कार्यकारी सारांश: कोएक्सियल इंसर्शन लॉस को कम करना
कोएक्सियल डाइइलेक्ट्रिक सामग्रियां - विशेष रूप से सॉलिड पीई, फोम पीई, और पीटीएफई - एक केबल के इंसर्शन लॉस, क्षमता, और प्रसारण की गति (वीओपी) को सीधे प्रभावित करती हैं। फोम पीई ब्रॉडबैंड आरएफ के लिए असाधारण कम-नुकसान वाली विशेषताएं प्रदान करता है क्योंकि इसकी नाइट्रोजन इंजेक्टेड कोशिकीय संरचना है। पीटीएफई (टेफ़लॉन) चरम तापमान और उच्च-शक्ति माइक्रोवेव अनुप्रयोगों के लिए अनिवार्य है, जो तापीय विकृति के जोखिम के बिना एक अत्यधिक स्थिर डाइइलेक्ट्रिक स्थिरांक प्रदान करता है।
प्रमुख इंजीनियरिंग नियम: एयरोस्पेस, चिकित्सा इमेजिंग और मिल-स्पेक आरएफ असेंबलियों के लिए जो 5 GHz से ऊपर या उच्च तापमान वातावरणों (260°C तक) में काम करती हैं, हमेशा एमआईएल-सी-17 के अनुरूप निर्मित पीटीएफई डाइइलेक्ट्रिक्स निर्दिष्ट करें। इससे सख्त इम्पीडेंस स्थिरता सुनिश्चित होती है और गंभीर तापीय और यांत्रिक तनाव के तहत चरण शिफ्ट को समाप्त कर दिया जाता है।
इंजीनियरिंग गहरी डुबकी: सामग्री विनिर्देश और आरएफ प्रदर्शन
उच्च-आवृत्ति बी2बी अनुप्रयोगों में, 5G सेलुलर बैकहॉल से लेकर ऑटोमोटिव रडार तक, केंद्रीय चालक केवल आधी समीकरण है। केंद्र चालक और ढाल के बीच का इन्सुलेटिंग परत - डाइइलेक्ट्रिक - एक समान विशिष्ट प्रतिरोध (आमतौर पर 50Ω या 75Ω) बनाए रखने के लिए जिम्मेदार है। डाइइलेक्ट्रिक में किसी भी ज्यामितीय परिवर्तन या सामग्री अशुद्धि से एक अचानक इम्पीडेंस शिफ्ट होगा, जिससे वोल्टेज स्टैंडिंग वेव अनुपात (वीएसडब्ल्यूआर) चोटें और संकेत प्रतिध्वनि होगी।
सॉलिड पॉलीइथिलीन (पीई): मजबूत आधार
सॉलिड पीई एक अत्यधिक दुर्ग, घना थर्मोप्लास्टिक इन्सुलेटर है।
- तकनीकी एज: लगभग 2.26 के डाइइलेक्ट्रिक स्थिरांक ($\epsilon_r$) के साथ, सॉलिड पीई यांत्रिक रूप से मजबूत है। यह कुचलने का प्रतिरोध करता है, जिससे यह कम आवृत्ति अनुप्रयोगों (<1 GHz) और रगड़ वाले औद्योगिक वातावरणों के लिए अत्यधिक विश्वसनीय बन जाता है।
- ट्रेड-ऑफ: इसकी घनता के कारण उच्च सिग्नल क्षरण (इंसर्शन लॉस) और अपने फोम समकक्ष की तुलना में कम प्रसारण की गति (~66%) होती है। इसे आमतौर पर उच्च आवृत्ति माइक्रोवेव प्रसारण के लिए बचा जाता है।
फोम पॉलीइथिलीन (कोशिकीय पीई): अधिकतम सिग्नल गति
फोम पीई को पॉलीइथिलीन के एक्सट्रूजन प्रक्रिया के दौरान नाइट्रोजन गैस को इंजेक्ट करके बनाया जाता है, जिससे सूक्ष्म वायु बबुलों का निर्माण होता है।
- तकनीकी एज: क्योंकि वायु एक लगभग पूर्ण कुचालक ($\epsilon_r$ = 1.0) है, फोम पीई कुल डाइइलेक्ट्रिक कंस्टेंट को लगभग 1.5 तक कम कर देता है। इससे इंसर्शन लॉस को काफी कम कर दिया जाता है और प्रसारण की गति को 80-85% तक बढ़ा दिया जाता है।
- समाप्ति प्रतिबंध: IPC/WHMA-A-620 क्लास 3 दिशानिर्देशों के तहत, फोम पीई के लिए विशेष, सटीक रूप से कैलिब्रेट किए गए स्ट्रिपिंग उपकरण की आवश्यकता होती है। स्वचालित स्ट्रिपिंग के दौरान अत्यधिक ब्लेड दबाव से सेल्यूलर संरचना को कुचल दिया जा सकता है, जिससे स्थानीय रूप से प्रतिरोध में बदलाव हो जाता है और कनेक्टर जंक्शन पर सिग्नल प्रतिध्वनियां होती हैं।
पॉलीटेट्राफ्लोरोइथिलीन (PTFE): मिल-स्पेक मानक
PTFE एक उन्नत फ्लोरोपॉलिमर है जिसका उपयोग महत्वपूर्ण एयरोस्पेस, रक्षा और चिकित्सा आरएफ असेंबलियों में सार्वभौमिक रूप से किया जाता है।
