로딩 코일

부하코일 또는 부하코일은 인덕턴스를 높이기 위해 전자회로에 삽입되는 인덕터입니다.이 용어는 19세기에 장거리 전신 케이블의 신호 왜곡을 방지하기 위해 사용된 인덕터를 말합니다.이 용어는 무선 안테나의 인덕터 또는 안테나와 피드라인 사이의 인덕터에서도 사용되며, 동작 주파수로 전기적으로 짧은 안테나가 공진합니다.

코일 로딩의 개념은 올리버 헤비사이드에 의해 1860년대 최초의 대서양 횡단 전신 케이블의 느린 신호 속도의 문제를 연구하면서 발견되었습니다.그는 전송된 신호의 진폭과 시간 지연 왜곡을 방지하기 위해 추가적인 인덕턴스가 필요하다고 결론지었다.왜곡 없는 전송을 위한 수학적 조건을 헤비사이드 조건이라고 합니다.이전의 전신 회선은 육로 또는 더 짧았기 때문에 지연이 적었고, 추가 인덕턴스의 필요성은 그리 크지 않았습니다.해저 통신 케이블은 특히 이 문제에 해당하지만, 20세기 초 균형 잡힌 쌍을 사용하는 설치는 종종 로딩 코일이 아닌 철선이나 테이프로 지속적으로 로딩되어 밀봉 문제를 피할 수 있었습니다.

로딩 코일은 역사적으로 Mihajlo Pupin의 이름을 따서 Pupin 코일이라고도 하며, 특히 헤비사이드 조건에 사용할 경우 Pupinization이라고도 합니다.

적용들

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전화 회선

로딩 코일의 일반적인 용도는 전화 케이블의 트위스트 밸런스 페어의 음성 주파수 진폭 응답 특성을 개선하는 것입니다.트위스트 페어(twisted pair)는 균형 잡힌 형식이기 때문에 균형을 유지하기 위해 부하 코일의 절반을 쌍의 각 다리에 삽입해야 합니다.이 두 권선이 같은 코어에 형성되는 것은 일반적입니다.이로 인해 플럭스 링크가 증가하며, 플럭스 링크가 없으면 코일의 회전 횟수를 늘려야 합니다.공통 코어를 사용하더라도 이러한 부하 코일은 다른 회로에 결합을 제공하지 않기 때문에 변압기로 구성되지 않습니다.

한 쌍의 와이어와 주기적으로 직렬로 삽입되는 코일을 로드하면 코일의 인덕턴스(와이어의 분산 인덕턴스)와 와이어 간의 분산 캐패시턴스에 의해 형성되는 로우패스 필터의 컷오프 주파수까지 높은 음성 주파수에서 감쇠가 감소합니다.컷오프 주파수를 넘으면 감쇠가 급속히 증가합니다.코일 사이의 거리가 짧을수록 차단 빈도가 높아집니다.차단 효과는 일괄 인덕터를 사용한 인공물이다.연속분산인덕턴스를사용한로드방법에서는컷오프가없습니다.

코일을 로드하지 않으면 라인 응답은 회선의 저항과 캐패시턴스에 의해 좌우되며 주파수에 따라 감쇠가 완만하게 증가합니다.정확하게 올바른 인덕턴스의 로딩 코일의 경우 캐패시턴스도 인덕턴스도 지배적이지 않습니다. 즉, 응답은 평탄하고 파형은 왜곡되지 않으며 특성 임피던스는 컷오프 주파수까지 저항성이 있습니다.오디오 주파수 필터의 동시 형성은 노이즈가 감소한다는 점에서도 도움이 됩니다.

