Stěny 

Koaxiální kabely, použití a vlastnosti. Jak vybrat koaxiální kabel


Hlavním účelem koaxiálního kabelu je přenos signálu v různých oblastech technologie:

  • komunikační systémy;
  • vysílací sítě;
  • počítačové sítě;
  • anténní napájecí systémy;
  • ACS a další výrobní a výzkumné technické systémy;
  • Systémy dálkového ovládání, měření a řízení;
  • poplašné a automatizační systémy;
  • systémy objektivní kontroly a video dohledu;
  • komunikační kanály různých radioelektronických zařízení mobilních objektů (lodí, letadel atd.);
  • komunikace uvnitř jednotky a mezi jednotkami jako součást radioelektronického zařízení;
  • komunikační kanály v domácí a amatérské technice;
  • vojenská technika a další oblasti speciálního použití.

přístroj

Koaxiální kabel (viz obrázek) se skládá z:

  • A - pláště (slouží k izolaci a ochraně před vnějšími vlivy) vyrobené z polyethylenu stabilizovaného proti působení světla (tj. odolného vůči ultrafialovému záření slunce) polyetylenu, polyvinylchloridu, vrstvy fluoroplastové pásky nebo jiného izolačního materiálu;
  • B - vnější vodič (stínění) ve formě opletení, fólie, fólie potažené vrstvou hliníku a jejich kombinací, dále vlnitá trubka, zákrut kovových pásků atd. z mědi, mědi popř. slitina hliníku;
  • C - izolace vyrobená ve formě pevné (polyetylen, polyetylenová pěna, pevný fluoroplast, fluoroplastová páska atd.) nebo polovzduchové (kordelovo-trubkové uložení, podložky atd.) dielektrické výplně, zajišťující stálost vzájemné polohy (souosost) vnitřních a vnějších vodičů;
  • D - vnitřní vodič ve formě jednoho rovného (jako na obrázku) nebo vinutého drátu, lanka, trubice, vyrobený z mědi, slitiny mědi, slitiny hliníku, poměděné oceli, poměděného hliníku, postříbřený měď atd.

Díky shodě středů obou vodičů a také určitému poměru mezi průměrem centrálního jádra a stíněním se uvnitř kabelu vytváří režim stojaté vlny v radiálním směru, což umožňuje snížit ztráty elektromagnetické energie pro záření téměř na nulu. Obrazovka zároveň poskytuje ochranu proti vnějšímu elektromagnetickému rušení.

Existuje několik běžných mylných představ o koaxiálním kabelu.

Běžná mylná představa, že všechny bílé kabely jsou dobré

Ne všechny bílé kabely jsou kvalitní a ne všechny kvalitní kabely jsou bílé! Tato mylná představa vychází z vnější podobnosti levných kabelů s produkty předních světových výrobců. Hlavní rozdíly mezi kvalitními kabely a padělky jsou fyzikálně napěněné dielektrikum s plynovým vstřikováním a dvojitá fólie (fólie - polyester - fólie) jako pevné stínění. Fyzikálně je pěnové dielektrikum struktura izolovaných článků naplněných plynem. Neabsorbuje vodu a je odolnější vůči mechanickému namáhání. Dielektrická konstanta takového materiálu se blíží ideálu a je udržována po dobu 15 let nebo déle, a v důsledku toho se ztráty v kabelu v důsledku stárnutí blíží počátečním.

Protože si levní výrobci kabelů nemohou dovolit drahé technologie, používají chemicky napěněné dielektrikum. Při poškození vnějšího pláště absorbuje vlhkost jako houba a je citlivý na vnější mechanické vlivy. V důsledku stárnutí v něm navíc narůstají ztráty (obr. 1). Také levné kabely nepoužívají jako hlavní stínění dvojitou fólii (ale pouze jednoduchou), která snižuje efekt stínění a kabel je náchylný na vnější rušení (radiové extendery, SENAO atd.). Proto takový kabel nelze použít v interaktivních sítích s reverzním kanálem. Pokud pochybné kabely používají měděné opletení (pájecí kabel), pak kvalitní kabely používají pocínované měděné opletení. Kombinace "cín - hliník" je výhodnější ve srovnání s "měď - hliník". Tedy pokud dojde k poškození vnějšího pláště kabelu nebo k netěsnosti konektoru, do vnějšího vodiče se dostane vlhkost a následkem elektrochemické reakce dojde ke zničení hliníkové fólie. To vede k výraznému snížení vlastností stínění kabelu.