- तकनीकी एज: PTFE में एक अत्यधिक स्थिर डाइइलेक्ट्रिक कंस्टेंट (~2.1) और अविश्वसनीय रूप से कम डिसिपेशन फैक्टर होता है। इसकी वास्तविक महाशक्ति इसकी तापीय सहनशीलता है; यह -90°C से लेकर 260°C तक विद्युत और यांत्रिक रूप से स्थिर रहता है। जब MIL-C-17 अनुरूप केबलों (जैसे RG-316 या RG-142) के लिए निर्दिष्ट किया जाता है, तो यह छोटे बाहरी व्यास में अधिक शक्ति संभालने की अनुमति देता है।
- अनुप्रयोग: PTFE का भारी उपयोग अर्द्ध-कठोर समाक्षीय असेंबलियों और चरण-सरणी रडार प्रणालियों में किया जाता है, जहां बड़े तापमान ग्रेडिएंट पर सटीक चरण मिलान अनिवार्य है।
Stop Losing Signal. Deploy Custom Low-Loss RF Assemblies.
समाक्षीय डाइइलेक्ट्रिक तुलना डेटा
|
डाइइलेक्ट्रिक सामग्री |
डाइइलेक्ट्रिक कंस्टेंट ($\epsilon_r$) |
प्रसारण की गति (VoP) |
अधिकतम संचालन तापमान |
इंसर्शन लॉस प्रोफ़ाइल |
सामान्य B2B अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|---|---|
|
ठोस पीई |
~2.26 |
66% |
85°C |
मध्यम - उच्च |
बेसबैंड डेटा, कम आवृत्ति आरएफ, CCTV |
|
फोम पीई |
~1.50 |
80% - 85% |
85°C |
बहुत कम |
वायरलेस बुनियादी ढांचा, दूरसंचार, CATV |
|
PTFE (ठोस) |
~2.10 |
70% |
260°C |
कम |
Mil-Spec RF, चिकित्सा छवि, उच्च-शक्ति |
|
विस्तारित PTFE |
~1.30 |
85% - 90% |
260°C |
अल्ट्रा-कम |
वायुमंडलीय रडार, चरण-महत्वपूर्ण माइक्रोवेव |
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
फोम PE में ठोस PE की तुलना में कम इंसर्शन लॉस क्यों है?
इंसर्शन लॉस मुख्य रूप से डाइइलेक्ट्रिक के विसर्जन कारक द्वारा निर्धारित होता है। फोम PE में पॉलीमर मैट्रिक्स में छोटे नाइट्रोजन बबल शामिल होते हैं। क्योंकि हवा में न्यूनतम संभव डाइइलेक्ट्रिक नुकसान होता है, घनी प्लास्टिक को हवा से बदलने से RF ऊर्जा में से जो ऊष्मा के रूप में अवशोषित होती है, वह काफी कम हो जाती है जैसे संकेत लाइन में यात्रा करता है।
PTFE कोएक्स को समाप्त करते समय आप अवरोध मिस्मैच कैसे रोकते हैं?
PTFE को समाप्त करने के लिए आईपीसी-620 क्लास 3 मानकों का सख्ती से पालन करना आवश्यक है ताकि आवरोध बम्प को रोका जा सके। क्योंकि PTFE गर्मी के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी है, इसलिए यह उच्च तापमान वाले SMA या BNC केंद्र-पिन सोल्डरिंग के दौरान आसानी से नहीं पिघलेगा। हालांकि, इंजीनियरों को केंद्रीय चालक या PTFE कोर की आयामिक एकाग्रता को बदलने से रोकने के लिए सटीक, रोटरी-ब्लेड स्ट्रिपिंग उपकरण का उपयोग करना चाहिए।
क्या मैं उच्च कंपन वाले ऑटोमोटिव रडार सिस्टमों के लिए फोम PE का उपयोग कर सकता हूं?
आमतौर पर नहीं। जबकि फोम PE उच्च आवृत्ति प्रदर्शन प्रदान करता है, लेकिन इसकी कोशिकीय संरचना लगातार भारी कंपन या तेज मोड़ के तहत
About the Author
Michael Wang
Senior Technical Engineer
As the technical lead at TeleWire, Michael bridges the critical gap between complex engineering requirements and precision manufacturing. With deep expertise in Design for Manufacturing (DFM) and signal integrity, he oversees the technical validation of custom interconnect solutions for mission-critical automotive, industrial, and medical applications.
