Gibt es Standard-Koaxialkabel mit einer Ausbreitungsgeschwindigkeit von 0,9 c? Was wäre die Anwendung?

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Als ich diese Antwort las, war ich überrascht zu hören, dass es "ausgezeichnete" Arten von Koaxialkabeln mit einer Ausbreitungsgeschwindigkeit von 0,9 c gibt. 90% der Lichtgeschwindigkeit.

Die günstige Kellerzahl beträgt ungefähr 2 / 3c, und Koaxialkabel mit einer schnelleren Ausbreitungsgeschwindigkeit müssten eine niedrigere Dielektrizitätskonstante haben. Angenommen, skaliert als $v/c$ wie im freien Raum würde das Kabel beispielsweise eine relative Dielektrizitätskonstante von 1,2 haben. $1/\sqrt{\mu_r \epsilon_r}$

Existiert dies als Standardprodukt? Wenn ja, gibt es Anwendungen, bei denen ein "ausgezeichnetes Kabel" mit einer so hohen Ausbreitungsgeschwindigkeit wichtig wäre? Oder wäre es eine Nebenwirkung anderer wünschenswerter Eigenschaften des Dielektrikums?

electromagnetic coax propagation

— uhoh
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Signale in Eile? Ich habe gelesen, wie man mithilfe von Sichtverbindungsturm-Laserverbindungen von NY nach Chicago einige ms weniger Glasfasertransitzeit benötigt, um Börsenhandelsunternehmen einen Wettbewerbsvorteil zu verschaffen. (Ich habe auch von einem Unternehmen gelesen, das eine 32 km lange Glasfaserspule in seinem Schaltraum hinzufügt, um den Benutzern eine Verzögerung von einigen ns hinzuzufügen, um die Transaktionsrate zu begrenzen.) Diese Überlegungen sind für einige Leute von Bedeutung.

— Transistor

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Das "Beste", das ich gesehen habe, ist ungefähr 0,8x und ich habe noch nie einen Fall gesehen, in dem es notwendig ist, einen speziellen Faktor zu haben, nur einige, bei denen Sie es wissen müssen.

— PlasmaHH

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@Transistor eher wie eine ms als eine ns. Also wurde dieses Kabel für den Hochgeschwindigkeits-Aktienhandel erfunden?

— Uhoh

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Ich habe keine Ahnung. Ich glaube nicht, dass Koax für große Entfernungen mehr verwendet wird. Faser hat vor langer Zeit übernommen.

— Transistor

@PlasmaHH richtig. Es ist oft wichtig, es zu wissen und in manchen Situationen, dass es sehr stabil ist, aber ich kann mir keinen Grund vorstellen, warum es so schnell wie möglich sein müsste.

— Uhoh

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Es gibt immer noch Luftleitungen mit einem Geschwindigkeitsfaktor nahe 1,0. Dies sind AFAIK, die hauptsächlich in altmodischen VSWR-Messungen verwendet werden. Die Vorteile sind, dass die Dielektrizitätskonstante von Luft ziemlich stabil und bekannt ist und dass Sie eine Sonde (eine winzige Antenne) in die Mitte der Übertragungsleitung einführen können, ohne das Dielektrikum zu beschädigen.

Das ePTFE-Dielektrikum (auch bekannt als "Teflonschaum") ergibt typischerweise einen Geschwindigkeitsfaktor von etwa 0,85. Diese Kabel werden meiner Erfahrung nach verwendet, weil sie einen geringen Verlust bei ziemlich hohen Frequenzen aufrechterhalten und ihre Phasenverzögerung unter Temperatur- und Biegeschwankungen ziemlich stabil ist, nicht speziell wegen der hohen Phasengeschwindigkeit. Ich habe sie in Test- und Messanwendungen verwendet, und ich kann mir vorstellen, dass sie auch in Sachen Radar und Avionik verwendet werden.

Ich habe eine Referenz gefunden, die besagt, dass das Dielektrikum "Schaumpolystyrol" einen Geschwindigkeitsfaktor von 0,91 ergibt, aber ich habe keine Erfahrung mit solchen Kabeln und weiß nicht, in welchen Anwendungen sie bevorzugt werden. Tatsächlich konnte ich nicht (mit 2) Minuten googeln) finden Sie einen Anbieter, der sie tatsächlich verkauft.