  • výkon levných kabelů se časem zhoršuje;
  • stínící vlastnosti takových kabelů jsou nižší než u kvalitních kabelů světových výrobců;
  • ačkoli levné kabely mají lepší vlastnosti než domácí kabel PK75-4-11, neměly by se používat v sítích, kde se předpokládá použití zpětného kanálu. Rozsah těchto kabelů je nekritická kabeláž s vysokou úrovní signálu, pokud nejsou speciální požadavky na stínění.

Nerozumné přehánění významu sekundárního copu

Existuje názor, že čím silnější je oplet, tím lepší je kabel. Není to přesně tak! Co se týče nízkých ztrát v kabelu... Jakože čím tlustší oplet, tím menší ztráty! Ve skutečnosti je útlum v koaxiálním kabelu součtem ztrát vodičů, dielektrických ztrát a ztrát zářením. Poslední parametr je uvažován samostatně a charakterizuje účinnost stínění.

Začneme tedy popořadě:

  1. Ztráty ve vodičích závisí na frekvenci signálu v důsledku zmenšení tloušťky vrstvy kůže a odpovídajícího snížení vodivosti. Použití vysoce kvalitní mědi ve vrstvě pláště středového vodiče nebo celého středového vodiče snižuje celkový útlum v kabelu.
  2. Dielektrické ztráty závisí také na frekvenci signálu. Ztráta výkonu v dielektriku je vynaložena na přeorientování molekul dielektrika v poli RF. S rostoucí dielektrickou konstantou materiálu roste i ztráta výkonu. Použití fyzikálně napěněného (spíše než pevného) polyethylenu jako dielektrika umožňuje snížit množství ztrát v dielektriku. Fyzicky napěněným dielektrikem rozumíme napěnění plynovým vstřikováním. V tomto případě se v dielektriku vytvoří izolované mikropóry naplněné inertním plynem (dusíkem). Právě tato struktura zajišťuje nízké ztráty v dielektriku a zaručuje jeho stabilitu po mnoho let provozu. Použití takového dielektrika v kabelech CAVEL poskytuje pokles parametrů v důsledku stárnutí pouze o 5% a v kabelech BELDEN - o 1%. U kabelů, kde se z důvodů hospodárnosti tato technologie nepoužívá, dochází k poklesu parametrů o 50 ... 70 %. Z toho plyne pravidlo: nejsme tak bohatí, abychom si kupovali levné věci!
  3. Účinnost stínění určuje relativní úroveň výkonu vyzařovaného kabelem do vzduchu a zároveň stupeň ochrany kabelu před vnějším rušením. Stínicí faktor (vyjádřený v decibelech) je definován jako poměr výkonu signálu vnějšího rušení k výkonu generovanému tímto rušením v kabelu.

Vysokého stupně stínění v kabelech je dosaženo použitím dvouvrstvého kombinovaného stínění - hliníková fólie a opletení z kroucených vodičů. Jako první stínění je použita polystyrenová páska oboustranně laminovaná hliníkem a jako druhá vrstva jsou použity pocínované měděné oplety - CuSn nebo hliník AL (platí pro kvalitní kabely). Je to tedy tato první vrstva, která plní hlavní stínící funkce. Kromě toho jsou vlastnosti stínění mědi vyšší než vlastnosti hliníku, takže tam, kde stačí 40% mědi, je potřeba 80% hliníku! Jinými slovy, identické kabely, ale s různou hustotou pláště, jako je 40 % a 80 %, budou mít stejný útlum.

U levných kabelů je třívrstvá (AL-film-AL) první obrazovka nedostupným luxusem. V lepším případě se používá fólie s polyesterovou podložkou a na podložku je obvykle naprašován hliník. Tam je hustý cop nutností! Ale, bohužel, "ekonomika musí být hospodárná." Z toho plyne pravidlo: sýr zdarma pouze v pasti na myši.

Pokud jde o zvýšenou pevnost... Pokud se kabely při pokládce natahují nebo dochází k dlouhým průhybům (natahování vlastní vahou), pak se v takových případech používá ocelové jádro s mědí. A u takových kabelů je to ocelové centrální jádro, které slouží jako výztužný prvek, a ne oplet, byť ten nejtlustší. Mimochodem, kvalita plátované vrstvy je také velmi důležitá otázka, protože si pamatujeme efekt kůže!

A přímo o stínění: hlavní stínící funkce plní vrstva fólie (u kvalitních kabelů) a oplet plní sekundární stínící funkci a je spíše určen k přenosu proudu a také k ohebnosti kabelu. To znamená, že čím větší je hustota opletení, tím větší proud může být přenášen (například při dálkovém napájení zesilovačů). Vliv hustoty opletení na účinnost stínění je uveden v tabulce.

