تأثیرات نویز بر عملکرد کابل کواکسیال

تأثیرات نویز بر عملکرد کابل کواکسیال دخالت زیادی دارد‌. در دنیای ارتباطات و انتقال سیگنال های حساس، کابل رادیو فرکانسی به عنوان یکی از مؤثرترین رسانه های انتقال شناخته می شود. اما این فناوری کارآمد نیز در معرض تهدید نامرئی اما قدرتمندی به نام “نویز الکترومغناطیسی” قرار دارد.

نویز قادر بوده، مانند سایه ای مزاحم، کیفیت سیگنال را با اخلال مواجه سازد و منجر به اعوجاج، کاهش دقت یا حتی قطعی ارتباط گردد. از تداخل دستگاه های الکترونیکی مجاور تا تأثیر میدان های مغناطیسی قوی، عوامل مختلفی در ایجاد این اختلال نقش دارند.

در این مقاله، به بررسی تأثیر نویز بر عملکرد کابل کواکسیال، منابع اصلی آن و راهکارهای مؤثر برای کاهش این چالش می پردازیم تا بتوانید در محیط های مختلف، سیگنالی پایدار و باکیفیت داشته باشید. لطفا افتخار همراهی خود را نصیب ما نمایید.

منظور از نویز بر عملکرد کابل کواکسیال دقیقا چه چیزی است؟

آیا می دانید، که نویز بر عملکرد کابل کواکسیال چه میزان اثر می گذارد؟ و این که دقیقا این نویز چه چیزی است؟ خب، در ابتدا راجع به این عامل مزاحم بیشتر صحبت خواهیم کرد و ماهیت آن را برایتان تشریح می نماییم؛

۱. اعوجاج سیگنال

تصور کنید تلویزیون شما ناگهان تصویری تار و پرنویز نشان می دهد، انگار پرده ای نامرئی روی صفحه کشیده شده است. این دقیقاً همان بلایی بوده، که نویز بر سر سیگنال های کواکسیال می آورد. امواج الکترومغناطیسی در واقع همان نویز بر عملکرد کابل کواکسیال هستند، که مثل مهمان های ناخوانده، سیگنال اصلی را تحریف می کنند.

خب می دانیم که چه اتفاقی بعد آن رخ می دهد، تصاویر لرزان، صداهای خش دار و ارتباطی ضعیف دامن ارتباطات را چنگ می زند.

حتی کوچک ترین تداخل ها هم قادرند تجربه کاربری را به کلی نابود کنند. در سیستم های حساس، این اعوجاج گاهی به حدی شدید بوده، که سیگنال اصلاً قابل تشخیص نیست. مثل این است که سعی کنید در میان غریۀ یک مهمانی شلوغ، مکالمه ای واضح داشته باشید.

۲. از دست دادن داده

فرض کنید دارید فایل مهمی را ارسال می کنید، اما ناگهان بخش هایی از آن ناپدید می شوند. این اتفاقی بوده، که نویز بر عملکرد کابل کواکسیال وارد کرده است. داده ها مثل مسافران یک قطار هستند که برخی از واگن ها وسط راه مفقود می شوند.

در شبکه های کامپیوتری، این یعنی خطاهای انتقال، فایل های ناقص یا حتی قطعی های مکرر. گاهی اوقات سیستم ها مجبورند دائم داده ها را بازفرستند تا جای خالی را پر کنند. پس از این اتفاق شاهد کاهش سرعت، افزایش ترافیک شبکه و عصبانیت کاربران خواهیم بود. مثل این می باشد، که نامه ای را پست کنید، اما نصف آن هرگز به مقصد نرسد.

۳. نقص در تجهیزات

بعضی از نویز بر عملکرد کابل کواکسیال آنقدر قوی هستند که نه تنها سیگنال را خراب می کنند، بلکه سخت افزار را هم هدف می گیرند. تصور کنید یک موج الکترومغناطیسی قدرتمند مثل یک ضربه ناگهانی، مدارهای داخلی دستگاه را تحت فشار قرار دهد.