DSL

부하 코일의 경우 회로의 신호 감쇠는 전송 라인의 통과 대역 내의 신호에서는 낮은 상태로 유지되지만 오디오 차단 주파수를 초과하는 주파수에서는 빠르게 증가합니다.이후 아날로그 또는 디지털 캐리어 시스템이나 Digital Subscriber Line(DSL; 디지털 가입자 회선) 등 고주파를 필요로 하는 애플리케이션을 지원하기 위해 전화 회선을 재사용할 경우 로드 코일을 분리하거나 교체해야 합니다.병렬 캐패시터가 있는 코일을 사용하면 m-파생 필터의 토폴로지와 함께 필터를 형성하고 컷오프 위의 주파수 대역도 통과합니다.삭제하지 않으면 본사에서4마일(6.4km) 이상 떨어진 거리에 있는 사용자에게는 DSL을 지원할 수 없습니다.

캐리어 시스템

20세기 초중반의 미국 전화 케이블은 1.61km(1마일) 간격으로 부하 코일을 가지고 있었으며, 보통 많은 코일이 들어 있는 코일 케이스에 들어 있었습니다.더 높은 주파수를 통과하려면 코일을 제거해야 했지만, 코일 케이스는 디지털 T-캐리어 시스템의 리피터를 위한 편리한 장소를 제공했고, 그 후 1.5 Mbit/s의 신호를 전송할 수 있었습니다.거리가 좁고 구리 비용이 높아 유럽 케이블은 와이어가 얇아졌고 간격이 더 좁았습니다.유럽 시스템은 1km 간격으로 2Mbit/s를 전송할 수 있었다.

무선 안테나

또 다른 유형의 로딩 코일은 라디오 안테나에 사용됩니다.모노폴 및 다이폴 무선 안테나는 전파의 공진기로 작동하도록 설계되어 있습니다. 송신기에서 나오는 전력은 안테나의 전송선을 통해 안테나에 공급되며 안테나 소자의 전압 및 전류의 정상파를 들뜨게 합니다.'자연적인' 공명 상태가 되려면 안테나는 사용되는 전파 파장의 4분의 1의 물리적 길이(또는 홀수 배수가 바람직함)를 가져야 합니다.공진 시 안테나는 순수 저항으로 전기적으로 작용하여 송신기에서 자신에게 인가되는 모든 전력을 흡수합니다.

많은 경우 현실적인 이유로 안테나를 공진 길이보다 짧게 만들어야 합니다. 이를 전기적으로 짧은 안테나라고 합니다.4분의 1 파장보다 짧은 안테나는 전송로에^{[citation needed]} 용량 리액턴스를 나타낸다.인가된 전력의 일부는 전송 라인에 반사되어 송신기를^{[citation needed]} 향해 되돌아갑니다.같은 주파수의 2개의 전류가 반대 방향으로 흐르면 전송^{[citation needed]} 라인에 정재파가 발생하며, 정재파비(SWR)가 1개 이상 됩니다.높아진 전류는 와이어를 가열하여 에너지를 낭비하고 송신기를 과열시킬 수도 있습니다.

전기적으로 짧은 안테나를 공진시키기 위해 부하 코일이 안테나와 직렬로 삽입됩니다.코일은 짧은 안테나의 용량성 리액턴스와 동일한 유도 리액턴스를 가지도록 제작되었기 때문에 리액턴스의 조합이 취소됩니다.이렇게 부하가 걸리면 안테나가 전송 라인에 순수한 저항을 일으켜 에너지가 반사되지 않습니다.로딩 코일은 종종 안테나의 밑부분과 전송 라인 사이에 배치되지만(기본 부하), 보다 효율적인 방사를 위해 안테나 소자^{[citation needed]} 자체의 중앙에 삽입되기도 합니다(중앙 부하).

