同轴电缆信号和接地

同轴电缆如何承载射频，音频和低频。信号？我知道所有这些之间必须存在差异，例如返回路径是否通过屏蔽。

有人可以解释这三种信号在每种情况下会发生什么吗？一般而言，如何使用防护罩等。

什么是信号？它是电压，因此是两个导体之间的电位差。因此，两个导体都是传输信息所必需的。当您说导体之一接地时，这意味着您要测量相对于该电势的所有电压，即作为参考。

同轴电缆是所谓的波导，能量在中心导体和外部（屏蔽）内部之间的空间中流动。传播为TEM00（横向电磁）模式，该模式复制自由空间传播。有趣的是，传播的波前会在支撑波前的导体表面上产生电流。这些电流的穿透深度由集肤深度决定，因此受信号频率控制（频率越高，穿透越少）。正是这种效果将内部信号与在同轴电缆外部流动的任何信号（也具有有限的影响深度）隔离开来。

这是约克大学的精彩照片

它显示了非常理想的TEM操作模式，其中电场线是径向的，磁场线是圆周的。能量在导体之间的介质中流动。导体中的局部电流将支持相邻的场，而沿长度方向没有净电荷移动。

相反，DC信号将沿着导体流动。

这是Microwaves101.com的图片

显示表面电流为40 GHZ。

对于RF信号，屏蔽层所传输的信号与中心导体一样多，并且如果在任何地方断开，电缆的性能都会严重下降。

屏蔽层通过在中心导体和屏蔽层内部之间包含所需的“信号” EM场来限制噪声，该电磁场本质上充当法拉第笼，将您的信号保持在内部，而将其他信号（噪声）保持在外部。屏蔽层能够准确地完全（理想地）抑制携带信号的EM场，因为它在电缆的每个点上都与中心导体中的电流相等且相反。如果不是这种情况，则必须有一个外部字段。因此，屏蔽也是返回电流路径。

屏蔽层相对于中心导体的几何形状还定义了电缆的特征阻抗。如果屏蔽层有任何不连续，信号将因反射而失真。在屏蔽层一端完全断开的情况下，失真可能非常可怕，并且从线路驱动器到接收器的功率传输可能非常差，因为大部分功率都将反射回线路驱动器。