Højfrekvente signaler henviser generelt til elektriske signaler over 1 MHz. I moderne anvendelser opererer mange scenarier nu langt op i GHz-området. For eksempel kan 5G RF-signal overskride 60 GHz, og PCIe-protokoller, der almindeligvis bruges i højhastighedsservere, når også ekstremt høje transmissionsfrekvenser. Efterhånden som driftsfrekvensen stiger, bliver kravene til kabelmaterialer, elektriske egenskaber og strukturel design betydeligt mere strenge. Dette gør højfrekvent transmission til et af de mest følsomme anvendelsesscenarier for lederperformance.
I disse applikationer omfatter almindeligt anvendte højfrekvente kabler:
● Mikrokoaksiale kabler (38–46 AWG)
● RF-koaksiale kabler (20–36 AWG)
● Højfrekvente højhastigheds differentielle par (LVDS / USB / HDMI / PCIe)
Disse kabler anvendes bredt i udstyr, der kræver højhastighedsdata og transmission af billeder i høj opløsning, såsom serverracks, UAV-videooverføringsforbindelser, industrielle kameraer, billeddannelsesmoduler og medicinske ultralydssystemer. Da disse applikationer kræver høj signalkvalitet, stor båndbredde og stærk immunitet over for forstyrrelser, afgør valget af kabelmaterialer og præcisionen i strukturel kontrol direkte den endelige overførselskvalitet.
De vigtigste faktorer, der påvirker transmission af højfrekvente signaler, stammer hovedsageligt fra lederen, isolationen og afskærmningen. Blandt disse varierer ledermaterialer markant i elektrisk ledningsevne – sølv har den højeste ledningsevne, efterfulgt af kobber, mens aluminium og legeringer er lavere. Overfladestrukturen, glathed og ruhed på lederen har også en betydelig indflydelse på tab ved høj frekvens. For isolationsmaterialer gælder, at jo lavere dielektriske konstant (Dk) og dæmpningsfaktor (Df), desto bedre kan kablet reducere signaldæmpning. Desuden påvirker afskærmningskonstruktioner (som enkeltsidet vikling, dobbeltvævet eller folie + vævet) samt dimensionel konsekvens i kabeldiameteren yderligere impedanskontrol og EMI-modstand. Sammen bestemmer disse faktorer den samlede transmissionskvalitet for højfrekvente kabler.
I højfrekvente miljøer påvirker en vigtig fysisk fænomen signalernes ydeevne markant — skinddybdefænomenet skineffekt .
Hvad er skinddybdefænomenet?
Når signalfrekvensen stiger, ændres strømmens fordeling indeni lederen. Effektiv strøm koncentreres mere om lederens ydre overflade frem for at passere gennem hele tværsnittet. Det betyder, at ledernes overfladestruktur bestemmer størrelsen af højfrekvente tab. Jo højere frekvens, desto mere 'strømmer strømmen kun på overfladen', hvilket gør overfladematerialet og dets ledningsevne til de mest afgørende faktorer for ydeevnen ved høj frekvens.
På grund af skineffekten løber højfrekvent strøm primært langs den ydre lag af lederen. Sølv, som er det mest ledende metal (106 % IACS), bliver dermed det mest effektive belægningsmateriale for forbedring af ydeevnen ved høj frekvens. Ved at belægge en kobberleder med et lag sølv (typisk over 0,3 μm afhængigt af anvendelsen) kan den effektive overflademodstand betydeligt formindskes, hvilket tillader højfrekvente signaler at passere med lavere tab og større stabilitet. Som resultat er kobberledere med sølbbelægning blevet den mest udbredte og økonomisk fordelagtige løsning i konstruktionen af højfrekvenskabler – en løsning, som understøttes af teori, testdata og praktiske produktionsøkonomiske forhold.
Testresultater fra industrien viser, at kobberledere med sølgbelægning har væsentligt lavere indsatsdæmpning ved høje frekvenser sammenlignet med ubelagt kobber, tinbelagt kobber eller nikkelbelagt kobber. De fordele, som sølcbelægning giver, inkluderer en reduktion af dæmpning ved høje frekvenser på 10–20 %, forbedret transmissionstabilitet over lange afstande, forøget billedklarhed med mindre støj, minimering af EMI-stråling samt bedre modstandsevne over for temperaturbetingede ændringer i modstand. Sølcbelægning tilbyder også overlegen oxidationmodstand. Disse fordele er især tydelige i applikationer relateret til billeddannelse, såsom videoerter til droner, industrielle kameraer, endoskoper og medicinske billeddannelsessystemer, hvor dæmpning ved høje frekvenser direkte påvirker billedkvaliteten. I sådanne tilfælde giver sølcbelægning klare og målbare ydelsesforbedringer.
Blandt de mange kabelfremstillere, der bruger kobberledere med sølvbelægning, er Hotten Cable – baseret i Suzhou, Jiangsu – et velansat kompani med omfattende design- og produktionskapacitet inden for højfrekvenskabler. Hotten understøtter produktion af ekstremt fine signaloverføringskabler i størrelserne 40–50 AWG og tilbyder isolationsextrusionsprocesser med lav dielektricitet og høj frekvens, herunder PFA, PTFE og skummet PFA. Disse avancerede design- og produktionsmuligheder sikrer fremragende produktstabilitet. Hottens koaksialkabler anvendes bredt i medicinske ultralydsudstyr, UAV-videooverførselssystemer, industrielle endoskoper, kameramoduler og mange andre applikationer, som kræver højfrekvensstabilitet. Desuden leverer Hotten komplette løsninger for kabler og kabelforbindelser, der dækker lederdesign, isolation, afskærmning og strukturel konfiguration – så kunder kan opnå den optimale kombination af materialer og strukturelt design til deres specifikke behov for højfrekvensoverførsel.
Seneste nyt
EN