강력한 송신기를 위한 코일의 로딩은 특히 저주파에서 까다로운 설계 요건을 가질 수 있습니다.짧은 안테나의 방사 저항은 LF 또는 VLF 대역에서는 몇 옴이 낮기 때문에 매우 낮을 수 있습니다.여기서 안테나는 일반적으로 짧고 유도 부하가 가장 필요합니다.코일 권선의 저항은 방사선 저항과 동등하거나 초과하기 때문에 매우 전기적으로 짧은 안테나의 부하 코일은 작동 주파수에서 매우 낮은 AC 저항을 가져야 합니다.피부 효과 손실을 줄이기 위해 코일은 종종 튜브 또는 리츠 와이어로 만들어지며, 단층 권선을 사용하여 회전 간격을 두고 근접 효과 저항을 줄입니다.많은 경우 고전압을 처리해야 합니다.유전체 손실로 인한 전력 손실을 줄이기 위해 코일은 얇은 세라믹 스트립에 지지된 공기 중에 매달려 있는 경우가 많습니다.저주파에서 사용되는 용량성 부하 안테나는 대역폭이 매우 좁기 때문에 주파수를 변경할 경우 부하 코일을 조정하여 안테나를 새로운 송신기 주파수와 공진하도록 조정해야 합니다.변량계가 자주 사용됩니다.

벌크 파워 전송

장거리 벌크 송전선의 대용량으로 인한 손실을 줄이기 위해 Flexible AC 전송 시스템(FACT), 정적 VAR 보상기 또는 정적 동기 직렬 보상기를 사용하여 인덕턴스를 회로에 도입할 수 있습니다.직렬 보상은 회로에 인덕턴스를 공급하는 경우 회로에 직렬로 연결된 인덕터로 간주할 수 있습니다.

캠벨 방정식

캠벨 방정식은 부하된 선의 전파 상수를 예측하기 위해 George Ashley Campbell에 의한 관계입니다.다음과 ^[1]같이 기술되어 있다.

$\displaystyle \cosh(\cosh 'd)=\cosh(\cosh(\cosh d)+{\frac {Z}{2Z_{0}}}\sinh(\gamma d)}$

어디에,

${\displaystyle \S }$ $(\displaystyle$ \displaystyle \displicate $\!,$ )는 언로드된 라인의 전파 상수입니다.

$γ${$displaystyle$ \ displaystyle '$$\ ! , }는$$ 로드된 라인의 전파 ${\displaystyle {\mathrm{상수}}^{}}$입니다.

${\displaystyle d}$\ $displaystyle$ d \ ! ,$$}는$$ 로드된 라인상의 코일 간격입니다.

$displaystyle$ Z$\!)$는 부하 코일의 임피던스입니다.

${\displaystyle {Z\mathrm{}}_{}}$ 0$displaystyle Z_{0}\!)$은 언로드된 라인의 특성 임피던스입니다.

보다 엔지니어 친화적인 경험의 법칙은 부하 코일의 간격에 대한 대략적인 요건은 ^[2]전송되는 최대 주파수의 파장당 10개의 코일입니다.로드된 라인을 상수 k 필터로 처리하고 여기에 이미지 필터 이론을 적용하면 이 근사치에 도달할 수 있습니다.기본 영상 필터 이론에서 저역 통과 상수 k 필터의 각도 차단 주파수와 특성 임피던스는 다음과 같이 주어진다.

${\displaystyle c_{}}$ c${\displaystyle {}_{}}$= ${\displaystyle \frac{\sqrt{1{}_{}}}{}}$ ${\displaystyle \frac{\sqrt{{L\frac{\mathrm{}}{}}_{}}}{}}$ ${\displaystyle \frac{\sqrt{1_{}{}_{}}}{}}$ 2 ${\displaystyle \frac{\sqrt{{C\frac{\mathrm{}}{}}_{}}}{}}$ 2 ( \ $displaystyle$ \$메가$_ { c } =$flac { { }$ { } $C$${\displaystyle {}_{}}$$_$ { $\ frac$ { } {$$} } } } ,,,, ${\displaystyle Z\sqrt{\frac{{}_{}}{}}}$ $0$= ${\displaystyle \sqrt{\frac{{L1}_{}}{{}_{}}}}$ C 1 \ $displaystyle Z_0$= { {$qrt$ { { } frc } { { { { { } $frcrc$ }}

여기서 L12{\displaystyle L_{\frac{1}{2}}}, C12{\displaystyle C_{\frac{1}{2}}}은 반단 면 요소 값을 본다.