در نتیجه این اتفاق شاهد عملکرد ناپایدار، ریست های خودکار یا حتی سوختن قطعات حساس خواهیم بود‌. در بدترین حالت، تجهیزات ممکن است کاملاً از کار بیفتند و نیاز به تعمیر یا تعویض داشته باشند.

اینجا دیگر بحث یک تصویر تار نیست، بلکه یک خرابی جدی بوده، که هزینه های سنگینی به همراه خواهد داشت. مثل این بوده، که رعدوبرق مستقیم به سیستم شما آسیب بزند!

منابع نویز بر عملکرد کابل کواکسیال

انواع نویز بر عملکرد کابل کواکسیال به یکباره به وجود نمی آیند، بلکه منشا و منبعی دارند، که قصد داریم آن ها را برایتان به درستی مورد بررسی و تشریح قرار دهیم؛

۱. خطوط برق و ترانسفورماتورها

این غول های پنهانِ دنیای الکتریسیته، با جریان های عظیم خود میدان های مغناطیسی خروشان ایجاد می کنند. مثل یک طوفان نامرئی که دائماً در حال چرخش است. وقتی کابل کواکسیال در مجاورت این میدان ها قرار بگیرد، همچون قایقی کوچک در دریای طوفانی خواهد بود.

این تداخل باعث نوسانات غیر عادی در سیگنال می گردد. در برخی موارد، اثر آن به صورت نویزهای متناوب با فرکانس برق شهر (۵۰ یا ۶۰ هرتز) ظاهر می شود. هر چه قدرت جریان بالاتر باشد، این طوفان الکترومغناطیسی خشمگین تر خواهد شد. حتی ترانسفورماتورهای قدیمی هم قادرند به منبعی برای ایجاد اختلال تبدیل شوند.

۲. موتورها و ژنراتورها

در بررسی منابع به وجود آورنده ی نویز بر عملکرد کابل کواکسیال، باید به موتور ها و ژنراتورها اشاره کنیم. این ماشین های چرخان، مدام در حال تبدیل انرزی الکتریکی و مکانیکی را به هم هستند. هر بار که قطعه ای در یک موتور جریان را قطع و وصل می نماید، جرقه ای از امواج الکترومغناطیسی تولید خواهد شد.

این پالس های ناگهانی مانند رگبار گلوله به سیگنال های حساس کواکسیال برخورد می کنند. موتورهای القایی بزرگ خیلی خوب قادرند، میدان های مغناطیسی متغیر قوی به وجود آورند. جالب اینجاست که حتی موتورهای به ظاهر بی آزار هم در تولید نویز ها ید بیضایی دارند.

شاید باور نکنید اما این امر در مورد موتور های موجود در یخچال یا آسانسور هم صدق می کند. در محیط های صنعتی، این تداخل اگر کنترل نشود، به سطح غیرقابل تحملی رسیده و مشکلات زیادی را به بار می آورد.

۳. چراغ های فلورسنت

در طی بررسی منابع به وجود آورنده ی نویز بر عملکرد کابل کواکسیال باید به چراغ های فلورسنت نیز اشاره کنیم. این روشنایی های به ظاهر بی ضرر، در واقع عاملان مهم ایجاد نویز می باشند. قطعه ای با نام بالاست الکترونیکی داخل لامپ ها وجود داشته، که با فرکانس بالا کار می کند و امواج الکترومغناطیسی منتشر می نماید.

هر بار که لامپ روشن می شود، یک پالس نویز قوی تولید خواهد کرد. حتی در حین کارکرد عادی هم این لامپ ها نویزهای پهن باند به وجود می آورند. جالب است بدانید که لامپ های قدیمی با بالاست مغناطیسی مشکلات بیشتری به وجود خواهند آورد.

در محیط های اداری با تعداد زیاد این لامپ ها، شاهد اثر تجمعی نویز ها می باشند، که تاثیرات نامطلوب زیادی خواهد داشت. این منبع نویز اغلب نادیده گرفته می شود، اما تأثیرش انکارناپذیر است.

