AWG 50 अति सूक्ष्म माइक्रो कोएक्सियल केबल्स में सिग्नल ह्रास का भौतिकी

उद्योगों में निरंतर छोटे आकार के लक्ष्य की ओर बढ़ते रुझान के साथ, उच्च घनत्व वाले चिकित्सा प्रोब्स से लेकर अगली पीढ़ी के AR/VR केबल्स तक, इंजीनियर धीरे-धीरे AWG 50 जैसे अत्यंत सूक्ष्म चालकों पर निर्भर हो रहे हैं। इन केबल्स का बाहरी व्यास लगभग 0.025 इंच (0.635 मिमी) होता है, जो आश्चर्यजनक रूप से छोटे आकार के केबल्स की अनुमति देता है। फिर भी, इतने छोटे आकार पर उच्च एकरूपता के साथ कार्य करने में विशिष्ट भौतिक कठिनाइयाँ उत्पन्न होती हैं, मुख्यतः सिग्नल हानि। आईसीई, आईवीयूएस, साथ ही मौखिक इमेजिंग केबल्स जैसे संवेदनशील अनुप्रयोगों में इनके पूर्ण उपयोग के लिए इस हानि के पीछे के भौतिकी को समझना अत्यंत महत्वपूर्ण है।

कम आवृत्तियों पर AWG 50 माइक्रो कोएक्सियल केबल्स में चालक हानि

कोएक्सियल केबल के किसी भी रूप में हानि का मुख्य स्रोत चालक हानि है, जो स्किन परत के प्रभाव के कारण उत्पन्न होती है। जैसे-जैसे सिग्नल की आवृत्ति बढ़ती है, धारा प्रवाह चालक की सतह पर एक पतली "स्किन" परत तक सीमित हो जाता है। स्किन गहराई (δ) आवृत्ति और चालक की पारगम्यता के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है। AWG 50 केबल के लिए, छोटे चालक का अनुप्रस्थ काट एक गंभीर प्रतिबंध प्रदान करता है: ऐसे छोटे चालकों का उच्च-आवृत्ति प्रतिरोध मुख्य रूप से अधिक होता है, क्योंकि वर्तमान प्रवाह के लिए उपलब्ध सतह क्षेत्रफल बहुत कम होता है। इससे उल्लेखनीय ओमिक (I²R) हानियाँ उत्पन्न होती हैं, जहाँ विद्युत शक्ति ऊष्मा में परिवर्तित हो जाती है। घने ड्रोन वायर हार्नेस या रोबोटिक्स वायर हार्नेस जैसे अनुप्रयोगों में, जहाँ केबल का संचालन संक्षिप्त हो सकता है, हालाँकि पैकेजिंग अत्यंत सीमित होती है, इस चालकीय तापन को नियंत्रित करना प्रदर्शन में कमी को रोकने के लिए आवश्यक है।

उच्च आवृत्तियों पर AWG 50 माइक्रो कोएक्सियल केबलों में परावैद्युत हानि

जब चालक हानि कम आवृत्तियों पर नियंत्रित होती है, तो डाइइलेक्ट्रिक हानि बहु-गीगाहर्ट्ज़ सीमा में आवृत्तियाँ बढ़ने के साथ-साथ क्रमशः महत्वपूर्ण हो जाती है। यह हानि शक्ति चालक और सुरक्षा चालक के बीच के विद्युतरोधी पदार्थ (डाइइलेक्ट्रिक) के भीतर होती है। जब एक प्रत्यावर्ती विद्युत क्षेत्र लगाया जाता है, तो डाइइलेक्ट्रिक पदार्थ के भीतर ध्रुवीय अणु लगातार पुनः संरेखित होते हैं, जिससे घर्षण और ऊष्मा उत्पन्न होती है; यही अवशोषण गुणांक (Df) है। अति-सूक्ष्म केबल्स के लिए अति-पतले डाइइलेक्ट्रिक की आवश्यकता होती है, जो अक्सर पदार्थ संबंधी समझौतों को आवश्यक बनाती है। उच्च-बैंडविड्थ अनुप्रयोगों जैसे USB4 केबल हार्नेस और उच्च-रिज़ॉल्यूशन चिकित्सा स्क्रीन्स के लिए LVDS केबल हार्नेस में संकेत स्थिरता की रक्षा के लिए कम अवशोषण गुणांक वाले डाइइलेक्ट्रिक (जैसे विस्तारित PTFE) का चयन अनिवार्य है।

अति-सूक्ष्म माइक्रो कोएक्सियल केबल्स में संरचनात्मक रिटर्न हानि और प्रतिबाधा असंततताएँ