Tabulka ukazuje, že se zvýšením hustoty opletu ze 40 % na 70 % se stínící faktor zvýší pouze o 5 dB, zatímco náklady na kabel rostou. Z toho plyne pravidlo: pokud není rozdíl, proč platit více? Možná je to jediné místo, kde můžete ušetřit na kabelu.

Koaxiální kabel vyráběný uvedenými společnostmi je navržen v souladu s mezinárodní normou IEC 1196 přijatou pro RF kabel a má certifikaci ISO 9001 a 9002, která slouží jako potvrzení kvality produktu.

Koaxiální kabely jsou nejdůležitějším pasivním prvkem v sítích kabelové televize. Jejich kvalita a spolehlivost výrazně ovlivňují životnost kabeláže.

  • při nákupu „bílého kabelu“ je dobré si ujasnit jméno výrobce (uvedeno na kabelu), a pokud to není jeden z uvedených, musíte se ujistit, že výrobce má příslušné certifikáty kvality;
  • sotva stojí za to ušetřit na nákupu 30 m kabelu a nákupu falešného, ​​pokud si můžete koupit kvalitní kabel jednou provždy;
  • za tlusté opletení byste neměli přeplácet a pokud potřebujete zvýšené stínění, pak jsou na to speciální kabely, ale to je jiný příběh...

Dále bych se chtěl hlouběji dotknout řady problémů a problémů, kterým spotřebitelé koaxiálních kabelů čelí. Mezi mnoha dotazy se poměrně často objevují otázky týkající se pláště koaxiálního kabelu.

Která skořápka je lepší: polyethylen nebo polyvinylchlorid?

Velmi často je tato otázka zvažována bez zohlednění specifických provozních podmínek koaxiálního kabelu.

Tyto podmínky zahrnují následující:

  • Klimatické provozní podmínky
    Do této skupiny patří parametry odolnosti koaxiálního kabelu vůči neelektrickým a nemechanickým vlivům prostředí. Jedná se o odolnost proti působení vysokých a nízkých teplot, vlhkosti, slunečního záření, agresivního prostředí.
  • Mechanické provozní podmínky
    Do této skupiny patří parametry odolnosti koaxiálního kabelu proti mechanickému namáhání. Jedná se o odolnost proti vibracím, lineárnímu zatížení, lomům, dynamickým účinkům prachu.

Polyvinylchloridová sloučenina se nejčastěji používá pro pláště dovážených koaxiálních RF kabelů. Při normálních a zvýšených teplotách poskytuje směs PVC větší flexibilitu kabelu a snadnou instalaci konektorů než polyethylen.

Je nehořlavý a může být bílý, což zlepšuje vzhled kabelu.

Při zvýšených teplotách však změkčovadlo obsažené ve skořápce může migrovat do polyethylenového dielektrika, což výrazně zvyšuje dielektrické ztráty v něm. Tento nedostatek světoví výrobci kabelů odstraňují použitím speciální plastové směsi s nemigrujícími změkčovadly.

Speciální směs je založena na použití vysoce kvalitního primárního polyvinylchloridu, který umožňuje realizovat všechny výhody tohoto typu pláště.

Výrobci levných kabelů si nemohou dovolit použití drahých materiálů.

Plastová směs, kterou tito výrobci používají z recyklovaných materiálů, je v řadě parametrů výrazně horší než speciální polyvinylchlorid. Jedná se o vysokou absorpci vlhkosti, nízkou odolnost proti ultrafialovému záření, nízkou pevnost a elasticitu. Všechny tyto nedostatky vedou k rychlému stárnutí skořápky a ztrátě jejích ochranných funkcí.

V důsledku těchto procesů se elektrické parametry koaxiálního kabelu stávají nestabilními, což často začíná přesně sledovat povětrnostní podmínky změnou svých elektrických charakteristik. Únava a pokles mechanické pevnosti pláště koaxiálního kabelu se nejzřetelněji projevuje jeho příčným lomem s dlouhými svislými průhyby bez mezilehlých upevňovacích prvků, což je u nás často praktikováno.

Ve skořápce, vyrobené z vysoce kvalitní polyvinylchloridové plastové směsi, takové nedostatky nejsou. Provozní parametry jsou uvedeny v katalozích, ale nemůžete od pláště požadovat více, než je v něm obsaženo výrobcem.