۴. دستگاه های بی سیم

در طی بررسی منابع نویز بر عملکرد کابل کواکسیال باید به دستگاه های بی سیم اشاره کنیم. این ماموران مخفب عصر دیجیتال، دائماً در حال شلیک امواج الکترومغناطیسی هستند. از روترهای وای فای گرفته تا هدست های بلوتوث، همگی در فرکانس های مختلف فعالیت می نمایند. وقتی سیگنال آن ها با کابل کواکسیال هم پوشانی پیدا کند، نتیجه یک جنگ فرکانسی است.

دستگاه های جدیدتر با قدرت سیگنال بالاتر، تهدید بزرگتری به حساب می آیند. جالب اینجاست که حتی وقتی این دستگاه ها در حالت استندبای هستند، نویز تولید خواهند کرد. در محیط های شلوغ شهری، این تداخل به معضلی جدی تبدیل می گردد. هر چه تراکم دستگاه های بی سیم بیشتر باشد، این مشکل حاد تر خواهد شد.

۵. سایر تجهیزات الکترونیکی

در رابطه با منبع های نویز بر عملکرد کابل کواکسیال باید به یک سری تجهیزات الکترونیکی اشاره کنیم. این دسته شامل تمام آن چیزهایی بوده، که فکرش را می کنید. از شارژر موبایل گرفته تا مایکروویو خانگی همگی در این امر دخیل هستند.

هر قطعه الکترونیکی که جریان را قطع و وصل می کند، پتانسیل ایجاد نویز دارد. حتی یک لپ تاپ معمولی هم می تواند منبع تداخل باشد.

دستگاه های پزشکی مانند MRI ها نمونه های حرفه ای این مشکل هستند. تجهیزات آزمایشگاهی با فرکانس بالا هم قادرند نویزهای عجیبی به وجود آورند. نکته ترسناک اینجاست که گاهی خرابی یک قطعه در دستگاه توانسته نویز را تشدید نماید. در دنیای امروز که همه چیز به الکترونیک وابسته است، این تهدید همیشه وجود دارد.

چگونه می توان نویز بر عملکرد کابل کواکسیال را تحت کنترل درآورد؟

زمانی که نویز بر عملکرد کابل کواکسیال تاثیر می گذارد، بایستی به نحوی کنترل گردد. در حال حاضر این گونه کابل ها دارای ساختار شیلدینگ می باشند، که به شکلی ویژه نویز های وارده را تحت کنترل در می آورند و از شدت آنان می کاهند. در ادامه بیشتر راجع به این ساختار موثر صحبت می کنیم؛

۱. مس یا آلومینیوم بافته شده

این تور فلزی هوشمند، اولین خط دفاعی در برابر نفوذ امواج مزاحم است. رشته های ظریف مس یا آلومینیوم با چیدمانی حساب شده بافته می شوند تا سپری انعطاف پذیر به وجود آورند. این ساختار شبکه ای قابلیت خمش و تحرک کابل را حفظ می نماید.

در برابر فرکانس های متوسط تا بالا مانند سربازی زره پوش مقاومت می کند. هرچه تراکم بافت بیشتر باشد، حفاظت نیز بالا خواهد رفت. البته این نوع شیلد در برابر فرکانس های بسیار بالا نیاز به تقویت دارد‌. از این رو در محیط های صنعتی که این تداخلات بیشترین حد ممکن را دارد، نیاز به کابل هایی با چندین شیلد قدرتمند هستیم.

۲. فویل محافظ

در طی کاهش تأثیرات نویز بر عملکرد کابل کواکسیال، این لایه نازک ولی قدرتمند، شبیه به زره ای نامرئی عمل می کند. این فویل از یک لایه آلومینیوم یا مس با ضخامت میکرونی تشکیل شده ، که به طور خاص برای مهار امواج فرکانس بالا طراحی شده است.

این فویل مانند سدی مستحکم در برابر نویزهای رادیویی و میکروویو ایستادگی می کند و معمولاً با یک لایه پلی استر تقویت می گردد، تا از پارگی ممانعت ورزد. در کابل های ظریف و انعطاف پذیر این ساختار کاربرد ویژه ای دارد. البته باید بگوییم، که به تنهایی برای محیط های با آلودگی الکترومغناطیسی شدید کافی نیست.

