بالنسبة للآثار ذات العرض المحدد ، ستؤثر ثلاثة عوامل رئيسية على مقاومةثنائي الفينيل متعدد الكلورآثار. بادئ ذي بدء ، فإن EMI (التداخل الكهرومغناطيسي) للحقل القريب لتتبع ثنائي الفينيل متعدد الكلور يتناسب مع ارتفاع التتبع من المستوى المرجعي. كلما انخفض الارتفاع ، قل حجم الإشعاع. ثانيًا ، سيتغير الحديث المتبادل بشكل كبير مع ارتفاع التتبع. إذا تم تقليل الارتفاع بمقدار النصف ، فسيتم تقليل الحديث المتبادل إلى ما يقرب من الربع. أخيرًا ، كلما انخفض الارتفاع ، كانت المعاوقة أصغر ، وأصبحت أقل عرضة للأحمال السعوية. ستسمح جميع العوامل الثلاثة للمصمم بالحفاظ على التتبع أقرب ما يمكن إلى المستوى المرجعي. السبب الذي يمنعك من تقليل ارتفاع التتبع إلى الصفر هو أن معظم الرقائق لا يمكنها تشغيل خطوط النقل بمقاومة أقل من 50 أوم. (حالة خاصة من هذه القاعدة هي Rambus التي يمكن أن تدفع 27 أوم ، وسلسلة BTL الوطنية ، التي يمكن أن تدفع 17 أوم). ليس من الأفضل استخدام 50 أوم في كل المواقف. على سبيل المثال ، يعمل هيكل NMOS القديم جدًا لمعالج 8080 عند 100 كيلو هرتز دون مشاكل EMI والتداخل المتبادل والحمل السعوي ، ولا يمكنه تشغيل 50 أوم. بالنسبة لهذا المعالج ، تعني المقاومة العالية استهلاكًا منخفضًا للطاقة ، ويجب عليك استخدام أسلاك رفيعة وعالية المقاومة قدر الإمكان. يجب أيضًا مراعاة المنظور الميكانيكي البحت. على سبيل المثال ، من حيث الكثافة ، فإن المسافة بين طبقات اللوحة متعددة الطبقات صغيرة جدًا ، ومن الصعب تحقيق عملية عرض الخط المطلوبة لمقاومة 70 أوم. في هذه الحالة ، يجب استخدام 50 أوم ، والتي تتميز بعرض خط أوسع وأسهل في التصنيع. ما هي مقاومة الكابل المحوري؟ في مجال الترددات الراديوية ، القضايا التي تم بحثها ليست هي نفسها تلك التي تم أخذها في الاعتبار في مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، ولكن الكابلات المحورية في صناعة الترددات اللاسلكية لها أيضًا نطاق معاوقة مماثل. وفقًا لمنشور IEC (1967) ، 75 أوم هو معيار معاوقة شائع للكابلات المحورية (ملاحظة: يتم استخدام الهواء كطبقة عازلة) لأنه يمكنك مطابقة بعض تكوينات الهوائي الشائعة. يحدد أيضًا كبل 50 أوم على أساس البولي إيثيلين الصلب ، لأنه عندما تكون طبقة التدريع الخارجية بقطر ثابت وثابت العزل الكهربائي ثابتًا على 2.2 (ثابت العزل للبولي إيثيلين الصلب) ، يكون فقدان تأثير مقاومة الجلد بمقدار 50 أوم هو الأصغر. يمكنك أن تثبت من الفيزياء الأساسية أن 50 أوم هي الأفضل. يتناسب فقدان تأثير الجلد للكابل L (بالديسيبل) مع المقاومة الكلية لتأثير الجلد R (طول الوحدة) مقسومًا على الممانعة المميزة Z0. المقاومة الكلية لتأثير الجلد R هي مجموع مقاومة طبقة التدريع والموصل الوسيط. تتناسب مقاومة تأثير الجلد لطبقة التدريع عكسياً مع قطرها d2 عند الترددات العالية. تتناسب مقاومة تأثير الجلد للموصل الداخلي للكابل المحوري عكسًا مع قطره d1 عند الترددات العالية. وبالتالي فإن المقاومة الإجمالية للسلسلة R تتناسب مع (1 / d2 + 1 / d1). بدمج هذه العوامل ، بالنظر إلى d2 وثابت العزل الكهربائي المقابل للمادة العازلة ، يمكنك استخدام الصيغة التالية لتقليل فقد تأثير الجلد. في أي كتاب أساسي عن المجالات الكهرومغناطيسية وأجهزة الميكروويف ، يمكنك أن تجد أن Z0 هي دالة لـ d2 و d1 و ER (ملاحظة: السماحية النسبية للطبقة العازلة). ضع المعادلة 2 في المعادلة 1 ، وضرب البسط والمقام في d2. ، بعد فرز الصيغة 3 ، يتم فصل المصطلح الثابت (/ 60) * (1 / d2) ، والمصطلح الفعال ((1 + d2 / d1) / ln (d2 / d1)) يحدد الحد الأدنى للنقطة. ألق نظرة فاحصة على