Visão geral da estrutura de cabos coaxiais submarinos

Atualmente, a tecnologia de comunicação tornou-se parte indispensável dos navios modernos. Seja para navegação, comunicação, entretenimento ou outros sistemas críticos, a transmissão confiável de sinais é fundamental para garantir a operação segura e eficiente das embarcações. Os cabos coaxiais marítimos, como um importante meio de transmissão de comunicação, desempenham um papel vital nos sistemas de comunicação de navios devido à sua estrutura singular e excelente desempenho. Este artigo fornecerá uma introdução detalhada à estrutura dos cabos coaxiais marítimos, com o objetivo de ajudá-lo a compreender melhor seus princípios de projeto e vantagens de aplicação.

Introdução à estrutura básica

Condutor interno

O condutor interno é o componente principal dos cabos coaxiais marítimos, sendo o principal responsável pela transmissão de sinais. Seu desempenho afeta diretamente a eficiência e a qualidade da transmissão. Em sistemas de comunicação de navios, o condutor interno tem a função de transmitir sinais do equipamento transmissor para o equipamento receptor, tornando sua estabilidade e confiabilidade cruciais.

O condutor interno é geralmente feito de cobre de alta pureza. O cobre possui excelentes propriedades condutoras, garantindo perda mínima de sinal durante a transmissão. Além disso, o cobre apresenta boas propriedades mecânicas, permitindo que suporte certas tensões mecânicas. Em algumas aplicações especiais, o condutor interno pode ser de cobre banhado a prata para aprimorar ainda mais o desempenho condutor. O cobre banhado a prata combina as propriedades condutoras do cobre com as características de baixa resistência da prata, proporcionando desempenho excepcional na transmissão de sinais de alta frequência.

O processo de fabricação do condutor interno inclui trefilação do fio de cobre e tratamento de revestimento. A trefilação do fio de cobre exige um controle preciso do diâmetro do fio para garantir o desempenho condutivo do condutor interno. O tratamento de revestimento pode melhorar a resistência à corrosão e as propriedades mecânicas do condutor interno. Para aplicações mais exigentes, o condutor interno pode empregar tecnologia de revestimento multicamadas para aprimorar ainda mais o desempenho. Por exemplo, um revestimento multicamadas de cobre, níquel e prata proporciona melhor condutividade e resistência à corrosão.

O diâmetro e o formato do condutor interno impactam significativamente o desempenho de transmissão dos cabos coaxiais. Para cabos coaxiais submarinos, o diâmetro do condutor interno geralmente precisa ser otimizado com base em requisitos específicos de transmissão para garantir uma transmissão estável em ambientes marinhos. Por exemplo, a transmissão de sinais de alta frequência requer um condutor interno mais fino para reduzir a atenuação do sinal, enquanto a transmissão de sinais de baixa frequência pode utilizar um condutor interno mais espesso para melhorar a intensidade do sinal.

Camada de isolamento

A camada isolante está localizada entre o condutor interno e o condutor externo. Sua principal função é evitar vazamentos de sinal e curtos-circuitos, isolando o condutor interno do externo. O material da camada isolante deve possuir excelentes propriedades de isolamento elétrico e mecânico para garantir a estabilidade e a integridade dos sinais durante a transmissão.

A camada isolante dos cabos coaxiais submarinos também deve possuir resistência à corrosão por névoa salina para atender aos requisitos especiais dos ambientes marinhos. Os materiais isolantes comuns incluem polietileno expandido (PE expandido), politetrafluoroetileno (PTFE), polietileno (PE) e polipropileno (PP). Esses materiais não apenas possuem excelentes propriedades isolantes, como também podem suportar certas variações de temperatura e corrosão química.

A espessura, uniformidade e concentricidade da camada isolante impactam significativamente o desempenho de transmissão do cabo. A camada isolante deve ser suficientemente espessa para evitar vazamento de sinal, mas não excessivamente espessa, pois isso aumentaria o peso e o custo do cabo. Além disso, a camada isolante deve ter boa flexibilidade para acomodar a curvatura e a vibração do cabo.

Condutor externo (camada de blindagem)

O condutor externo, ou camada de blindagem do cabo coaxial, serve principalmente para proteger contra interferências eletromagnéticas externas, garantindo a estabilidade do sinal durante a transmissão. O projeto do condutor externo deve considerar o desempenho anti-interferência eletromagnética e anti-vibração para garantir a estabilidade do sinal durante a navegação marítima.