필요한 장하 코일. 인덕턴스고 코일 간격 찾을 수 있다. 이러한 기본적인 방정식;부터.

L)Z0ω c{\displaystyle L={\frac{Z_{0}}{\omega_{c}}}}과, d=2ω cZ0C{\displaystyle d={{2\frac}{\omega_{c}Z_{0}C}}}.

라인의 단위 길이당 어디 C정전 용량이 되는 것이다.

차단 파장 수익률에 코일의 수, 이 표현하는 것.

${\displaystyle{\frac{\lambda_{c}}{d}}=\pi vZ_{0}C}.$

질문에 케이블의 전파 어디서 v는 속도다.

이후로 v=1Z0C{\displaystyle v={1\over Z_{0}C}}.

λ cd)π{\displaystyle{\frac{\lambda_{c}}{d}}=\pi}.

캠벨은 비슷한 결과를 얻은 1898년 찰스 고드프리에 의해 기술된 추를 주기적으로 적재하는 기계선과 유추함으로써 이 표현에 도달했다.이런 종류의 기계적 하중 라인은 조셉-루이 라그랑주(1736–^[3]1813)에 의해 처음 연구되었다.

차단 주파수를 초과하는 주파수가 전송되지 않는 차단 현상은 부하 코일의 바람직하지 않은 부작용입니다(필터 개발에는 매우 유용함).컷오프는 부하 ^[4]코일의 응집 특성으로 인해 발생하기 때문에 연속 부하를 사용함으로써 회피된다.

역사

올리버 헤비사이드

로딩 코일의 기원은 Oliver Heaviside의 전송선 이론에서 찾을 수 있습니다.Heaviside(1881)는 무한히 작은 회로 소자의 네트워크로서 회선을 표현했다.그의 연산 미적분을 이 네트워크의 분석에 적용함으로써, 그는 헤비사이드 ^[5][6]상태로 알려진 것을 발견했다(1887).이는 전송로에 왜곡이 발생하지 않도록 하기 위해 충족되어야 하는 조건입니다.헤비사이드 조건은 직렬 임피던스 Z가 모든 주파수에서 션트 어드미턴스 Y에 비례해야 한다는 것입니다.1차 라인 계수의 관점에서 조건은 다음과 같습니다.

${\displaystyle {R}{G}}={L}{C}}$

장소

$(\displaystyle$ R$)$은 단위 길이당 라인의 직렬 저항입니다.

$\displaystyle$L은$$ 단위 길이당 라인의 직렬 자기 유도입니다.

$(\displaystyle$ G$)$는 단위 길이당 라인 절연체의 션트 누출 전도율입니다.

$(\displaystyle$ C$)$는 단위 길이당 라인 도체 간의 션트 용량입니다.

헤비사이드는 당시 사용하던 실용 전신 케이블에서는 이 조건이 충족되지 않는다는 것을 알고 있었다.일반적으로 실제 케이블은

${\displaystyle\frac {R}{G}}\gg {\frac {L}{C}}$

이는 주로 케이블 절연체를 통한 누출 값이 낮기 때문인데, 이는 헤비사이드 시대보다 절연체가 더 좋은 최신 케이블에서 더욱 두드러집니다.따라서 이 조건을 충족하기 위해서는 G 또는 L을 증가시키거나 R 또는 C를 감소시키는 방법이 선택됩니다.R을 줄이려면 더 큰 도체가 필요합니다.구리는 이미 전신 케이블에 사용되고 있으며 은을 사용하지 않는 한 가장 좋은 도체입니다.R이 감소한다는 것은 더 많은 구리와 더 비싼 케이블을 사용한다는 것을 의미합니다.또, C 를 작게 하면, 케이블의 사이즈가 커집니다(동선이 많을 필요는 없습니다).G를 증가시키는 것은 매우 바람직하지 않습니다.이는 왜곡을 줄이면서도 동시에 신호 손실을 증가시킵니다.헤비사이드는 ^[7]왜곡을 줄이기 위해 L을 늘리는 전략을 남겨둔 이 가능성을 고려했지만 거절했다.

