Existe-t-il des types de câbles coaxiaux standard avec une vitesse de propagation de 0,9c? Quelle serait l'application?


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En lisant cette réponse, j'ai été surpris d'entendre qu'il existe des «excellents» types de câbles coaxiaux avec une vitesse de propagation de 0,9c; 90% la vitesse de la lumière.

Le nombre de sous-sol bon marché est d'environ 2 / 3c, et un câble coaxial avec une vitesse de propagation plus rapide devrait avoir une constante diélectrique inférieure. En supposantv/c échelles comme 1/μrϵr comme dans l'espace libre, cela signifierait que le câble aurait une constante diélectrique relative de 1,2 par exemple.

Existe-t-il en tant que produit standard? Dans l'affirmative, y a-t-il des applications où il serait important d'avoir un "excellent câble" avec une vitesse de propagation aussi élevée? Ou serait-ce un effet secondaire d'autres propriétés souhaitables du diélectrique?


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Des signaux pressés? J'ai lu comment utiliser des liaisons laser tour à ligne en visibilité directe de NY à Chicago pour réduire de quelques ms le temps de transit de la fibre afin de donner un avantage concurrentiel aux sociétés de bourse. (J'ai également entendu parler d'une entreprise ajoutant une bobine de fibre de 32 km dans leur salle de commutation pour ajouter un délai de quelques ns aux utilisateurs afin de limiter le taux de transactions.) Ces idées sont importantes pour certaines personnes.
Transistor

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Le "meilleur" que j'ai vu est d'environ 0,8x et je n'ai jamais vu un cas où il est nécessaire d'avoir un facteur spécial, juste certains où vous devez le savoir.
PlasmaHH

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@Transistor ressemble plus à un ms qu'à un ns. Donc, ce câble a été inventé pour le trading d'actions à grande vitesse?
uhoh

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Je n'en ai aucune idée. Je ne pense plus que le câble coaxial soit utilisé sur de longues distances. La fibre a pris le relais il y a longtemps.
Transistor

@PlasmaHH à droite. Il est souvent important de le savoir et, dans certaines situations, qu'il soit très stable, mais je ne vois aucune raison pour laquelle il devrait être aussi rapide que possible.
uhoh

Réponses:


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Les lignes aériennes existent toujours, avec un facteur de vitesse très proche de 1,0. Ces AFAIK sont principalement utilisés dans les mesures VSWR à l'ancienne. Les avantages sont que la constante diélectrique de l'air est assez stable et bien connue, et que vous pouvez insérer une sonde (une petite antenne) au milieu de la ligne de transmission sans endommager le diélectrique.

Le diélectrique ePTFE (alias "mousse de téflon") donne généralement un facteur de vitesse d'environ 0,85. D'après mon expérience, ces câbles sont utilisés car ils maintiennent de faibles pertes à des fréquences assez élevées et leur retard de phase est assez stable sous les variations de température et de flexion, pas spécifiquement en raison de la vitesse de phase élevée. Je les ai utilisés dans des applications de test et de mesure, et j'imagine qu'ils sont également utilisés dans des choses comme le radar et l'avionique.

J'ai trouvé une référence disant que le diélectrique "polystyrène mousse" donne un facteur de vitesse de 0,91, mais je n'ai aucune expérience avec de tels câbles, et je ne sais pas dans quelles applications ils sont préférés. En fait, je ne pouvais pas (avec 2 minutes googler) trouver tout fournisseur qui les vend réellement.


Ceci est une excellente explication de la situation, merci!
uhoh

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LMR 1700 timesmicrowave.com/documents/resources/LMR-1700.pdf a un facteur de vitesse de 0,89. Le matériau isolant est du polyéthylène injecté au gaz.
davidmneedham

@davidmneedham, merci. Une de mes références a également déclaré que l'ePTFE peut atteindre 0,9 (probablement lorsqu'il est fabriqué avec une teneur en air plus élevée). Mais je trouve que 0,85 est beaucoup plus courant.
The Photon

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La vitesse de propagation élevée serait un "effet secondaire" d'une propriété plus souhaitable - la perte / dissipation du signal le long d'un câble. Les pertes dépendent des propriétés du matériau d'isolation. Si vous avez déjà le meilleur matériau à faible perte, la prochaine chose est de le rendre poreux, de sorte qu'il contiendra principalement de l'air sec. La vitesse de propagation plus élevée en est un effet secondaire.


Logique; la seule chose meilleure que d'avoir le meilleur est d'en avoir moins :-)
uhoh

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Juste un commentaire supplémentaire, si vous finissez par travailler avec des fréquences plus élevées telles que 10 ou 20 GHz, la perte par pied pour le coaxial régulier commence à être très importante.
mkeith

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Certains coaxiaux (plus anciens?) Suspendent le conducteur central avec des perles de verre de temps en temps. Ainsi, la majeure partie du diélectrique est de l'air. La vitesse de propagation est proche de 1,0c.


C'est vraiment intéressant! J'aimerais lire à ce sujet ou voir une photo si possible. Tant que la distance de formation de billes était bien inférieure à la longueur d'onde, je suppose que ce n'est pas différent des poches d'air en mousse ou de l'espacement diélectrique dans les lignes d'échelle.
uhoh

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Montrez-moi un câble coaxial avec un facteur de vitesse de 1,0. Même le coaxial "air core" a un sous 1.0 vf.
W5VO

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@ W5VO même un faisceau de lumière de six pieds de large voyageant dans le vide se déplacera légèrement plus lentement que la vitesse de la lumière. Voir Ne serait-il pas prévu qu'un faisceau de lumière structuré se déplace plus lentement qu'une onde plane? . D'une certaine manière, j'ai raté ce dernier fragment de phrase dans la réponse, merci de l'avoir signalé. En effet, rien ne voyage vraiment à exactement 1,0 c à part "les ondes planes infinies".
uhoh

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@uhoh Certaines applications utilisent un câble coaxial rigide , qui est essentiellement un tube de cuivre suspendu dans un tube de cuivre ( exemple d'image ). EEVblog # 569 - Visite d'une installation de transmission de télévision analogique est une vidéo fascinante sur les appareils RF analogiques haute puissance, y compris le câble coaxial rigide.
marcelm

@marcelm merci pour les liens! Je regarderai la vidéo demain, j'ai été distrait par tout le coaxial cool que votre image liée m'a conduit!
uhoh

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Grâce au lien vers l'image du site eriinc.com dans le commentaire de @ marcelm (à partir duquel une autre page renvoie vers commscope.com), j'ai profité de superbes photos de coaxial au lieu de faire du travail.

Voici l' espace coaxial et diélectrique rigide du commentaire et un espace similaire :

ligne coaxiale rigide 1 ligne rigide coaxiale 2

mais ils ont aussi un lien pour le câble coaxial à Commscope où il y a de très belles entretoises diélectriques à faible volume; HJ11-50 , H5-50 et HJ9HP-50 avec des vitesses de propagation de 92%, 92% et 96% la vitesse de la lumière!

HJ11-50

H5-50

HJ9HP-50

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