同軸ケーブルの信号とアース

同軸ケーブルは、RF、オーディオ、低周波をどのように伝送しますか。信号？私は、これらのすべてに違いがあるに違いないことを理解しています。たとえば、シールドを通るリターンパスかどうかです。

誰かが3種類の信号のそれぞれの場合に何が起こるか説明できますか？一般的に、シールドの使用方法など。

シグナルとは何ですか？これは電圧であるため、2つの導体間の電位差です。したがって、情報を送信するには両方の導体が必要です。導体の1つが接地であると言うとき、それはその電位に関してすべての電圧を測定することを意味します。つまり、それはあなたの基準です。

同軸ケーブルは導波管と呼ばれるものであり、エネルギーは中心導体と外側（シールド）の内側の間の空間を流れます。伝播は、自由空間伝播を複製するTEM00（横電気磁気）モードです。興味深いことに、伝播する波面は、波面を支える導体の表面に電流を生成します。これらの電流の浸透の深さは表皮の深さによって決まり、したがって信号の周波数によって制御されます（周波数が高くなるほど浸透は少なくなります）。この効果により、同軸の外側を流れる信号から内部信号が本質的に分離されます（影響の深さも制限されます）。

ヨーク大学の素晴らしい写真です

これは、非常に望ましいTEM動作モードを示しており、電界線は放射状であり、磁力線は円周方向です。エネルギーは、導体間の媒体を流れます。導体内の局所電流は、長さ方向に沿った電荷の正味の移動なしで隣接するフィールドをサポートします。

逆に、DC信号は導体に沿って流れます。

そして、これはMicrowaves101.comからの写真です

40 GHZでの表面電流を示します。

RF信号の場合、シールドは中心導体と同じだけ信号を伝達します。信号がどこかで破損すると、ケーブルのパフォーマンスが大幅に低下します。

シールドは、中心導体とシールドの内側の間に所望の「信号」EMフィールドを含むことによりノイズを制限し、基本的にファラデーケージとして機能し、信号を内部に保ち、他の信号（ノイズ）を外部に保ちます。シールドは、ケーブルに沿ったすべてのポイントで中心導体の電流と等しく反対の電流を運ぶため、信号を正確に運ぶ電磁界を完全に（理想的に）封じ込めることができます。そうでない場合は、外部フィールドが必要になります。したがって、シールドは戻り電流経路でもあります。

中心導体に対するシールドの形状も、ケーブルの特性インピーダンスを定義します。シールドに不連続がある場合、信号は反射によって歪められます。シールドが一端で完全に切断されている場合、歪みは恐ろしくひどく、ラインドライバーからレシーバーへの電力伝達は、ラインドライバーでほとんどの電力が反射されるため、おそらく非常に悪いでしょう。