النقطة الدنيا للصيغة في الصيغة 3 ، والتي يتم التحكم فيها فقط بواسطة d2 / d1 ، ولا علاقة لها بـ ER والقيمة الثابتة d2. خذ d2 / d1 كمعامل وارسم رسمًا بيانيًا لـ L. عندما تكون d2 / d1 = 3.5911 (ملاحظة: حل معادلة متعالية) ، احصل على الحد الأدنى للقيمة. بافتراض أن ثابت العزل الكهربائي للبولي إيثيلين الصلب هو 2.25 و d2 / d1 = 3.5911 ، فإن الممانعة المميزة هي 51.1 أوم. منذ زمن بعيد ، قام مهندسو الراديو ، للراحة ، بتقريب هذه القيمة إلى 50 أوم على أنها القيمة المثلى للكابلات المحورية. هذا يثبت أن حوالي 0 أوم ، L هو الأصغر. لكن هذا لا يؤثر على استخدامك للممانعات الأخرى. على سبيل المثال ، إذا قمت بعمل كبل 75 أوم 5 بنفس قطر الدرع (ملحوظة: d2) والعازل (ملاحظة: ER) ، فسوف يزداد فقدان تأثير الجلد بنسبة 12٪. بالنسبة للعوازل المختلفة ، فإن المعاوقة المثلى الناتجة عن نسبة d2 / d1 المثلى ستكون مختلفة قليلاً (ملاحظة: على سبيل المثال ، يتوافق عزل الهواء مع حوالي 77 أوم ، ويختار المهندس قيمة 75 أوم لسهولة الاستخدام). مكملات أخرى: يشرح الاشتقاق أعلاه أيضًا سبب كون سطح قطع الكابل التلفزيوني 75 أوم عبارة عن هيكل أساسي مجوف على شكل لوتس بينما كبل الاتصال 50 أوم هو قلب صلب. هناك أيضًا تذكير مهم. طالما أن الوضع الاقتصادي يسمح بذلك ، حاول اختيار كابل بقطر خارجي كبير (ملاحظة: d2). بالإضافة إلى زيادة القوة ، فإن السبب الرئيسي هو أنه كلما كان القطر الخارجي أكبر ، كلما زاد القطر الداخلي (نسبة القطر الأمثل d2) / d1) ، يكون فقدان التردد اللاسلكي للموصل أصغر بالطبع. لماذا أصبح 50 أوم معيار المعاوقة لخطوط نقل الترددات الراديوية؟ توفر شركة Bird Electronics واحدة من أكثر النسخ انتشارًا للقصة ، من "كابل: قد يكون هناك العديد من القصص حول أصل 50 أوم". في الأيام الأولى لتطبيقات الميكروويف ، خلال الحرب العالمية الثانية ، كان اختيار المعاوقة يعتمد كليًا على احتياجات الاستخدام. بالنسبة للمعالجة عالية الطاقة ، غالبًا ما يتم استخدام 30 أوم و 44 أوم. من ناحية أخرى ، فإن مقاومة أقل خط مملوء بالهواء خسارة هي 93 أوم. في تلك السنوات ، بالنسبة للترددات الأعلى التي نادرًا ما تستخدم ، لم تكن هناك كبلات مرنة مرنة ، فقط مجاري صلبة مملوءة بوسط الهواء. وُلدت الكابلات شبه الصلبة في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي ، وظهرت الكابلات المرنة الحقيقية للميكروويف بعد حوالي 10 سنوات. مع تقدم التكنولوجيا ، يجب إعطاء معايير المعاوقة من أجل تحقيق التوازن بين الاقتصاد والراحة. في الولايات المتحدة ، 50 أوم خيار حل وسط. بالنسبة للجيش المشترك والبحرية لحل هذه المشاكل ، تم إنشاء منظمة تسمى JAN ، والتي تم تطويرها لاحقًا من قبل MIL. اختارت أوروبا 60 أوم. في الواقع ، تتكون القناة الأكثر استخدامًا في الولايات المتحدة من قضبان وأنابيب مياه موجودة ، و 51.5 أوم أمر شائع جدًا. من الغريب رؤية واستخدام محول / محول من 50 أوم إلى 51.5 أوم. في النهاية ، فاز 50 أوم ، وتم تصنيع قنوات خاصة (أو ربما قام المصممون بتغيير قطر أنابيبهم قليلاً). بعد فترة وجيزة ، وتحت تأثير شركة مهيمنة في الصناعة مثل Hewlett-Packard ، أجبر الأوروبيون أيضًا على التغيير. 75 أوم هو المعيار للاتصالات بعيدة المدى. نظرًا لأنه خط تعبئة عازل للكهرباء ، يتم الحصول على أقل خسارة عند 77 أوم. تم استخدام 93 أوم للاتصال القصير ، مثل توصيل مضيف كمبيوتر وشاشة. تعمل ميزة السعة المنخفضة على تقليل الحمل على الدائرة وتسمح بوصلات أطول ؛ يمكن للقراء المهتمين الرجوع إلى سلسلة MIT RadLab ، المجلد 9 ، الذي يحتوي على وصف أكثر تفصيلاً.
