫn tăng lên khi tần số dòng điện xoay chiều tăng, dẫn đến giảm hiệu suất truyền tải điện trong dây dẫn và tiêu hao tài nguyên kim loại. Tuy nhiên, trong thiết kế cáp thông tin tần số cao, nguyên lý này có thể được sử dụng để giảm lượng kim loại tiêu hao bằng cách mạ bạc trên bề mặt, với điều kiện vẫn đáp ứng được các yêu cầu về hiệu suất tương tự, từ đó giảm chi phí.
Yêu cầu cách điện
Tương tự như yêu cầu đối với dây dẫn, môi trường cách điện cũng cần phải đồng nhất, và để đạt được hằng số điện môi s và giá trị hệ số tổn hao điện môi θ thấp hơn, cáp SAS thường sử dụng vật liệu cách điện dạng bọt. Khi độ tạo bọt lớn hơn 45%, việc tạo bọt hóa học khó thực hiện và độ tạo bọt không ổn định, do đó cáp trên 12G phải sử dụng vật liệu cách điện tạo bọt vật lý. Như hình dưới đây, khi quan sát dưới kính hiển vi phần vật liệu tạo bọt vật lý và vật liệu tạo bọt hóa học ở độ tạo bọt vật lý trên 45%, các lỗ xốp của vật liệu tạo bọt vật lý nhiều hơn và nhỏ hơn, trong khi các lỗ xốp của vật liệu tạo bọt hóa học ít hơn và lớn hơn:
tạo bọt vật lý Hóa chấttạo bọt
Thời gian đăng bài: 20/04/2024