۳. ترکیب نوار و فویل

برای این که از تاثیرات نویز بر عملکرد کابل کواکسیال بکاهیم، نیاز به یک ابرساختار دفاعی داریم، که در اثر ترکیب و ادغام نوار و فویل به وجود می آید، که ترکیبی استراتژیک از دو فناوری محافظتی است. لایه فویل به عنوان مهارکننده امواج فرکانس بالا عمل می نماید.

درحالی که شیلد بافته شده فرکانس های پایین تر را مهار می نماید. این ترکیب مانند دیوارهای دوقلوی یک قلعه نفوذناپذیر خواهد بود.

در محیط های نظامی و پزشکی که حساسیت بالایی وجود دارد بیشتر شاهد بکار بردن این ساختار هستیم، چرا که قادر بوده، هم زمان با انواع گسترده ای از تداخل ها مقابله نماید. همچنین ترکیب نوار و فویل جزو گران ترین و مؤثرترین گزینه برای شرایط بحرانی محسوب می شود.

۴. مکانیسم انعکاس امواج

برای ممانعت از نویز بر عملکرد کابل کواکسیال، این سپر دفاعی مانند آینه ای جادویی عمل خواهد کرد و امواج الکترومغناطیسی مزاحم را مانند نور منعکس می نماید. بر اساس قانون فارادی، این مکانیسم میدان های خارجی را به بیرون هدایت می کند.

هرچه رسانایی فلز به کار رفته بیشتر باشد، بازتابندگی بهتری خواهیم داشت. این ویژگی به خصوص در فرکانس های بالا چشمگیرتر عمل می نماید. طراحی آن باید بدون شکاف یا نقص باشد تا مؤثر واقع گردد. این مکانیسم یک راه حل هوشمندانه بوده، که از فیزیک امواج به نفع خود استفاده می کند.

۵. مکانیسم جذب امواج

در رابطه با جلوگیری از تأثیر های نویز بر عملکرد کابل کواکسیال باید به مکانیسم جذب اشاره کنیم. این فناوری پیشرفته اسفنجی برای امواج مزاحم عمل خواهد کرد. این ساختار انرژی الکترومغناطیسی را به گرما تبدیل می نماید و در مواد کامپوزیتی با خاصیت مغناطیسی ویژه طراحی شده است.

باید گفت که این مکانیسم به طور خاص برای فرکانس های خاصی بهینه سازی می شود و در محیط هایی با محدودیت فضای محافظتی بسیار مفید است. البته این سپر دفاعی نیاز به طراحی دقیق و مواد مهندسی شده دارد.

آیتم های بالا همگی راه حل های ویژه ای بودند، که از نویز بر عملکرد کابل کواکسیال می کاهند. زمانی که خواهان بهره وری از یک مدار رادیو فرکانسی قدرتمند باشیم، باید از این راهکار ها بهره ببریم.

کلام آخر

در این مقاله راجع به نویز بر عملکرد کابل کواکسیال صحبت کردیم. کابل های کواکسیال علیرغم طراحی مقاوم خود، همواره در معرض تهدید نویزهای الکترومغناطیسی هستند، که کیفیت انتقال سیگنال را به شدت تحت تأثیر قرار می دهند. همانطور که بررسی شد، منابع نویز از تجهیزات صنعتی تا دستگاه های روزمره متغیرند.

خوشبختانه با راهکارهای مهندسی مانند شیلدینگ مناسب، زمین سازی صحیح و انتخاب کابل های باکیفیت می توان این چالش را مدیریت کرد. آگاهی از محیط نصب و انتخاب راهکارهای محافظتی متناسب با آن، کلید حفظ عملکرد بهینه کابل هاست.

با رعایت این اصول، می توان حتی در محیط های پرنویز نیز به انتقال سیگنال های پایدار و باکیفیت دست یافت. مجموعه سیگنال ارتباط بهترین کابل های کواکسیال را به بازار عرضه می نماید، که تأثیرات نویز بر عملکرد کابل کواکسیال حداقل می باشد.