Alig van olyan ember, aki soha ne látott volna koaxiális kábelt. Hogyan működik, mik az előnyei, mik az alkalmazási területei – erre még sokan rájöttek.
Tartalom
A koaxiális kábel működése
A koaxiális kábel a következőkből áll:
- belső vezető (központi mag);
- dielektromos;
- külső vezető (fonat);
- külső burkolat.
Ha a kábelt keresztmetszetben vesszük figyelembe, akkor láthatjuk, hogy mindkét vezetéke ugyanazon a tengelyen van. Innen a kábel neve: angolul koaxiális - koaxiális.
A jó kábelben a belső vezető rézből készül. Most az olcsó termékek alumíniumot vagy akár rézzel bevont acélt használnak. A jó minőségű kábelben a dielektrikum polietilén, a nagyfrekvenciás kábelekben pedig fluoroplast.Olcsó lehetőségek esetén különféle habosított műanyagokat használnak.
A fonás klasszikus anyaga a réz, a minőségi termékek fonása sűrű szövéssel, hézagok nélkül történik. A gyengébb minőségű kábeleknél rézötvözetet, esetenként acélötvözetet használnak a külső vezető elkészítéséhez, ritka szövést a költségcsökkentés érdekében, esetenként fóliát.
A koaxiális kábel terjedelme, előnyei és hátrányai
A koaxiális kábel legáltalánosabb felhasználási módja a nagyfrekvenciás áramok (RF, mikrohullámú és magasabb) átvitele. Sok esetben ez megtörténik kommunikáció az antenna és az adó között vagy az antenna és a vevő között, valamint kábeltelevíziós rendszerekben. Egy ilyen jel kétvezetékes vonalon is továbbítható - ez olcsóbb.
Bizonyos esetekben ez megtörténik, de egy ilyen vonalnak komoly hátránya van - a benne lévő elektromos mező áthalad a nyílt téren, és ha egy harmadik féltől származó vezető tárgy kerül bele, ez jeltorzulást okoz - csillapítás, visszaverődés stb. . A koaxiális kábelnél pedig az elektromos tér teljesen belül van, így fektetéskor nem kell attól tartani, hogy a vezeték fémtárgyak mellett halad el (vagy utólag a kábel közelébe kerülhetnek) - ezek nem befolyásolják a távvezeték működése.
A koaxiális kábel hátrányai közé tartozik a magas költsége. Szintén hátránya a sérült vonal javításának bonyolultsága.
Korábban a koaxiális kábeleket széles körben használták a számítógépes hálózatok adatátviteli vonalainak szervezésére. Mára az átviteli sebesség olyan szintre emelkedett, amelyet az RF kábel nem tud biztosítani, ezért ez az alkalmazás gyorsan megszűnik.
A különbség a koaxiális kábel és a páncélozott kábel és az árnyékolt vezeték között
A koaxiális kábelt gyakran összekeverik az árnyékolt vezetékkel és még a páncélozott tápkábellel is. Ha van bizonyos külső hasonlóság a kialakításban („mag-szigetelő-fém rugalmas burkolat”), akkor céljuk és működési elvük eltérő.
A koaxiális kábelben a fonat második vezetőként működik, amely befejezi az áramkört. Egy terhelési áram szükségszerűen átfolyik rajta (néha még a belső és a külső oldalon is eltérő). A fonat biztonsági okokból érintkezhet a talajjal, de lehet, hogy nem – ez nem befolyásolja a működését. Szintén helytelen képernyőnek nevezni – nem hordoz globális szűrési funkciót.
Páncélozott kábelnél a külső fémfonat védi a szigetelőréteget és a magot a mechanikai igénybevételtől. Nagy szilárdságú, és mindig a biztonsági követelményeknek megfelelően földelt. Normál üzemmódban nem folyik rajta áram.
Árnyékolt vezetékben a külső vezetőköpeny úgy van kialakítva, hogy megvédje a vezetőt a külső interferencia ellen. Ha szükség van az alacsony frekvenciájú interferencia elleni védelemre (1 MHz-ig), akkor a képernyő csak a vezeték egyik oldalán van földelve. 1 MHz feletti interferencia esetén a képernyő jó antennaként szolgál, így több ponton (a lehető leggyakrabban) végig földelve van. Normál módban sem szabad áramnak átfolynia a képernyőn.
A koaxiális kábel műszaki paraméterei
Az egyik fő paraméter, amelyre a kábel kiválasztásakor figyelni kell, a jellemző impedancia. Bár ezt a paramétert ohmban mérik, ohmmérő üzemmódban hagyományos teszterrel nem mérhető, és nem függ a kábelszakasz hosszától.