Heaviside는 즉시(1887) 인덕턴스를 증가시키는 몇 가지 방법을 제안했는데, 여기에는 도체 간격을 더 두고 절연체에 철가루를 가하는 것이 포함됩니다.마지막으로,^[8] 헤비사이드는 노선을 따라 간격을 두고 이산 인덕터를 사용할 것을 제안했다(1893년).하지만 그는 영국 GPO가 그 아이디어를 받아들이도록 설득하는 데 성공하지 못했다.Britain은 Heaviside가 특정 케이블 파라미터에 대한 코일의 크기와 간격에 대한 엔지니어링 세부사항을 제공하지 않았기 때문이라고 보고 있습니다.그들이 헤비사이드를 무시한 데는 헤비사이드의 괴팍한 성격과 기득권층과의 차별성도 작용했을 것이다.^[9]

존 스톤

존 S. 스톤은 AT&T(American Telephone & Telegraph Company)에서 일했으며 헤비사이드의 아이디어를 실제 통신에 적용하려는 최초의 시도였다.스톤의 아이디어는 그가 특허를 ^[10]낸 바이메탈 철제 구리 케이블을 사용하는 것이었다.Stone's의 이 케이블은 철 함량 때문에 선로 인덕턴스를 증가시키고 헤비사이드 조건을 충족할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.하지만, 스톤은 1899년에 회사를 떠났고 그 아이디어는 결코 ^[11]실행되지 않았다.Stone의 케이블은 연속 로딩의 한 예이며, 결국 실행된 원리는 다른 형태입니다. 예를 들어 이 기사의 뒷부분에서 Krarup 케이블을 참조하십시오.

조지 캠벨

조지 캠벨은 보스턴 시설에서 일하는 또 다른 AT&T 엔지니어였다.캠벨은 스톤의 바이메탈 케이블에 대한 조사를 계속하는 임무를 맡았으나, 곧 로딩 코일을 위해 케이블을 포기했다.캠벨은 헤비사이드의 상태를 발견한 헤비사이드의 업적을 알고 있었지만, 라인이 헤비사이드를 충족시킬 수 있도록 하중을 가하는 코일을 사용하자는 헤비사이드의 제안에 대해서는 알지 못했다.방향을 바꾼 동기는 캠벨의 제한된 예산이었다.

캠벨은 배정된 예산으로 실제 전화 루트를 통해 실제 시연회를 개최하기 위해 고군분투하고 말했다.실제 라인에 분포된 양이 아닌 덩어리 성분을 사용한 인공 라인 시뮬레이터를 고려하자 스톤의 분포 라인을 사용하는 대신 덩어리 성분으로 인덕턴스를 삽입할 수 없는 것이 아닌가 하는 생각이 들었다.그의 계산 결과, 전화 경로의 맨홀은 경로를 파헤치거나 새로운 케이블을 삽입할 필요 없이 로딩 코일을 삽입할 수 있을 정도로 충분히 가까웠다는 것을 알 수 있었을 때, 그는 이 새로운 ^[12]계획으로 변경했습니다.전화 케이블에 코일을 장착하는 첫 시연은 1899년 9월 6일 캠벨 본인과 그의 ^[13]조수가 수행한 소위 피츠버그 케이블의 46마일 길이의 시연이었다.공공 서비스에 투입된 최초의 전화 케이블은 1900년 ^[14]5월 18일 보스톤의 자메이카 플레인에서 웨스트 뉴턴 사이였다.