Vytváření extrémních provozních podmínek pro koaxiální kabel vede zpravidla k hromadění smutných zkušeností, nikoli ke stabilnímu provozu.

Podtrubkové a distribuční koaxiální kabely s pláštěm ze směsi PVC od zahraničních výrobců kabelových výrobků se používají především pro pokládku v interiéru a v klimatických podmínkách odpovídajících teplotnímu rozsahu tohoto pláště.

V koaxiálních RF kabelech určených pro přednostní provoz při vystavení nízkým teplotám nebo při prudké změně teploty je použití směsi PVC nežádoucí.

Polyethyleny různých jakostí byly nejvíce používány pro pláště domácího koaxiálního RF kabelu.

Ve skutečnosti se při výrobě skořepin nepoužívá čistý polyetylen, ale polyetylenové kompozice, které jsou směsí několika modifikací původního polyetylenu s přídavkem stabilizátorů. Stabilizátory zvyšují odolnost polyetylenu vůči tepelnému stárnutí.

V plášti koaxiálního RF kabelu se zpravidla používá vysokohustotní polyethylen (nízký tlak) pro vnější pokládku a nízkohustotní polyethylen (vysoký tlak) pro podzemní pokládku.

Vysokohustotní polyetylen je odolný proti abrazivnímu opotřebení a poskytuje spolehlivější ochranu proti mechanickému namáhání.

Protože čistý polyethylen na světle stárne poměrně rychle a objevují se v něm mikrotrhlinky, používají se k ochraně skořápek před ultrafialovým zářením kompozice polyethylenu stabilizovaného proti působení světla obsahující alespoň 2,5 % jemných sazí. Světle stabilizovaný polyetylen je černý. Procento jemných sazí v polyetylenových pláštích koaxiálního RF kabelu světových výrobců kabelů je mnohem vyšší než obecně uznávaný standard, který umožňuje tomuto koaxiálnímu kabelu stabilně pracovat v africkém klimatu.

Polyethylenový plášť má ve srovnání s PVC směsí širší rozsah provozních teplot, je méně kritický pro prudký pokles teploty.

Absorpce vlhkosti polyetylenovým pláštěm je 20krát menší než polyvinylchloridovým pláštěm.

Mechanické a provozní a technologické vlastnosti polyethylenu a polyvinylchloridové sloučeniny jsou uvedeny v malé tabulce:

S masivním příchodem importovaného koaxiálního kabelu s pláštěm z polyvinylchloridové plastové směsi na náš trh byl polyetylenový plášť nezaslouženě zapomenut a odsunut do pozadí. Rozhodující roli v tom sehrály nízké elektrické vlastnosti domácího koaxiálního RF kabelu. Nepřímo se tyto nedostatky podepsaly i na pověsti polyetylenové skořepiny, která navzdory všemu obstála se ctí v nejdůležitější zkoušce – zkoušce časem.

Stabilitu parametrů domácího kabelu, vyráběného před 10-15 lety, zajišťuje kvalita v něm použitých materiálů a především polyetylenový plášť, který tyto materiály zajistil a chrání před vlivy prostředí. , navzdory uplynulým letům.

S ohledem na výše uvedené se polyetylenový plášť koaxiálního RF kabelu jeví jako nejvýhodnější pro použití v klimatických podmínkách Ruska.

Tvrzení, že koaxiální RF kabel s PE pláštěm je obtížné instalovat, že na něj není možné instalovat konektory, jsou založena na určitých mezerách ve znalostech technik a nástrojů používaných při instalačních pracích s koaxiálním kabelem.

Tyto mezery lze snadno odstranit a výsledky získané použitím polyethylenového pláště splácejí náklady na odstranění těchto mezer.

Při nízké okolní teplotě je koaxiální kabel s polyetylenovým pláštěm uchováván v místnosti při pokojové teplotě. Samotná instalace vyžaduje určitou přípravu místa instalace, aby se minimalizovala doba vystavení koaxiálnímu kabelu a instalačnímu technikovi nízkou teplotou. Při montáži konektorů na polyetylenový plášť se používá nástroj, který snižuje náklady na pracovní sílu a výrazně zkracuje dobu instalace.

Přední světové společnosti vyrábějící kabelové produkty pečlivě sledují trendy na ruském trhu. Nyní v dodávané produktové řadě má každý z nich koaxiální RF kabel různých standardů s polyetylenovým pláštěm.

Čas ukázal, že polyetylenový plášť koaxiálního RF kabelu byl na našem profesionálním trhu žádaný.

