یکی از مشکلات رایجی که در گذشته باعث دردسر در سیستمهای ارتباطی مثل تلفن، شبکه و… میشد، وجود نویز در سیم و کابلهای مخابراتی بود. نویز به هر نوع اختلال یا صدای ناخواستهای گفته میشود که میتواند سیگنالهای اصلی را تحتتأثیر قرار دهد. امروزه این موضوع در ارتباطات صوتی و تصویری نیز اهمیت دارد؛ زیرا کیفیت صدا و تصویر را کاهش میدهد. به همین دلیل است که کنترل و کاهش نویز همیشه یکی از دغدغههای اصلی تولیدکنندگان کابلهای انتقال سیگنال بوده و هست. یکی از رایجترین روشهای جلوگیری از نویز در این کابلها استفاده از شیلد درون آنهاست. در ادامه این مقاله به بررسی شیلد و کابلهای شیلددار shielded cable خواهیم پرداخت.
شیلد چیست؟
شیلد لایهای حفاظتی است که در کابلها استفاده میشود تا از سیگنالهای الکتریکی در برابر نویز و تداخل الکترومغناطیسی محافظت کند. این لایه معمولاً از مواد فلزی مانند مس یا آلومینیوم ساخته میشود و به دور هسته کابل پیچیده میشود. شیلد به جلوگیری از ورود اختلالات خارجی کمک میکند و کیفیت سیگنال را حفظ میکند. به عبارت دیگر شیلد باعث میشود که اطلاعاتی که از طریق کابل منتقل میشوند دقیقتر و بدون اختلال باشند. این ویژگیها شیلد را برای کاربردهایی مانند سیستمهای صوتی، تصویری و شبکههای کامپیوتری و… بسیار مناسب میسازد.
تعریف کابل شیلددار
همانطور که از اسمش پیداست به کابلهایی با لایه محافظ در برابر نویز به نام شیلد هستند کابل شیلددار گفته میشود. هرچه جنس و ضخامت شیلد در این نوع کابلها بیشتر باشد میتوان از آنها در محیطهای پرسروصداتر و پرتنشتری استفاده کرد؛ چراکه کابل با وجود این لایه میتواند بدون هیچ نویز یا مشکلی سیگنالهای الکتریکی را منتقل کند.
به طور سادهتر تصور کنید که در یک محیط صنعتی یک کابل انتقال داده قرار است در پشت یک موتور برق پر سروصدا قرار گیرد. اگر این کابل دارای شیلد نباشد به هیچ وجه کار نخواهد کرد، چرا که سیگنالهای درون آن توسط سروصدای موتور برق تحتتأثیر قرار گرفته و هیچ چیز به درستی منتقل نمیشود.
ویژگیهای کابل شیلددار
همانطور که گفتیم کابلهای شیلددار shielded cable نوعی از کابلهای الکتریکی هستند که به منظور کاهش نویز و تداخل الکترومغناطیسی طراحی شدهاند. این کابلها به ویژه در محیطهای صنعتی و مکانهایی که نیاز به انتقال دادهها با کیفیت بالا وجود دارد، کاربرد زیادی دارند. در ادامه به بررسی ویژگیهای کابلهای شیلددار میپردازیم:
- کاهش تداخل الکترومغناطیسی
- حفاظت در برابر نویزهای رادیویی
- افزایش کیفیت انتقال داده
کاهش تداخل الکترومغناطیسی
یکی از اصلیترین ویژگیهای کابلهای شیلددار توانایی آنها در کاهش تداخل الکترومغناطیسی است که این تداخل میتواند ناشی از تجهیزات الکتریکی دیگر، منابع قدرت یا حتی سیگنالهای رادیویی باشد. شیلد موجود در این کابلها به عنوان یک مانع عمل کرده و از ورود این نویزها به سیگنالهای اصلی جلوگیری میکند.
حفاظت در برابر نویزهای رادیویی
کابلهای شیلددار همچنین از نویزهای رادیویی محافظت میکنند. این نویزها میتوانند به ویژه در محیطهای شهری یا صنعتی که دستگاههای متعدد و مختلفی در حال کار هستند ایجاد شوند. با استفاده از کابلهای شیلددار کیفیت سیگنال حفظ شده و از اختلالات جلوگیری میشود.
افزایش کیفیت انتقال داده
بدیهی است که کابلهای شیلددار به دلیل کاهش تداخل و نویز، کیفیت انتقال دادهها را به طور قابلتوجهی افزایش میدهند. این ویژگی به ویژه در سیستمهای صوتی، تصویری و شبکههای کامپیوتری اهمیت دارد، چرا که دقت و وضوح سیگنالها بسیار مهم است.