Campbell의 코일 로딩 작업은 주파수 분할 다중화에 매우 중요한 필터에 대한 후속 작업의 이론적 기초를 제공했습니다.바람직하지 않은 부작용인 부하 코일의 차단 현상을 이용하여 바람직한 필터 주파수 ^[15][16]응답을 생성할 수 있습니다.

마이클 푸핀

발명가이자 미국으로 이민 온 세르비아인 마이클 푸핀도 코일 장전 이야기에 한몫을 했다.푸핀은 캠벨의 ^[17]특허에 대해 경쟁 특허를 신청했다.이 푸핀의 특허는 1899년으로 거슬러 올라간다.이전^[18] 특허(1894년, 1893년 12월 출원)가 있습니다.이 특허는 때때로 Puppin의 로딩 코일 특허로 언급되기도 하지만, 사실은 다른 것입니다.그 혼란은 이해하기 쉬운데, 푸핀 자신은 1894년 ^[19]산에 오르면서 코일을 싣는 아이디어를 처음 떠올렸다고 주장하지만,^[20] 그 당시 출판된 것은 아무것도 없다.

Puppin의 1894년 특허는 인덕터가 아닌 콘덴서로 라인을 "로드"하고 있는데, 이는 이론적으로^[21] 결함이 있어 실행이 불가능하다는 비판을 받아왔다.혼란을 가중시키려면 Puppin이 제안한 콘덴서 방식 중 한 변종에는 코일이 있습니다.단, 이러한 내용은 회선을 보정하기 위한 것이 아닙니다.표준 기기를 사용하여 테스트할 수 있도록 회선에 대한 DC 통전성을 복원하기 위한 것입니다.Puppin은 인덕턴스가 너무 커서 50Hz ^[22]이상의 모든 AC 신호를 차단한다고 말합니다.그 결과, 콘덴서만이 라인에 중요한 임피던스를 추가해, 「코일은 전술한 결과에 어떠한 물질적인 영향도 주지 않습니다」^[23]라고 합니다.

법정 투쟁

헤비사이드는 그의 아이디어에 특허를 낸 적이 없다. 사실, 그는 그의 작품 ^[24]중 어떤 것도 상업적 이득을 취하지 않았다.이 발명을 둘러싼 법적 분쟁에도 불구하고 캠벨이 실제로 로딩 ^[25]코일을 사용하여 전화 회선을 만든 최초의 사람이라는 것은 의심의 여지가 없습니다.헤비사이드가 처음 출판한 사람이라는 사실에는 의심의 여지가 거의 없으며 많은 사람들이 푸핀의 ^[26]우선권에 대해 이의를 제기할 것이다.

AT&T는 푸핀의 주장을 놓고 법정 다툼을 벌였다.푸핀이 처음 특허를 냈지만 캠벨은 푸핀이 특허를 신청하기도 전에 이미 실증했다.^[27]캠벨의 제출 지연은 AT&T의 느린 내부 ^[28]조작 때문이다.

하지만 AT&T는 캠벨이 제안한 특허 출원서에서 특허가 ^[29]제출되기 전에 필요한 인덕턴스의 정확한 가치를 상세히 기술한 표와 그래프를 모두 삭제했다.푸핀의 특허는 (정확도가 낮은) 공식을 포함하고 있었기 때문에 AT&T는 불완전한 공개를 주장할 여지가 있었다.헤비사이드의 사전 출판으로 인해 발명이 부적격으로 선언될 위험을 우려하여, 그들은 도전을 포기하고 AT&T가 두 특허를 모두 지배할 수 있도록 푸핀의 특허에 대한 옵션을 연회비로 사기로 결정했다.1901년 1월까지 Puppin은 20만 달러(2011년^[30] 1300만 달러)의 급여를 받았고 1917년 AT&T 독점이 종료되고 지급이 중단되었을 때 그는 총 455,000 달러(^[31]2011년^[30] 2500만 달러)의 급여를 받았다.