Známým výrobcem vyrábějícím kabel s těmito vlastnostmi je Helukabel.
Bezhalogenové koaxiální kabely se používají pro přenos vysokofrekvenčních signálů v různých elektronických zařízeních, zejména ve vysílačích a přijímačích, počítačích, průmyslové a spotřební elektronice, kde je nutné zabránit šíření požáru v důsledku vznícení. Různé mechanické, tepelné a elektrické vlastnosti koaxiálních kabelů umožňují jejich použití pro přenos signálů až do rozsahu gigahertzů.

Technické vlastnosti kabelu jsou uvedeny níže na odkazech.

Koaxiál(z lat. co - společně a axis - osa, tzn koaxiální; hovorový přemluvit z angličtiny. koaxiální) - elektrický kabel sestávající z centrálního vodiče a stínění umístěných koaxiálně a oddělených izolačním materiálem nebo vzduchovou mezerou. Používá se k přenosu vysokofrekvenčních elektrických signálů. Od stíněného drátu, používaného k přenosu stejnosměrného elektrického proudu a nízkofrekvenčních signálů, se liší rovnoměrnějším průřezem ve směru podélné osy (tvar průřezu, rozměry a hodnoty elektromagnetických parametrů materiálů jsou normalizovány) a použití lepších materiálů pro elektrické vodiče a izolaci. Vynalezen a patentován v roce 1880 britským fyzikem Oliverem Heavisidem.

"TV" koaxiální kabel typu RG-59 sloužící k připojení antény k televiznímu přijímači

přístroj [ | ]

Koaxiální kabel (viz obrázek) se skládá z:

Díky shodě os obou vodičů v ideálním koaxiálním kabelu jsou obě složky elektromagnetického pole zcela soustředěny v prostoru mezi vodiči (v dielektrické izolaci) a nepřekračují kabel, což eliminuje ztrátu elektromagnetického pole. energie zářením a chrání kabel před vnějšími elektromagnetickými snímači. U skutečných kabelů je omezený výstup záření směrem ven a citlivost na snímače způsobeny odchylkami geometrie od ideálu. Veškerý užitečný signál je přenášen vnitřním vodičem.

Historie stvoření[ | ]

  • 1855 – William Thomson uvažuje o koaxiálním kabelu a získává vzorec pro lineární kapacitu.
  • 1880 – Oliver Heaviside obdržel britský patent č. 1407 na koaxiální kabel.
  • 1884 – Siemens & Halske patentuje v Německu koaxiální kabel (patent č. 28978, 27. března 1884).
  • 1894 – Nikola Tesla patentoval elektrický vodič pro střídavý proud (patent č. 514167).
  • 1929 – (anglicky Lloyd Espenschied) a Herman Effel z AT&T Bell Telephone Laboratories patentovali první moderní koaxiální kabel.
  • 1936 – AT&T postavila experimentální televizní přenosovou linku na koaxiálním kabelu mezi Philadelphií a New Yorkem.
  • 1936 – První televizní vysílání přes koaxiální kabel z olympijských her v Berlíně v Lipsku.
  • 1936 - mezi Londýnem a Birminghamem položila poštovní služba (nyní společnost BT) kabel pro 40 telefonních čísel.
  • 1941 – První komerční využití systému L1 v USA společností AT&T. Mezi Minneapolis (Minnesota) a Stevens Point (Wisconsin) byl spuštěn televizní kanál a 480 telefonních čísel.
  • 1956 - byla položena první transatlantická koaxiální linka.

aplikace [ | ]

Hlavním účelem koaxiálního kabelu je přenos vysokofrekvenčního signálu v různých oblastech technologie:

Kromě přenosu signálu lze kabelové segmenty použít k dalším účelům:

Existují koaxiální kabely pro přenos nízkofrekvenčních signálů (v tomto případě opletení slouží jako stínění) a pro vysokonapěťový stejnosměrný proud. U takových kabelů není vlnová impedance standardizována.

Klasifikace [ | ]

Po domluvě- pro systémy kabelové televize, pro komunikační systémy, letectví, kosmickou techniku, počítačové sítě, domácí spotřebiče atd.

Mezinárodní označení[ | ]

Systémy označování v různých zemích jsou stanoveny mezinárodními, národními normami a také vlastními normami výrobců (nejběžnější řady značek jsou RG, DG, SAT).