انواع شیلدها در کابل شیلددار
کاربرد کلی همهی شیلدها جلوگیری از نویز است؛ اما از آنجایی که در همهجا میزان و نوع نویز یکسان نیست انواع مختلفی از کابلهای شیلددار تولید میشود که هریک شیلد متفاوتی دارند. انتخاب نوع مناسب شیلد بستگی به کاربرد خاص محیط نصب و نیازهای حفاظتی دارد. هر یک از انواع شیلدها ویژگیها و مزایای خاص خود را دارند که میتوانند به افزایش کیفیت انتقال دادهها و کاهش تداخل الکترومغناطیسی کمک کنند؛ بنابراین شناخت این انواع و ویژگیهای آنها برای انتخاب صحیح کابلها در پروژههای مختلف بسیار مهم است:
- شیلد فویل
- شیلد بافت
- شیلد ترکیبی
- شیلد لوله ای
- شیلد کواکسیال
شیلد فویل
این نوع شیلد محافظی کارآمد در برابر تداخل الکترومغناطیسی به شمار میرود که از ورقهای نازک آلومینیومی ساخته شده و به دور هسته کابل پیچیده میشود تا سطحی یکنواخت و هموار را فراهم کند. شیلد فویل به دلیل وزن سبک و انعطافپذیری بالا گزینهای محبوب در کاربردهای صوتی و تصویری است. بااینحال باید به این نکته توجه داشت که ممکن است در برابر ضربههای فیزیکی آسیبپذیر باشد.
شیلد بافت
همانطور که از اسمش پیداست شلد بافت از رشتههای نازک مسی یا آلومینیومی بافته شده، ساخته شده است که ساختاری لایهای مقاوم و انعطافپذیر را ارائه میدهد. ساختار بافتی نه تنها مقاومت بالایی در برابر آسیبهای فیزیکی دارد؛ بلکه قابلیت انعطافپذیری بیشتری را نیز به ارمغان میآورد. این نوع شیلد معمولاً در کابلهای صوتی و تصویری حرفهای مورد استفاده قرار میگیرد و علاوه بر حفاظت مؤثر در برابر تداخل الکترومغناطیسی، میتواند به عنوان یک نویز گیر قدرتمند عمل کند.
شیلد ترکیبی
ترکیبی از مزایای دو نوع قبلی است و عملکرد برتری در کاهش تداخل الکترومغناطیسی و حفاظت از کابل در برابر آسیبهای فیزیکی ارائه میدهد. این گزینه معمولاً در کابلهای پیشرفته و حساس مورد استفاده قرار میگیرد جایی که کیفیت سیگنال و محافظت از دادهها اهمیت بالایی دارد. با استفاده از شیلد ترکیبی کاربران میتوانند از کیفیت بالای انتقال دادهها اطمینان حاصل کنند.
شیلد لولهای
این نوع شیلد به شکل لولهای طراحی شده و معمولاً از مواد فلزی یا پلاستیکی مقاوم ساخته میشود. بیشتر برای کابلهای بزرگ و سنگین که نیاز به حفاظت بیشتری دارند استفاده میشود. شیلد لولهای به دلیل ساختار محکم و مقاوم خود، در محیطهای صنعتی و سختافزاری کاربرد دارد و به خوبی از کابلها در شرایط دشوار محافظت میکند.
شیلد کواکسیال
در کابلهای کواکسیال که نوع خاصی از کابل انتقال داده هستند، طراحی خاصی از شیلد برای انتقال سیگنالهای فرکانس بالا بهینه شده است. این شیلد به شکل لایهای فلزی دور هسته مرکزی کابل قرار دارد و قادر است به خوبی از تداخل الکترومغناطیسی جلوگیری کند. این نوع کابلها معمولاً در سیستمهای تلویزیونی، شبکه اینترنت و ارتباطات داده مورد استفاده قرار میگیرند و کیفیت سیگنال را در سطوح بالا حفظ میکنند.
سخن پایانی
گفتیم که کابلهای شیلددار shielded cable به عنوان یک راهحل مؤثر برای کاهش نویز و تداخل الکترومغناطیسی، کیفیت انتقال دادهها را افزایش میدهند و از تجهیزات الکتریکی محافظت میکنند. باتوجهبه ویژگیهای منحصربهفرد آنها، این کابلها گزینهای ایدهآل برای استفاده در محیطهای صنعتی و پروژههایی با نیاز به انتقال دادههای حساس هستند. در واقع قبل از اینکه شیلد در انواع کابلهای انتقال داده مورد استفاده بگیرد؛ این کابلها تنها در محیطهای خاصی قابل استفاده بودند؛ اما اکنون این کابلها در همهجا و با هر شرایطی مورد استفاده هستند.