O condutor externo é geralmente feito de fio metálico trançado, que oferece excelente flexibilidade e desempenho de blindagem, reduzindo eficazmente a interferência eletromagnética. O processo de trançado do condutor externo requer um controle preciso da densidade e do ângulo da trança para garantir o desempenho da blindagem. Após o trançado, o condutor externo passa por um tratamento térmico para melhorar suas propriedades mecânicas e condutivas.

A eficácia da blindagem é uma métrica fundamental para avaliar o desempenho do condutor externo. Uma maior atenuação da blindagem indica melhor desempenho contra interferências eletromagnéticas. Cabos coaxiais marítimos exigem alta atenuação da blindagem para garantir a transmissão estável do sinal em ambientes eletromagnéticos complexos. Além disso, o condutor externo deve apresentar boa flexibilidade e propriedades antivibração para se adaptar ao ambiente mecânico das embarcações.

Para melhorar o desempenho contra interferências eletromagnéticas, os cabos coaxiais marítimos frequentemente empregam estruturas com blindagem dupla ou tripla. Uma estrutura com blindagem dupla inclui uma camada de fio metálico trançado e uma camada de folha de alumínio, reduzindo efetivamente o impacto da interferência eletromagnética externa na transmissão do sinal. Essa estrutura apresenta desempenho excepcional em ambientes eletromagnéticos complexos, como sistemas de radar de navios e sistemas de comunicação via satélite.

Bainha

A bainha é a camada protetora do cabo coaxial, que o protege da erosão ambiental externa. Para cabos coaxiais marítimos, os materiais da bainha devem possuir propriedades como resistência à corrosão por névoa salina, resistência ao desgaste e retardância à chama para garantir confiabilidade e segurança em ambientes agressivos.

Os materiais de revestimento mais comuns incluem poliolefinas de baixa emissão de fumaça e sem halogênio (LSZH), poliuretano (PU), cloreto de polivinila (PVC) e polietileno (PE). Esses materiais protegem o cabo da erosão ambiental externa. Os materiais LSZH não produzem fumaça tóxica quando queimados, atendendo aos padrões de segurança e proteção ambiental normalmente exigidos em ambientes marítimos. Para aumentar a segurança da embarcação, os materiais de revestimento de cabos coaxiais marítimos geralmente utilizam LSZH, o que não só reduz os danos à tripulação durante incêndios, como também minimiza a poluição ambiental.

Estruturas Especiais

Camada Blindada

Em aplicações que exigem proteção mecânica adicional, adiciona-se uma camada blindada à estrutura. Essa camada blindada geralmente é feita de fio de aço ou fita de aço, melhorando efetivamente as propriedades mecânicas do cabo e prevenindo danos em ambientes agressivos. Por exemplo, em paióis de correntes de navios ou em conveses, cabos coaxiais blindados podem suportar impactos mecânicos e abrasão, garantindo a transmissão estável do sinal.

Camada impermeável

Devido à alta umidade dos ambientes marinhos, os cabos coaxiais marítimos geralmente incorporam uma camada impermeável para evitar a penetração de umidade e garantir a transmissão estável do sinal. Essa camada normalmente incluifita impermeabilizanteou fios impermeabilizantes, que se expandem ao entrar em contato com a umidade para selar eficazmente a estrutura do cabo. Para proteção adicional, uma capa de PE ou XLPE também pode ser aplicada para melhorar tanto a impermeabilização quanto a durabilidade mecânica.

Resumo

O projeto estrutural e a seleção de materiais dos cabos coaxiais submarinos são essenciais para sua capacidade de transmitir sinais de forma estável e confiável em ambientes marítimos adversos. Cada componente trabalha em conjunto para formar um sistema de transmissão de sinal eficiente e estável. Por meio de diversos projetos de otimização estrutural, os cabos coaxiais submarinos atendem aos rigorosos requisitos de transmissão de sinal.

Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia de comunicação marítima, os cabos coaxiais submarinos continuarão a desempenhar um papel vital nos sistemas de radar de navios, sistemas de comunicação via satélite, sistemas de navegação e sistemas de entretenimento, fornecendo um forte suporte para a operação segura e eficiente das embarcações.

Sobre UM MUNDO

UM MUNDOA empresa se dedica a fornecer matérias-primas de alta qualidade para a produção de diversos cabos marítimos. Fornecemos materiais essenciais como compostos LSZH, materiais de isolamento em espuma de PE, fios de cobre banhados a prata, fitas de alumínio revestidas de plástico e fios trançados de metal, auxiliando nossos clientes a atingirem requisitos de desempenho como resistência à corrosão, retardância à chama e durabilidade. Nossos produtos atendem aos padrões ambientais REACH e RoHS, oferecendo garantias confiáveis ​​de materiais para sistemas de comunicação naval.