AT&의 이점t

그 발명은 AT&T에게 엄청난 가치가 있었다.전화 케이블은 이전에 사용 가능했던 거리의 2배까지 사용할 수 있게 되었습니다.또, 같은 거리에서 기존의 품질(및 비용)의 반을 사용할 수 있게 되었습니다.캠벨이 시연을 계속하도록 허용할지를 고려할 때, 그들의 엔지니어들은 뉴욕과 뉴저지에서만 ^[32]70만 달러의 신규 설치 비용을 절감할 수 있을 것으로 추정했다.AT&T는 20세기 ^[33][34]1분기에 1억 달러를 절약한 것으로 추정됐다.모든 것을 시작한 헤비사이드는 아무것도 얻지 못했다.그는 형식적인 보수를 제안받았으나 그의 공로를 인정받기 위해 받아들이지 않았다.그는 아이러니컬하게도 자신의 이전 출판물이 인정되었다면 그것은 "적절한 방향으로의 달러의 흐름과 ...간섭될 것"^[35]이라고 말했다.

해저 케이블

해저 통신 케이블의 왜곡은 특히 문제가 되고 있습니다.이는 길이가 길기 때문에 왜곡이 심할 뿐만 아니라 절연재의 특성으로 인해 폴의 열린 와이어보다 왜곡되기 쉽기 때문입니다.신호의 다른 파장이 물질 내에서 다른 속도로 이동하여 산란을 일으킵니다.헤비사이드가 이 문제를 연구하고 ^[36]해결책을 찾도록 동기를 부여한 것은 최초의 대서양 횡단 전신 케이블의 문제였다.코일을 장착하면 분산 문제가 해결되며, 해저 케이블에 코일을 처음 사용한 것은 1906년 Siemens와 Halske가 Constance ^[37]호수를 가로지르는 케이블이었습니다.

무거운 해저 케이블과 함께 로딩 코일을 사용하는 데는 많은 어려움이 있습니다.적재 코일의 팽출부가 케이블 선박의 케이블 부설 장치를 쉽게 통과하지 ^[38]못해 적재 코일을 부설하는 동안 배가 속도를 늦춰야 했다.코일이 설치된 곳의 단절로 인해 부설 시 케이블에 응력이 가해졌습니다.주의하지 않으면 케이블이 끊어져 수리가 어려울 수 있습니다.또 다른 문제는 당시 재료과학이 코일과 케이블 사이의 이음새를 바닷물 유입에 대해 밀봉하는 데 어려움을 겪었다는 것이다.이 일이 일어났을 때 케이블은 ^[39]망가져 있었습니다.이러한 문제를 극복하기 위해 연속 부하가 개발되었으며, 차단 ^[40]주파수가 없다는 이점도 있습니다.

Krarup 케이블

덴마크 엔지니어 Carl Emil Krarup은 이산 로딩 코일의 문제를 해결하는 연속 로딩 케이블의 형태를 발명했습니다.Krarup 케이블에는 철선이 연속적으로 중앙 구리 도체에 감겨 있고 인접한 선들이 서로 접촉하고 있습니다.이 케이블은 통신 ^[41]케이블에서 연속 부하를 최초로 사용한 케이블입니다.1902년 크라룹은 이 주제에 관한 논문을 썼고 헬싱외르(덴마크)와 헬싱보리(스웨덴)^[42] 사이에 첫 번째 케이블이 설치되는 것을 보았다.

