Nguyên tắc làm việc của cáp đồng trục

Cáp đồng trục là một loại dây và đường truyền tín hiệu, thường được làm bằng bốn lớp vật liệu: bên trong cùng là dây đồng dẫn điện, bên ngoài đường dây được bao quanh bởi một lớp nhựa (được sử dụng làm chất cách điện và điện môi), và bên ngoài của chất cách điện là một dây dẫn lưới mỏng (thường là đồng hoặc hợp kim), và sau đó bên ngoài của dây dẫn là vật liệu cách nhiệt ngoài cùng như lớp da bên ngoài.

Cáp đồng trục có thể được sử dụng để truyền tín hiệu analog và truyền tín hiệu kỹ thuật số. Nó phù hợp cho nhiều ứng dụng khác nhau, trong đó quan trọng nhất là truyền hình, truyền dẫn điện thoại đường dài, kết nối khoảng cách ngắn giữa hệ thống máy tính và mạng LAN. Là một phương tiện truyền tín hiệu truyền hình đến hàng ngàn hộ gia đình, cáp đồng trục đã phát triển nhanh chóng, đó là truyền hình cáp. Một hệ thống truyền hình cáp có thể tải hàng chục hoặc thậm chí hàng trăm kênh truyền hình, và phạm vi truyền tải của nó có thể đạt tới hàng chục km. Cáp đồng trục từ lâu đã là một phần quan trọng của mạng điện thoại đường dài. Ngày nay, nó phải đối mặt với sự cạnh tranh ngày càng khốc liệt từ sợi quang, lò vi sóng mặt đất và vệ tinh.

Cáp đồng trục được chia thành bốn lớp từ trong ra ngoài: dây đồng trung tâm (dây rắn sợi đơn hoặc dây bị mắc kẹt nhiều sợi), chất cách điện bằng nhựa, lớp dẫn điện lưới và vỏ dây. Dây đồng trung tâm và lớp dẫn điện lưới tạo thành một vòng lặp hiện tại. Nó được đặt tên bởi vì dây đồng trung tâm và lớp dẫn điện lưới là đồng trục.

Cáp đồng trục dẫn dòng điện xoay chiều thay vì dòng điện trực tiếp, có nghĩa là hướng của dòng điện bị đảo ngược nhiều lần mỗi giây.

Nếu một dây thông thường được sử dụng để truyền dòng tần số cao, dây này sẽ tương đương với một ăng-ten truyền radio. Hiệu ứng này tiêu thụ sức mạnh của tín hiệu và làm giảm sức mạnh của tín hiệu nhận được.

Cáp đồng trục được thiết kế để giải quyết vấn đề này. Đài phát thanh phát ra từ dây trung tâm được cô lập bởi lớp dẫn điện lưới, có thể điều khiển radio phát ra bằng cách nối đất.

Ngoài ra còn có một vấn đề với cáp đồng trục, đó là, nếu một phần nhất định của cáp bị bóp hoặc xoắn rất nhiều, khoảng cách giữa dây trung tâm và lớp dẫn điện lưới không nhất quán, điều này sẽ khiến sóng vô tuyến bên trong được phản xạ trở lại nguồn truyền tín hiệu. Hiệu ứng này làm giảm sức mạnh tín hiệu chấp nhận được. Để khắc phục vấn đề này, một lớp chất cách điện bằng nhựa được thêm vào giữa dây trung tâm và lớp dẫn điện lưới để đảm bảo khoảng cách nhất quán giữa chúng. Điều này cũng làm cho cáp bị cứng và không dễ uốn cong.

Về bản chất, vật liệu che chắn của cáp đồng trục chủ yếu là để cải thiện dây dẫn bên ngoài, đã phát triển từ dây dẫn bên ngoài hình ống ban đầu đến bím tóc một lớp và kim loại hai lớp. Mặc dù hiệu suất che chắn của dây dẫn bên ngoài hình ống rất tốt, nhưng không dễ uốn cong và bất tiện khi sử dụng. Hiệu quả che chắn của bện một lớp là tồi tệ nhất. Trở kháng chuyển giao của bện hai lớp thấp hơn 3 lần so với bện một lớp. Có thể thấy rằng hiệu quả che chắn của bện hai lớp tốt hơn nhiều so với bện một lớp. Mỗi nhà sản xuất cáp trục Đại Đồng không ngừng cải tiến cấu trúc dây dẫn bên ngoài của cáp để duy trì hiệu suất của nó.