谈到同轴电缆,它的最大频率是多少

同轴电缆是射频和微波应用中最常用的传输线,因为它可以提供可靠的传输,并且具有宽带宽,低损耗和高隔离度的优点。

传输设备的主要制造商,即无线电和电视,雷达和GPS以及应急管理系统,空中和海上技术,均使用同轴电缆。

同时,同轴电缆适用于必须将信号损失和衰减降至最低的任何系统。

与波导不同,同轴电缆没有较低的截止频率,但是它的频率是多少?频率像电磁频谱的其他部分一样,射频(RF)通过其以赫兹(Hz)或波长(米)为单位的频率来标识。

这两个概念之间存在反比关系,因此随着频率增加,波长减小,反之亦然。

射频信号的强度以瓦特为单位。

频带是指RF频谱的指定部分,例如,在无线电广播中使用的AM和FM频带,并且在该频带内,频谱的一部分被称为带宽。

频率被识别为每秒交流电(AC)的反转次数或周期数。

例如,无线电台以每秒数千个周期的频率运行,其频率称为千赫兹(kHz);更高的频率是每秒数百万个周期,称为兆赫兹(MHz)。

射频是主要用于传输无线电和电视信号的频带,范围从3MHz到3GHz。

微波频率范围从0.3-3GHz的超高频(UHF),3-30GH的超高频(SHF)到30-300GHz的超高频(EHF)。

最大频率除某些例外,大多数同轴电缆对于特定的阻带频率没有实际的截止期限。

取而代之的是,术语“截止”用于表示制造商测试的最高频率,或者当频率达到同轴电缆的点(横向电磁模式(除了TEM除外)时)时,电缆将成为波导和其他模式。

因此,同轴电缆的截止频率可以使得同轴电缆保持在规格内或在合理范围内,以避免横向磁(TM)或横向电(TE)传播模式。

尽管同轴电缆仍可以承载频率高于TEM模式的截止频率的信号,但是TM或TE传输模式的效率要低得多,这对于大多数应用而言并不理想。

截止频率和趋肤深度在讨论同轴电缆的频率时,需要注意的两个重要概念是趋肤深度和截止频率。

同轴电缆由两条导体组成,一个内部引脚和一个外部接地屏蔽。

当“高频引起电子朝着导体的表面迁移时,趋肤深度沿着同轴线发生。

这种趋肤效应导致衰减和电介质加热增加,并导致沿同轴线的电阻损耗更大。

为减少皮肤冲击所造成的损失,可以使用较大直径的同轴电缆,但是增加同轴电缆的尺寸会降低同轴电缆可以传输的最大频率。

问题在于,当电磁能波长超过横向电磁(TEM)模式并开始时,当沿同轴线的“反弹”为横向电模式(TE11)时,将产生同轴电缆的截止频率。

由于新的频率模式以与TEM模式不同的速度传播,因此它将反射并干扰通过同轴电缆传输的TEM模式信号。

这称为上限频率或截止频率。

截止频率是流经EM系统的能量开始通过衰减或反射而不是通过线路降低的点。

TE和TM模式是在同轴线上传播的最低阶模式。

在TEM模式下,电场和磁场均垂直于行进方向,并允许所需的TEM模式在所有频率下传播。

当第一高阶模式(称为TE11)传播时,高阶模式将以高于截止频率的频率被激发。

为了确保仅传播一种模式以获得清晰的信号,该信号必须低于截止频率。

减小同轴电缆的尺寸会增加截止频率。

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