非屏蔽双绞线上的高频电磁波：载波频率的上界
应用物理
2021-03-26 v1 信号处理
摘要
本文探究了普遍存在的双绞线在高频下的行为以及对高达 12GHz 双绞线的宽带激励。尽管关于双绞线的文献数量庞大，现有论文大多聚焦于当前数字用户线技术所工作的 1GHz 以下频谱。双绞线上更高的载波频率能够支持未来通信网络所需的数据速率；因此，现有的铜缆基础设施可在最后一英里加以利用，对光纤网络形成补充。针对此目标，我们推导了双绞线的电磁场解析表达式与特征方程。借助这些推导，我们展示了双绞线工作频率的一个基本极限，超过该极限双绞线开始辐射并表现得如同天线。为通过测量验证我们的理论，我们设计了一个微带巴伦以激励双绞线上的差模。与现成设备不同，该巴伦在 1-12GHz 范围内具有近乎线性的传输曲线。这种线性使我们能够检测到使用现成设备无法实现的辐射。最后，我们证明英国使用的标准双绞线可在无辐射效应下用于高达 5GHz 的载波频率，且通过减小绞合长度可将此上限移至更高频率。
引用
@article{arxiv.2103.13463,
title = {High-Frequency Electromagnetic Waves on Unshielded Twisted Pairs: Upper Bound on Carrier Frequency},
author = {E. Dinc and S. S. Bukhari and A. Al Rawi and E. de Lera Acedo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.13463},
year = {2021}
}