A vonal hullámimpedanciáját a lineáris induktivitásának a lineáris kapacitáshoz viszonyított aránya határozza meg, ami viszont a központi mag és a fonat átmérőjének arányától, valamint a dielektrikum tulajdonságaitól függ. Ezért eszközök hiányában a hullámellenállást tolómérővel „mérheti” - meg kell találnia a d mag átmérőjét és a D fonat átmérőjét, és be kell cserélnie az értékeket a képletbe.
Itt is:
- Z a kívánt hullámellenállás;
- Er - a dielektrikum dielektromos áteresztőképessége (polietilén esetén 2,5, habosított anyag esetén - 1,5).
A kábel ellenállása bármilyen ésszerű méretű lehet, de a termékeket szabványosan a következő értékekkel gyártják:
- 50 ohm;
- 75 ohm;
- 120 Ohm (elég ritka lehetőség).
Lehetetlen azt mondani, hogy egy 75 ohmos kábel jobb, mint egy 50 ohmos (vagy fordítva). Mindegyiket a helyén kell alkalmazni - a jeladó Z kimenetének jellemző impedanciájátés, kommunikációs vonalak (kábelek) Z és a terhelésnek azonosnak kell lennie a Z-veln, csak ebben az esetben megy végbe veszteségek és visszaverődések nélkül az energia átadása a forrásról a terhelésre.
A nagy impedanciájú kábelek gyártásának gyakorlati korlátai vannak. A 200 ohmos és nagyobb kábeleknek nagyon vékonynak kell lenniük, vagy nagy átmérőjű külső vezetővel kell rendelkezniük (a nagy D/d arány fenntartásához).Egy ilyen terméket nehezebb használni, ezért a nagy ellenállású utakhoz vagy kétvezetékes vezetékeket vagy megfelelő eszközöket használnak.
Egy másik fontos koaxiális paraméter az csillapítás. dB/m-ben mérve. Általánosságban elmondható, hogy minél vastagabb a kábel (pontosabban minél nagyobb a központi mag átmérője), annál kevésbé csillapodik benne a jel minden méter hosszúságnál. De ezt a paramétert befolyásolják azok az anyagok is, amelyekből a kommunikációs vonal készül. Az ohmos veszteségeket a központi mag és a fonat anyaga határozza meg. A dielektromos veszteségek hozzájárulnak. Ezek a veszteségek a jelfrekvencia növekedésével nőnek, csökkentésére speciális szigetelőanyagokat (PTFE stb.) használnak. Az olcsó kábelekben használt habosított dielektrikumok hozzájárulnak a fokozott csillapításhoz.
A koaxiális kábel másik fontos jellemzője sebességtényező. Erre a paraméterre ott van szükség, ahol tudni kell a kábel hosszát a továbbított jel hullámhosszaiban (például ellenállás-transzformátorokban). A kábel elektromos hossza és fizikai hossza nem egyezik, mert a fény sebessége vákuumban nagyobb, mint a fény sebessége a kábel dielektrikumában. K polietilén dielektromos kábelhezszemrehányás=0,66, a fluoroplasztikusra - 0,86. Olcsó termékekhez habszigetelővel - kiszámíthatatlan, de közelebb a 0,9-hez. A külföldi szakirodalomban a lassulási együttható értékét használják - Klelassult=1/Kszemrehányás.
A koaxiális kábelnek más jellemzői is vannak - a minimális hajlítási sugár (főleg a külső átmérőtől függ), a szigetelő dielektromos szilárdsága stb. Néha szükség van rájuk a koax kiválasztásához is.
Koaxiális kábel jelölés
A hazai termékek alfanumerikus jelöléssel voltak ellátva (ma is megtalálható). A kábelt RK (rádiófrekvenciás kábel) betűkkel jelöltük, amelyeket számok követtek, amelyek a következőket jelzik:
- hullám ellenállás;
- kábelvastagság mm-ben;
- Katalógusszám.
Így az RK-75-4 kábel 75 ohm hullámimpedanciájú és 4 mm szigetelési átmérőjű termékeket jelölt.
A nemzetközi megjelölés is két betűvel kezdődik:
- RG RF kábel;
- DG - kábel digitális hálózatokhoz;
- SAT, DJ - műholdas műsorszóró hálózatokhoz (nagyfrekvenciás kábel).
Következik az ábra, amely nyilvánvalóan nem tartalmaz technikai információkat (a visszafejtéséhez bele kell nézni a kábelútlevélbe). Ezenkívül több betű is lehet, amelyek további tulajdonságokat jeleznek. Példa a jelölésre - RG8U - egy 50 Ohm-os RF kábel csökkentett központi mag átmérővel és csökkentett fonatsűrűséggel.
Miután megértette a koaxiális kábel és más kábeltermékek közötti különbségeket, és megtanulta paramétereinek hatását a teljesítményre, sikeresen használhatja ezt a terméket azokon a területeken, amelyekre szánták.
Hasonló cikkek:
