皮膚効果により、交互の電流(AC)が周波数が増加すると導体の表面近くに集中し、電流が流れる有効な断面積を減らします。これにより、直流(DC)耐性と比較してAC抵抗が大幅に増加します。その結果、耐性が高いほど、熱の形での電力散逸の大きさに寄与し、全体的なエネルギー効率を低下させ、高周波アプリケーションの拡張距離にわたって信号損失を増加させます。
皮膚効果によりAC抵抗が上昇すると、特にブロードバンドテレビ(CATV)ネットワークなどの高周波伝送シナリオでは、信号減衰がより顕著になります。この減衰は、長距離にわたって信号強度を分解する可能性があり、透明度と伝送の完全性を維持するために、リピーターまたはインラインアンプを介した信号増幅を必要とします。皮膚効果がどのように減衰に影響するかを理解することは、効果的な信号管理ソリューションの設計と実装に役立ちます。
皮膚効果の影響に対抗するために、メーカーは表面伝導率が高い導体材料を慎重に選択します。高周波の同軸ケーブルは、多くの場合、銀色のアルミニウム(CCA)または銀メッキの銅導体を特徴としています。銀はすべての金属の中で最も高い電気導電率を持ち、その後に銅が続きます。これらの材料を使用すると、高周波数での抵抗が減少し、固体銅導体と比較して費用対効果を維持しながら、信号透過効率が改善されます。
皮膚効果の周波数依存性の性質は、ケーブルの全体的な周波数応答と帯域幅の機能に影響します。信号の周波数が増加すると、損失がより深刻になり、これにより、ブロードバンドアプリケーションの不均一な信号伝播と潜在的な歪みにつながる可能性があります。この現象は、高速データ送信、無線周波数(RF)通信、衛星ブロードキャストなどのアプリケーションで説明する必要があります。
皮膚効果の効果を緩和するために、一部の同軸ケーブルは、不必要な材料の使用を減らしながら表面の導電率を改善するように設計された鎖または中空の導体を使用します。鎖導体は、複数の薄いワイヤが一緒にねじれて構成され、電流の流れで利用可能な有効な表面積を増加させますが、中空の導体は、電流が主に外層に沿って移動するという事実を活用しています。これらの設計は、体重とコストを削減しながら電気効率を最適化し、さまざまなアプリケーションで実用的なソリューションにします。
皮膚効果がAC抵抗を増加させると、追加のパワー損失は導体内の熱生成として現れます。この過剰な熱は、熱の性能と耐久性に影響を与える可能性があります 500トランク同軸ケーブル 、特に、産業用RF伝送やヘビーロードブロードバンドネットワークなどの高出力アプリケーションで。適切な換気や材料の選択を含む適切な熱散逸戦略は、長期ケーブルの信頼性を維持し、過度の温度変動による早期老化を防ぐのに役立ちます。