حاسبة المعاوقة المميزة للكابل المحوري بالأوم

أدخلوا القطرين بالوحدة نفسها، مثل المليمتر أو البوصة، لأن النسبة بينهما وحدها تؤثر في النتيجة. تُعاد المعاوقة بوحدة الأوم وفق العلاقة القياسية لخط محوري عديم الفقد، مما يفيد في التصميم الأولي للكابلات، والتحقق من الأبعاد، ومقارنة المواد العازلة.

أدخلوا هندسة الموصلات بصورة صحيحة

استخدموا القطر الداخلي للموصل الخارجي في الحقل outer_diameter، والقطر الخارجي للموصل المركزي في الحقل inner_diameter. فهذان هما السطحان الموصلان المواجهان للمادة العازلة، ولذلك لا تدخل سماكة الغلاف ولا المقاس الخارجي للدرع في الحساب. يجب استخدام الوحدة نفسها للقيمتين. تصلح المليمترات أو البوصات أو أي وحدة طول أخرى لأن الصيغة تعتمد على نسبة القطرين لا على مقياسهما المطلق. يجب أن يكون القطر الخارجي أكبر من القطر الداخلي بصورة قطعية، وإلا فلن توجد منطقة عازلة حلقية ولن تمثل القيم هندسة محورية صالحة. أدخلوا الأقطار لا أنصاف الأقطار، إلا إذا حوّلتم القيمتين معاً بصورة متسقة. فاستخدام نصفي قطر يحافظ على النسبة، أما خلط نصف قطر بقطر فينتج قيمة مضللة. ينبغي أن تصف القياسات كابلاً متحد المركز. وقد تجعل اللامركزية أو التشوه أو بنية الضفيرة أو تفاوتات التصنيع الكابل الفعلي مختلفاً عن هذا التقدير المثالي.

افهموا ثابت العزل والصيغة المستخدمة

يمثل الحقل dielectric_constant السماحية النسبية التي يشار إليها أحياناً بالرمز epsilon r. وهي كمية بلا أبعاد ويجب أن تكون موجبة. عند الحاجة إلى دقة عالية، استخدموا القيمة الفعالة للمادة والبنية الواقعتين بين الموصلين، لا قيمة عامة لمادة لا تمثل التركيب الفعلي. تضرب الحاسبة اللوغاريتم الطبيعي لنسبة القطر الخارجي إلى الداخلي في 60، ثم تقسمه على الجذر التربيعي للسماحية النسبية. وهذه هي الصيغة المغلقة القياسية للمعاوقة المميزة لخط محوري مثالي ومتجانس وعديم الفقد مصنوع من مواد غير مغناطيسية. ترفع زيادة نسبة القطرين المعاوقة، بينما تخفضها زيادة ثابت العزل. تُقرب النتيجة إلى ست منازل عشرية لإخراج ثابت. لا يشمل الحساب مقاومة الموصل، أو معامل فقد العازل، أو خشونة السطح، أو التشتت المعتمد على التردد، أو الموصلات البينية، أو حالات عدم الاستمرارية. تؤثر هذه العوامل في السلوك الواقعي، لكنها منفصلة عن المعاوقة الهندسية المثالية المحسوبة هنا.

استخدموا النتيجة في تصميم الكابلات وأنظمة RF

قارنوا المعاوقة الناتجة بالمعاوقة المستهدفة للمصدر والحمل والموصل البيني وبقية نظام الإرسال. تُصمم الأنظمة الشائعة حول قيمة اسمية متسقة، وقد يؤدي عدم التطابق غير المقصود إلى انعكاسات وموجات واقفة وانخفاض نقل القدرة. في التصميم الأولي، غيّروا قيمة إدخال واحدة كل مرة لمعرفة ما إذا كان تعديل الموصل المركزي أو المسافة إلى الدرع أو المادة العازلة يقرب الهندسة من الهدف. ضعوا تفاوتات الإنتاج في الحسبان؛ فالنتيجة الرياضية الدقيقة لا تضمن أن يحمل كل طول مصنع المعاوقة نفسها تماماً. بالنسبة إلى كابل موجود، قيسوا الأبعاد عند حدود الأسطح الموصلة واستخدموا أفضل سماحية نسبية فعالة متاحة، ثم تعاملوا مع النتيجة كتقدير هندسي. يتطلب التحقق الدقيق قياساً مناسباً، مثل مقياس الانعكاس في المجال الزمني أو محلل الشبكات المتجهي، ولا سيما ضمن نطاق ترددي محدد. تستخدم API الحساب الحتمي نفسه المستخدم في المتصفح، وتبلغ تكلفة الطلب $0.002، مما ييسر مسح بدائل التصميم والتحقق الآلي.