Kategorie [ | ]

Kabely jsou rozděleny podle stupnice Radio Guide. Nejběžnější kategorie kabelů:

  • RG-58/U - pevný středový vodič,
  • RG-58A/U - lankový středový vodič,
  • RG-58C/U - vojenský kabel;

Tenký Ethernet[ | ]

Byl to nejběžnější kabel pro budování místních sítí. S průměrem přibližně 6 mm a značnou flexibilitou jej bylo možné položit téměř na libovolné místo. Kabely byly propojeny mezi sebou a se síťovou kartou v počítači pomocí BNC T-konektoru. Mezi sebou lze kabely propojit pomocí BNC (přímé připojení). Terminátory musí být instalovány na obou koncích segmentu. Podporuje přenos dat až 10 Mbps na vzdálenost až 185 m.

Tlustý Ethernet[ | ]

Silnější než předchozí kabel - asi 12 mm v průměru, měl silnější středový vodič. Špatně ohnutý a měl značné náklady. Navíc se vyskytly určité potíže při připojení k počítači – byly použity transceivery AUI (Attachment Unit Interface), připojené k síťové kartě pomocí odbočky prostupující kabelem, tzv. „upíři“. Díky silnějšímu vodiči mohl být přenos dat realizován na vzdálenost až 500 m rychlostí 10 Mbps. Složitost a vysoké náklady na instalaci však zabránily tomu, aby byl tento kabel tak široce používán jako RG-58. Historicky měl proprietární kabel RG-8 žlutou barvu, a proto se někdy můžete setkat s názvem „Yellow Ethernet“ (anglicky Yellow Ethernet).

Pomocné prvky koaxiální cesty[ | ]

  • Koaxiální konektory - pro připojení kabelů k zařízením nebo jejich vzájemné skloubení, někdy se vyrábí kabely s instalovanými konektory.
  • Koaxiální přechody - pro spojení kabelů s nepárovými konektory k sobě.
  • Koaxiální T-kusy, směrové spojky a oběhová čerpadla - pro odbočení a rozvětvení v kabelových sítích.
  • Koaxiální transformátory - pro impedanční přizpůsobení při připojení kabelu k zařízení nebo kabelů mezi sebou.
  • Svorkové a průchozí koaxiální zátěže jsou zpravidla přizpůsobeny - pro vytvoření požadovaných vlnových režimů v kabelu.
  • Koaxiální atenuátory - pro zeslabení úrovně signálu v kabelu na požadovanou hodnotu.
  • Feritová hradla - pro absorpci zpětné vlny v kabelu.
  • Bleskojistky na bázi kovových izolátorů nebo plynových výbojových zařízení - k ochraně kabelů a zařízení před atmosférickými výboji.
  • Koaxiální spínače, relé a elektronická spínací koaxiální zařízení - pro spínání koaxiálních linek.
  • Koaxiální vlnovodné a koaxiální páskové přechody, vyvažovací zařízení - pro spojování koaxiálních vedení s vlnovodem, páskovým a symetrickým dvouvodičem.
  • Průchozí a koncové detekční hlavice - pro sledování vysokofrekvenčního signálu v kabelu podél jeho obalu.

Hlavní normalizované charakteristiky[ | ]

Výpočet charakteristik[ | ]

Stanovení lineární kapacity, lineární indukčnosti a vlnového odporu koaxiálního kabelu podle známých geometrických rozměrů se provádí následovně.

Nejprve musíte změřit vnitřní průměr D stínění odstraněním ochranného pláště z konce kabelu a obalením opletu (vnější průměr vnitřní izolace). Poté změřte průměr d centrální jádro po předchozím odstranění izolace. Třetí parametr kabelu, který musí být znám pro určení vlnového odporu, je dielektrická konstanta ε vnitřního izolačního materiálu.

lineární kapacita C h(v mezinárodní soustavě jednotek (SI) je výsledek vyjádřen ve faradech na metr) se vypočítá podle kapacitního vzorce válcového kondenzátoru:

C h = 2 π ε 0 ε ln ⁡ (D / d) , (\displaystyle C_(h)=(\frac (2\pi \varepsilon _(0)\varepsilon )(\ln(D/d)))) ,)

Lineární indukčnost L h(v soustavě SI je výsledek vyjádřen v henry na metr) se vypočítá podle vzorce

L h = μ 0 μ 2 π ln ⁡ (D / d) , (\displaystyle L_(h)=(\frac (\mu _(0)\mu )(2\pi ))\ln(D/d) ,)

Z = L h C h = 1 2 π μ μ 0 ε ε 0 ln ⁡ D d ≈ log ⁡ (D / d) ε ⋅ 138 Ω (\displaystyle Z=(\sqrt (\frac (L_(h)))( C_(h))))=(\frac (1)(2\pi ))(\sqrt (\frac (\mu \mu _(0))(\varepsilon \varepsilon _(0))))\ln (\frac (D)(d))\přibližně (\frac (\lg(D/d))(\sqrt (\varepsilon )))\cdot 138~\Omega )

(přibližná rovnost platí za předpokladu, že μ = 1).

