Cabos de comunicação de alta frequência e baixa perda são geralmente feitos de polietileno expandido ou polipropileno expandido como material isolante, com dois fios condutores isolantes e um fio terra (atualmente, alguns fabricantes no mercado utilizam dois fios terra duplos) que são enrolados em uma máquina de bobinagem. Em seguida, são envolvidos em folha de alumínio e fita de poliéster emborrachada. O processo de isolamento envolve o projeto e o controle do processo, a estrutura da linha de transmissão de alta velocidade, os requisitos de desempenho elétrico e a teoria de transmissão.
Requisito do condutor
Para SAS, que também é uma linha de transmissão de alta frequência, a uniformidade estrutural de cada parte é um fator chave para determinar a frequência de transmissão do cabo. Portanto, como condutor de uma linha de transmissão de alta frequência, a superfície deve ser arredondada e lisa, e a estrutura interna da malha deve ser uniforme e estável para garantir a uniformidade das propriedades elétricas na direção longitudinal; o condutor também deve ter uma resistência CC relativamente baixa; ao mesmo tempo, deve-se evitar que, devido a fios, equipamentos ou outros dispositivos, o condutor interno sofra curvaturas periódicas ou não periódicas, deformações e danos, etc. Em linhas de transmissão de alta frequência, a resistência do condutor é o principal fator que causa a atenuação do cabo (parâmetros básicos de alta frequência, parte 01 - parâmetros de atenuação). Existem duas maneiras de reduzir a resistência do condutor: aumentar o diâmetro do condutor ou selecionar materiais condutores de baixa resistividade. Após o aumento do diâmetro do condutor, para atender aos requisitos de impedância característica, o diâmetro externo do isolamento e o diâmetro externo do produto acabado aumentam correspondentemente, resultando em custos mais elevados e processamento mais complexo. Em teoria, o uso de condutores de prata reduziria o diâmetro externo do produto final e melhoraria significativamente o desempenho. No entanto, como o preço da prata é muito superior ao do cobre, o custo da produção em massa é proibitivo. Para conciliar preço e baixa resistividade, utilizamos o efeito pelicular no projeto dos condutores dos cabos. Atualmente, o uso de condutores de cobre estanhado para SAS 6G atende aos requisitos de desempenho elétrico, enquanto os padrões SAS 12G e 24G já utilizam condutores banhados a prata.
Quando há corrente alternada ou campo eletromagnético alternado em um condutor, a distribuição de corrente em seu interior torna-se irregular. À medida que a distância da superfície do condutor aumenta gradualmente, a densidade de corrente diminui exponencialmente, ou seja, a corrente se concentra na superfície do condutor. Em um plano transversal perpendicular à direção da corrente, a intensidade da corrente na parte central do condutor é praticamente nula, ou seja, quase nenhuma corrente flui, e apenas a parte próxima à borda do condutor apresenta subcorrentes. Simplificando, a corrente se concentra na "pele" do condutor, fenômeno conhecido como efeito pelicular. A razão para esse efeito é que o campo eletromagnético variável produz um campo elétrico vorticoso dentro do condutor, que é compensado pela corrente original. O efeito pelicular faz com que a resistência do condutor aumente com o aumento da frequência da corrente alternada, levando à redução da eficiência da transmissão de corrente pelo fio e ao consumo de recursos metálicos. No entanto, no projeto de cabos de comunicação de alta frequência, esse princípio pode ser utilizado para reduzir o consumo de metal por meio da aplicação de prata na superfície, mantendo os mesmos requisitos de desempenho e, consequentemente, reduzindo custos.
Requisito de isolamento
Assim como os requisitos do condutor, o meio isolante também deve ser uniforme. Para obter uma constante dielétrica s e um valor de tangente do ângulo de perda dielétrica mais baixos, os cabos SAS geralmente utilizam isolamento de espuma. Quando o grau de expansão é superior a 45%, a expansão química torna-se difícil e instável, sendo necessário o uso de isolamento físico em cabos acima de 12G. Como ilustrado na figura abaixo, quando o grau de expansão é superior a 45%, a seção transversal de isolamento físico e químico, observada ao microscópio, apresenta poros mais numerosos e menores na expansão física, enquanto os poros na expansão química são menos numerosos e maiores.
espuma física Produtos químicosespumante
Data da publicação: 20 de abril de 2024
