2.6 Elektromagnetilised protsessid koaksiaalkaablites

Kasutatava ribalaiuse suurendamine on tinginud ka koaksiaalkaablite kasutuse jätkumise. Põhjuseks on võimalus koaksiaalkaablite kaudu edastada laiema sagedusspektriga signaale ja nende kaablite parem kaitstus naaberahelate ja väliste häirete eest võrrelduna sümmeetriliste kaablitega. Sisemise ja välise juhtme elektromagnetväljade vastastikune mõju koaksiaalkaablis on selline, et koaksiaalkaablil teoreetiliselt väline elektromagnetväli puudub.

 

Koaksiaalkaabli elektromagnetväli

 

                        Joonis 2.6.1 Koaksiaalkaabli magnetväli

 
Magnetvälja jõujooned koaksiaalkaablis asetsevad kontsentriliste ringjoontena koaksiaalkaabli sees ja ei ulatu sellest välja. Ka elektriväli on koaksiaalkaabli sees ja väljajooned kulgevad ühelt juhtmelt teisele. Eeltoodud põhjusel ei ole koaksiaalkaabli kasutamisel väliste metallosade lähedusest tingitud kadusid. Kogu energia levib kaabli sees ja antakse seetõttu edasi efektiivsemalt

Elektromagnetväljade võrdluspilt

  Joonis 2.6.2 Sümmeetrilise liini ja koaksiaalkaabli väljad

Sageduse suurenedes tekib magnetväljade mõjul koaksiaalkaabli sisemises juhtmes pinnanähtus analoogiliselt sümmeetrilise liini juhtmetega. Kaabli välises juhtmes tekib voolutiheduse ümberjaotus sisemist juhet läbiva voolu ja selle magnetvälja mõjul sarnaselt lähedusnähtusele.

 

Lähedusnähtus koaksiaalkaablis

 

            Joonis 2.6.3 Lähedusnähtus koaksiaalkaablis

 

 

Voolud koaksiaalkaablis

 

 

                                        Joonis 3.1.4 Voolud koaksiaalkaablis

 
Kõrgsageduslikud välised elektromagnetväljad mõjuvad vaid koaksiaalkaabli välisele juhtmele ja indutseeritavad voolud kulgevad selle juhtme välispinnal. Seega kontsentreerub kasuliku signaali vool välisjuhtme sisepinnale ja häirevool jääb välispinnale.

Voolud koaksiaalkaablis

 
                            Joonis 2.6.5 Signaali- ja häirevoolude jaotus koaksiaalkaablis