सिग्नल का नुकसान केवल क्षीणन (एटेनुएशन) के बारे में नहीं है, बल्कि सिग्नल प्रतिबिंबों के बारे में भी है। स्ट्रक्चरल रिटर्न लॉस (एसआरएल) केबल की ज्यामिति में सूक्ष्म दोषों, डाइइलेक्ट्रिक के आकार में भिन्नताओं, सुविधा के चालक की अकेंद्रिता (एक्सेंट्रिसिटी), या यहाँ तक कि गार्ड ब्रेड में असंगतियों के कारण उत्पन्न होता है। एक एडब्ल्यूजी ५० केबल में, जहाँ सहिष्णुताएँ माइक्रॉन में निर्धारित की जाती हैं, कोई भी प्रकार की असंगति एक प्रतिबाधा असंतति (इम्पीडेंस डिसकंटिन्यूटी) को ट्रिगर करती है। ये असंततियाँ सिग्नल के एक भाग को स्रोत की ओर वापस भेज देती हैं, जिससे प्रेषित सिग्नल की शक्ति प्रभावी ढंग से कम हो जाती है, साथ ही डेटा की त्रुटियाँ या यहाँ तक कि छवि के दोष (आर्टिफैक्ट्स) भी उत्पन्न हो सकते हैं। यह विशेष रूप से अल्ट्रासाउंड प्रोब केबल्स और एंडोस्कोप केबल्स के लिए महत्वपूर्ण है, जहाँ एनालॉग आरएफ सिग्नल की अखंडता सीधे छवि की स्पष्टता और नैदानिक विश्वसनीयता से संबंधित होती है।

परिशुद्ध इंजीनियरिंग और द्रव्य विज्ञान के माध्यम से क्षतिपूर्ति

इन भौतिक प्रतिबंधों पर विजय प्राप्त करने के लिए एक वैकल्पिक डिज़ाइन दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है:

उन्नत सामग्रीः उच्च शुद्धता वाले, चांदी लेपित तांबे के चालकों का उपयोग सतह चालकता का अधिकतम लाभ उठाने के लिए किया जाता है। कम घनत्व और कम-डीएफ (Df) परावैद्युत सामग्री का उपयोग ध्रुवीकरण हानि को कम करता है।

सटीक विनिर्माण: एक्सट्रूज़न और केबलिंग में माइक्रोमीटर-स्तर की सहिष्णुता को बनाए रखना ज्यामितीय एकरूपता सुनिश्चित करता है, प्रतिरोध को नियंत्रित करता है और एसआरएल (SRL) को कम करता है। यह सटीकता हमारे आरएफ कोएक्सियल केबल और माइक्रो कोएक्सियल केबल असेंबली निर्माण के केंद्र तक पहुँचती है।

अनुकूलित डिज़ाइन: अनुप्रयोग की आवृत्ति बैंड को समझना अनुकूलित डिज़ाइन को संभव बनाता है। उदाहरण के लिए, गिम्बल कैमरा वायर हार्नेस में दोहराए जाने वाले गति के लिए लचीले, कम-हानि वाले परावैद्युत का ध्यान केंद्रित किया जा सकता है, जबकि आरएफ एब्लेशन केबल को बहुत कम सिग्नल हानि और उच्च-शक्ति संचरण क्षमता के बीच संतुलन बनाए रखना चाहिए।

ओईएम्स के लिए, जो नवाचार की सीमाओं को धकेल रहे हैं, अति-सूक्ष्म सह-अक्षीय केबल का विकल्प भौतिकी के साथ-साथ दक्षता का एक संतुलन है। हॉटन इलेक्ट्रॉनिक वायर टेक्नोलॉजी में, हमारी टीम एडब्ल्यूजी 50 माइक्रो सह-अक्षीय केबल्स का डिज़ाइन केवल आयामी प्रतिबंधों को पूरा करने के लिए नहीं करती है, बल्कि सिग्नल हानि की मूल कठिनाइयों पर सक्रिय रूप से वर्चस्व स्थापित करने के लिए भी करती है। चालक की ज्यामिति, पारद्युत गुणों और संरचनात्मक शुद्धता के पारस्परिक प्रभाव को समझकर, हमारी टीम ऐसे केबल प्रदान करती है जो एक अत्याधुनिक चिकित्सा, उपभोक्ता और वाणिज्यिक अनुप्रयोगों के लिए विश्वसनीय, उच्च-विश्वसनीय सिग्नल संचरण की गारंटी देते हैं।