— Das Photon
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Dies ist eine großartige Erklärung für die Situation, danke!

— Uhoh

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LMR 1700 timesmicrowave.com/documents/resources/LMR-1700.pdf hat einen Geschwindigkeitsfaktor von 0,89. Das Isolationsmaterial ist gasinjiziertes Polyethylen.

— Davidmneedham

@ Davidmneedham, danke. Eine meiner Referenzen besagte auch, dass ePTFE 0,9 erreichen kann (vermutlich bei Herstellung mit höherem Luftgehalt). Aber ich finde, 0,85 ist viel häufiger.

— Das Photon

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Die hohe Ausbreitungsgeschwindigkeit wäre ein "Nebeneffekt" der wünschenswerteren Eigenschaft - Signalverlust / Verlustleistung entlang eines Kabels. Verluste hängen von den Eigenschaften des Isolationsmaterials ab. Wenn Sie bereits das beste verlustarme Material haben, müssen Sie es als nächstes porös machen, damit es hauptsächlich trockene Luft enthält. Die höhere Ausbreitungsgeschwindigkeit ist ein Nebeneffekt davon.

— Ale..chenski
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Macht Sinn; das einzige was besser ist als das beste zu haben ist weniger davon zu haben :-)

— uhoh

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Nur als zusätzlicher Kommentar: Wenn Sie mit höheren Frequenzen wie 10 oder 20 GHz arbeiten, wird der Verlust pro Fuß für reguläres Koax sehr groß.

— Mkeith

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$c$

— analogsystemsrf
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Das ist wirklich interessant! Ich würde gerne darüber lesen oder wenn möglich ein Bild sehen. Solange der Wulstklumpenabstand viel kleiner als die Wellenlänge war, unterscheidet er sich vermutlich nicht von den Lufteinschlüssen in Schaumstoff oder dem dielektrischen Abstand in Leiterlinien.

— Uhoh

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Zeigen Sie mir ein Koaxialkabel mit einem Geschwindigkeitsfaktor von 1,0. Sogar "Luftkern" -Koax hat eine Unterfrequenz von 1,0 vf.

— W5VO

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@ W5VO Selbst ein sechs Fuß breiter Lichtstrahl, der sich im Vakuum bewegt, bewegt sich etwas langsamer als die Lichtgeschwindigkeit. Siehe Wäre nicht zu erwarten, dass sich ein strukturierter Lichtstrahl langsamer als eine ebene Welle ausbreitet? . Irgendwie habe ich das letzte Satzfragment in der Antwort verpasst, danke, dass Sie darauf hingewiesen haben. In der Tat bewegt sich nichts wirklich mit genau 1,0 c außer "unendlichen ebenen Wellen".

— Uhoh

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@uhoh Einige Anwendungen verwenden Koaxialkabel mit starrer Leitung , bei denen es sich im Wesentlichen um ein Kupferrohr handelt, das in einem Kupferrohr aufgehängt ist ( Beispielbild ). EEVblog # 569 - Besichtigung einer analogen TV-Übertragungsanlage ist ein faszinierendes Video über analoge Hochleistungs-HF-Geräte, einschließlich starrem Koax.

— Marcelm

@marcelm danke für die links! Ich werde das Video morgen sehen, ich wurde abgelenkt von all dem coolen Koax, zu dem mich dein verlinktes Bild geführt hat!

— Uhoh

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Dank des Links zu dem Bild von der eriinc.com-Website in @ marcelms Kommentar (von dem eine andere Seite auf commscope.com verweist) habe ich einige erstaunliche Bilder von Koax genossen, anstatt zu arbeiten.

Hier ist das Koaxial- und Dielektrikum der starren Linie aus dem Kommentar und einem ähnlichen :

Sie haben aber auch eine Verbindung für Koaxialkabel bei Commscope, wo es einige sehr schöne dielektrische Abstandshalter mit geringem Volumen gibt. HJ11-50 , H5-50 und HJ9HP-50 mit Ausbreitungsgeschwindigkeiten von 92%, 92% und 96% der Lichtgeschwindigkeit!

— uhoh
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