Charakteristickou impedanci koaxiálního kabelu lze také určit z nomogramu znázorněného na obrázku. Chcete-li to provést, spojte body na stupnici přímkou D/d(poměr vnitřního průměru stínění a průměru vnitřního jádra) a na stupnici ε (dielektrická konstanta vnitřní izolace kabelu). Průsečík nakreslené čáry s měřítkem R nomogram odpovídá požadovanému vlnovému odporu.

Rychlost šíření signálu v kabelu se vypočítá podle vzorce

v = 1 ε ε 0 μ μ 0 = c ε μ , (\displaystyle v=(\frac (1)(\sqrt (\varepsilon \varepsilon _(0)\mu \mu _(0))))=( \frac (c)(\sqrt (\varepsilon \mu))),)

Kde C- rychlost světla. Při měření zpoždění v trasách, návrhu kabelových zpožďovacích linek apod. může být užitečné vyjádřit délku kabelu v nanosekundách, pro které se používá inverzní rychlost signálu vyjádřená v nanosekundách na metr: 1/ proti = √ ε 3,33 ns/m.

Mezní elektrické napětí přenášené koaxiálním kabelem je určeno dielektrickou pevností S izolátor (ve voltech na metr), průměr vnitřního vodiče (protože maximální intenzity elektrického pole ve válcovém kondenzátoru je dosaženo v blízkosti vnitřního obložení) a v menší míře průměr vnějšího vodiče:

Vp = Sd2ln⁡ (D/d) . (\displaystyle V_(p)=(\frac (Sd)(2))\ln(D/d).)

viz také [ | ]

Poznámky [ | ]

Literatura [ | ]

  • N. I. Bělorussov, I. I. Grodnev. RF kabely. 2. vyd., revidováno. - M.-L.: Státní energetické nakladatelství, 1959.
  • T. I. Izyumova, V. T. Sviridov. Vlnovody, koaxiální a páskové vedení. - M.: Eneriya, 1975.
  • D. Ya. Galperovich, A. A. Pavlov, N. N. Khrenkov. RF kabely. - M.: Energoatomizdat, 1990.
  • Elektrické kabely, vodiče a šňůry: Příručka / N. I. Belorussov, A. E. Saakyan, A. I. Yakovleva: Ed. N. I. Bělorusová. - 5. vyd., revidováno. a doplňkové - M.: Energoatomizdat, 1987. - 536 s.; nemocný.
  • Radioamatérská komunikace na KV. Ed. B. G. Štěpánová. - M.: Rozhlas a komunikace, 1991.
  • Referenční kniha pro radioamatérského konstruktéra. Ed. N. I. Chistyakova. - M.: Rozhlas a komunikace, 1990.
  • J. Davis, J. J. Carr. Kapesní průvodce radiotechnika. Za. z angličtiny. - M.: Dodeka-XXI, 2002.
  • Kashkarov A.P. Populární příručka pro radioamatéra.- M.: IP "RadioSoft", 2008.- 416 s.: nemocný. Prosáknout. 250.
Normativní a technická dokumentace
  • GOST 11326.0-78. RF kabely. Obecné Specifikace.
  • IEC 60078 (1967). RF koaxiální kabely. Vlnová impedance a rozměry.
  • IEC 60096-1 (1986). RF kabely. Část 1: Všeobecné požadavky a metody měření.
  • IEC 60096-2 (1961). RF kabely. Část 2: Zvláštní specifikace pro kabely.
    • . Bezpečnost ABC
  • Elektrické vlastnosti koaxiálních kabelů. CQHAM.RU

Jednou z hlavních součástí instalační sady GSM repeateru je sestava kabelu. A v této sekci je těžké přeceňovat správný výběr vysokofrekvenčního kabelu, který bude ve vašem případě optimální. Pojďme zjistit, který koaxiální kabel je lepší vybrat a jaké jsou rozdíly mezi populárními typy tohoto materiálu.

