สายเคเบิลคอมโพสิตพลังงานแสงสามารถบรรลุการพัฒนาแบบคู่ในความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้าและความเสถียรของสัญญาณได้อย่างไร

ในด้านการสื่อสารที่ทันสมัยและการส่งผ่านพลังงานการเกิดขึ้นของ สายเคเบิลคอมโพสิตพลังงานแสง นับเป็นการก้าวกระโดดที่สำคัญในการออกแบบสื่อการส่งสัญญาณ สายเคเบิลออพติคอลแบบดั้งเดิมและสายเคเบิลพลังงานเป็นอิสระจากกันการบรรทุกข้อมูลและพลังงานตามลำดับในขณะที่นวัตกรรมของสายเคเบิลคอมโพสิตพลังงานแสงคือการรวมทั้งสองไว้ในฝักเดียวกันซึ่งไม่เพียง แต่ตรงกับความต้องการของการส่งข้อมูลความเร็วสูง แต่ยังให้แหล่งจ่ายไฟที่เสถียร อย่างไรก็ตามการรวมนี้ไม่ใช่การซ้อนทับทางกายภาพอย่างง่าย แต่ต้องเอาชนะปัญหาการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าของการส่งกำลังไฟฟ้าแรงสูงบนสัญญาณออพติคอลในขณะที่มั่นใจว่าการทำงานที่มั่นคงในระยะยาวของสื่อทั้งสองในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน การพัฒนาหลักของมันคือการบรรลุความสมดุลที่สมบูรณ์แบบระหว่างความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC) และความน่าเชื่อถือเชิงกลผ่านการออกแบบโครงสร้างที่แม่นยำและการเพิ่มประสิทธิภาพวัสดุ

ความท้าทายความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้าของสายเคเบิลคอมโพสิตพลังงานแสงส่วนใหญ่มาจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่แข็งแกร่งที่เกิดขึ้นระหว่างการส่งกำลัง กระแสไฟฟ้าความถี่สูงหรือแรงดันสูงจะเป็นสนามแม่เหล็กสลับรอบตัวนำ หากการออกแบบไม่เหมาะสมมันจะรบกวนการส่งสัญญาณออปติคัลอย่างจริงจังในเส้นใยออพติคอลส่งผลให้การเสื่อมสภาพของอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนหรือแม้กระทั่งการหยุดชะงักของการสื่อสาร โซลูชันแบบดั้งเดิมมักจะพึ่งพาการแยกทางกายภาพหรือเลเยอร์ป้องกันเพิ่มเติม แต่จะเพิ่มขนาดและน้ำหนักของสายเคเบิลและลดความยืดหยุ่นในการปรับใช้ นวัตกรรมของสายเคเบิลคอมโพสิตพลังงานแสงอยู่ในโครงสร้างการซ้อนที่ดีที่สุดและการออกแบบการป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งช่วยให้เส้นใยออพติคอลและตัวนำไฟฟ้าสามารถอยู่ร่วมกันได้อย่างกลมกลืนในพื้นที่ จำกัด หน่วยใยแก้วนำแสงไม่ได้ถูกจัดเรียงแบบสุ่ม แต่คดเคี้ยวระหว่างสายทองแดงนำไฟฟ้าในเส้นทางทอพอโลยีเฉพาะตามกฎของการกระจายสนามแม่เหล็กไฟฟ้าทำให้ลดผลกระทบของแรงไฟฟ้าที่เกิดขึ้น ในเวลาเดียวกันโครงสร้างการป้องกันหลายชั้น - รวมถึงฟอยล์โลหะชั้นถักและวัสดุการซึมผ่านของแม่เหล็กสูง - สร้างการป้องกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไล่ระดับสีเพื่อให้แน่ใจว่า crosstalk สัญญาณถูกระงับไว้ต่ำกว่า -90dB

นอกเหนือจากความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้าแล้วความเสถียรเชิงกลของสายเคเบิลคอมโพสิตพลังงานแสงก็มีความสำคัญเช่นกัน เนื่องจากความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในคุณสมบัติทางกายภาพของเส้นใยออพติคอลและตัวนำทองแดง - อดีตมีความเปราะบางและอ่อนแอและหลังมีความยืดหยุ่น แต่ไวต่อความเครียด - สายเคเบิลคอมโพสิตแบบดั้งเดิมมักจะลดลงเนื่องจากการงอยืดหรือเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิแวดล้อม สายเคเบิลคอมโพสิตพลังงานแสงที่ทันสมัยใช้การออกแบบกลไกโครงสร้างที่แม่นยำเพื่อให้หน่วยใยแก้วนำแสงอยู่ในแกนสายเคเบิลที่มีอิสระในระดับปานกลางเพื่อหลีกเลี่ยงความเข้มข้นของความเครียด ทางเลือกของวัสดุฝักยังสะท้อนให้เห็นถึงการคิดของระบบ: ชั้นนอกใช้โพลีเอทิลีนที่มีการทนต่อรังสียูวีและการกัดกร่อนที่ทนต่อการกัดกร่อน (XLPE) หรือโพลียูรีเทน (PU) และชั้นในนั้นมีเจลปิดกั้นน้ำ การป้องกันแบบหลายชั้นนี้ช่วยให้สายเคเบิลออปติคัลและหน่วยพลังงานยังคงเป็นอิสระและมีเสถียรภาพภายใต้ความเครียดด้านสิ่งแวดล้อมเดียวกัน แม้จะอยู่ภายใต้ความแตกต่างของอุณหภูมิสูงหรือเงื่อนไขความชื้นสูงการลดทอนแสงและการเปลี่ยนแปลงความต้านทานยังคงสามารถควบคุมได้ภายในช่วงวิศวกรรมที่อนุญาต

ข้อได้เปรียบที่สำคัญอีกประการหนึ่งของสายเคเบิลคอมโพสิตพลังงานแสงคือความสามารถในการปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมการปรับใช้ที่ซับซ้อน ในสถานการณ์ต่าง ๆ เช่นสถานีฐาน 5G พลังงานลมนอกชายฝั่งหรือกริดสมาร์ทข้อ จำกัด ด้านพื้นที่และสภาพการทำงานที่รุนแรงทำให้การเดินสายแบบดั้งเดิมแยกกันยากที่จะนำไปใช้ โครงสร้างขนาดกะทัดรัดของสายเคเบิลคอมโพสิตไม่เพียง แต่ลดการเข้าใช้ท่อ แต่ยังช่วยลดความซับซ้อนในการก่อสร้างผ่านการออกแบบแบบบูรณาการ ตัวอย่างเช่นในสถานการณ์จำลองแหล่งจ่ายไฟของอุปกรณ์สื่อสารทาวเวอร์ทาวเวอร์สายเคเบิลคอมโพสิตสามารถส่งพลังงานและสัญญาณแสงในเวลาเดียวกันหลีกเลี่ยงการวางสายไฟเพิ่มเติมประหยัดค่าใช้จ่ายและปรับปรุงความน่าเชื่อถือของระบบ นอกจากนี้การออกแบบการจัดการความร้อนที่ได้รับการปรับปรุงให้ดีที่สุดช่วยให้มั่นใจได้ว่าประสิทธิภาพของเส้นใยจะไม่ได้รับผลกระทบจากการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในระหว่างการส่งกระแสไฟฟ้าสูงในขณะที่วัสดุปลอกควันที่มีควันต่ำ (LSZH) เป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัยจากอัคคีภัยที่เข้มงวดทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความเสี่ยงสูงเช่นอุโมงค์และศูนย์ข้อมูล

จากมุมมองของวิวัฒนาการทางเทคโนโลยีความก้าวหน้าของสายเคเบิลคอมโพสิตพลังงานแสงไม่เพียง แต่ในการแก้ปัญหาการรบกวนด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการกำหนดวิธีการรวมของสื่อการส่งผ่านใหม่ มันไม่ได้เป็นเพียงแค่การรวมสายเคเบิลออปติคัลกับสายเคเบิล แต่ผ่านนวัตกรรมการทำงานร่วมกันของวัสดุด้านวิทยาศาสตร์วัสดุแม่เหล็กไฟฟ้าและกลศาสตร์โครงสร้างระบบส่งกำลังลูกผสมใหม่ถูกสร้างขึ้น ในอนาคตด้วยการพัฒนากริดอัจฉริยะอินเทอร์เน็ตอุตสาหกรรมของสิ่งต่าง ๆ และการสื่อสารในพื้นที่พื้นที่แบบบูรณาการความต้องการสำหรับสื่อการส่งที่มีประสิทธิภาพเชื่อถือได้และเข้มข้นจะกลายเป็นเรื่องเร่งด่วนมากขึ้น ด้วยข้อได้เปรียบทางเทคโนโลยีสายเคเบิลคอมโพสิตพลังงานแสงคาดว่าจะกลายเป็นองค์ประกอบหลักของโครงสร้างพื้นฐานรุ่นใหม่และส่งเสริมการรวมพลังงานและเครือข่ายข้อมูลอย่างลึกซึ้ง