퍼머로이 케이블

Krarup 케이블은 회선에 인덕턴스를 추가했지만, 이는 헤비사이드 조건을 충족시키기에 불충분했습니다.AT&T는 높은 투과성을 가진 더 좋은 재료를 찾았다.1914년, 구스타프 엘멘은 자성 니켈-철 소둔 합금인 퍼마로이(Permalloy)를 발견했다.1915년, 올리버 E. 버클리, H.D. 벨 연구소의 아놀드와 엘멘은 모두 구리 ^[43]도체를 감싼 퍼머로이 테이프를 사용하여 해저 통신 케이블을 만드는 방법을 제안함으로써 전송 속도를 크게 향상시켰다.

이 케이블은 1923년 버뮤다에서 시험되었다.최초의 ^[43]퍼머로이 케이블은 1924년 9월에 뉴욕시와 호타(아조레스)를 연결했다.퍼머로이 케이블은 해저 전신 케이블의 신호 전송 속도를 40단어/분이 ^[44]양호하다고 간주할 때 400단어/분으로 높일 수 있었다.첫 번째 대서양 횡단 케이블은 단 2단어/^[45]분밖에 달성하지 못했습니다.

뮤메탈 케이블

Mu-metal은 permalloy와 유사한 자기 특성을 가지고 있지만, 합금에 구리를 추가하면 연성이 증가하고 금속을 와이어로 끌어당길 수 있습니다.mu-metal 케이블은 permalloy 케이블보다 제작이 용이하며, mu-metal은 Krarup 케이블의 철선과 거의 같은 방식으로 코어 구리 도체에 감깁니다.mu-metal 케이블의 또 다른 장점은 구조가 가변 하중 프로파일에 적합하여 하중이 끝을 향해 테이퍼화된다는 것입니다.

뮤메탈은 1923년 런던 ^[46]텔레그래프 건설 유지 보수 회사에 의해 발명되었는데, 그는 처음에는 웨스턴 유니온 텔레그래프사를 위해 케이블을 만들었다.웨스턴 유니온은 퍼머로이를 사용하는 AT&T 및 웨스턴 일렉트릭 회사와 경쟁하고 있었다.퍼머로이 특허는 웨스턴 일렉트릭이 보유하고 있어 웨스턴 유니온이 ^[47]퍼머로이 사용을 금지했다.

패치 로드

케이블의 연속적인 로딩은 비용이 많이 들기 때문에 반드시 필요한 경우에만 실시합니다.코일이 포함된 일괄 로드는 가격이 저렴하지만 밀봉이 어렵고 컷오프 빈도가 일정하다는 단점이 있습니다.타협안은 패치 로딩입니다.이것에 의해, 케이블은 반복된 섹션으로 연속적으로 로딩됩니다.중간 섹션은 ^[48]언로드된 상태로 유지됩니다.

현재의 프랙티스

장전 케이블은 더 이상 해저 통신 케이블에 유용한 기술이 아닙니다. 처음에는 동축 케이블로 대체되어 인라인 리피터를 사용한 후 광섬유 케이블로 대체되었습니다.로딩 케이블의 제조는 1930년대에 감소하여 전후 다른 기술로 대체되었습니다.오늘날에도 일부 전화 유선 전화에서 로딩 코일을 찾을 수 있지만, 새로운 설치는 보다 현대적인 기술을 사용합니다.

「 」를 참조해 주세요.

• 전기적 연장
• 안테나 튜너
• 상수 k 필터
• 언로드 팬텀

레퍼런스

참고 문헌

• Bakshi, V.A.; Bakshi, A V, 전송선로 및 도파관, 테크니컬 퍼블리케이션, 2009 ISBN8184316348.
• Bray, J., Innovation and the Communications Revolution, Institute of Electric Engineers, 2002 ISBN 0852962185.
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• 이 문서에는 General Services Administration 문서의 퍼블릭 도메인 자료가 포함되어 있습니다(MIL-STD-188 지원).

외부 링크

• Allan Green, "Enderby's Warf에서의 150년의 산업과 기업", 대서양 케이블과 해저 통신의 역사.연속적으로 로드되는 케이블의 사진을 포함합니다.