Hlavní vlastnosti koaxiálních kabelů

Pokud mluvíme o poskytování signálu pro celulární zesilovač, pak nejdůležitější vlastností kabelu je index útlumu tohoto signálu samotného a také vlnová impedance. Odborníci doporučují používat produkty s vlnovou impedancí 50 ohmů, jinak hrozí špatná komunikace a dokonce porucha zařízení. Proto nemůžete použít kabely určené pro satelitní televizi, video monitorovací systémy, jako je RG-6, RG-59, protože mají odpor 75 ohmů.

Obvykle se při instalaci opakovačů používá rozměr od 10 do 30 metrů. Vše závisí na vzdálenosti mezi přijímací anténou, která je instalována na fasádě budovy, střechou, věží a přijímacím zařízením. Čím kratší je délka vodiče signálu, tím vyšší je jeho výkon a čistota. S vysoce kvalitními materiály však můžete dosáhnout požadovaného efektu i se 100metrovým kabelem. Jak bylo uvedeno výše, pro takové problémy je potřeba konstrukce s minimálním indexem útlumu. Pokud je úroveň útlumu signálu do 3 dBm na lineární metr, pak je kvalita přenosu mírně zhoršena. Pokud se hodnota zvýší na 5 dBm, pokles kvality bude velmi patrný a od 6 dBm nebude možné s kabelem pracovat.

Všechny koaxiální kabely mají přibližně stejnou strukturu:

  • centrální jádro (měď, hliník, jejich kombinace);
  • polymerová izolace (pevné/pěnové dielektrikum);
  • obrazovka a kovový oplet;
  • vnější plášť, který chrání cop před kontaktem s okolím.

Jedním z nejběžnějších formátů jsou tenké koaxiální kabely. Jeho základem je měděné mono- (standardní) nebo kroucené jádro, opletení je rovněž měděné. Navíc se používá síto z hliníkové fólie. Kabel je vhodný pro vnitřní i vnější použití v rozsahu teplot -55 až +125°C. Za nevýhodu této volby lze považovat poměrně vysoký útlum signálu, proto se doporučuje RG-58 používat pouze při délce napáječe 3-10m.

Takzvaný Thicknet neboli „tlustý Ethernet“. Jeho hlavní rozdíly oproti předchozí verzi jsou: větší průměr středového vodiče (jedno jádro z poměděného hliníku) a celkový průřez kabelu, nižší index pružnosti a vyšší cena. Široce využíváno profesionály při instalaci spojení mezi externí anténou a komunikačním zesilovačem o délce až 10 m, frekvenční rozsah je 140-1900 MHz. Pro pájení se používají speciální konektory. K použití v interiéru i exteriéru.

Na rozdíl od předchozích modelů používá RG-213 standardně kroucené měděné jádro (7xØ0,75 mm), které výrazně zvyšuje elasticitu kabelu a snižuje poloměr ohybu na maximum. Opletení je z pocínované mědi se sítem z hliníkové fólie. Izolace RG-213 je vyrobena z pěnového polyetylenu, vnější plášť je vyroben z PVC. Rozsah provozních teplot: -20 až +75°C. Ve skutečnosti se jedná o modernizovaný RG-8 splňující americký standard MIL-C-17D.

Kabel se používá primárně pro pásma 900, 1800, 2100, 2400 a 2600 MHz, má poloviční ztrátu na 900 MHz oproti RG-58. Složení 5D-FB: jedno měděné jádro izolované pěnovým dielektrikem, měděné stínění, hliníková fólie a UV odolný plášť. Útlum je na stejné úrovni jako RG-213 (19,7 dB na 100 m), ačkoli předchozí kabel je 1,5krát tlustší. Existuje modifikace CCA, která zajišťuje centrální jádro a poměděný hliníkový oplet. Dobrá hodnota peněz.

Jeden z nejmodernějších typů koaxiálních kabelů, vyvinutý technologií PEEG - jako pracovní dielektrikum je použita hustá směs polyetylénu HDPE. Izolační složení navíc obsahuje až 60 % dusíku a pouze 40 % polymeru, což zaručuje bezprecedentně nízkou míru útlumu signálu. 8D-FB se používá tam, kde je potřeba dlouhý kabel. Krmítko si navíc dokonale poradí s agresivním prostředím a drsnými klimatickými podmínkami. Kabel je doporučen pro použití ve frekvenčním rozsahu GSM-1800, 3G-2100, LTE-2500.

Tento kabel má ještě nižší útlum signálu na jednotku délky než předchozí produkt, ale má vnější průměr 13 mm oproti 11 mm u 8D-FB. Složení: centrální vodič z čisté mědi nebo poměděného hliníku (měď - min. 15%), oplet - pocínovaná měď s oboustrannou hliníkovou fólií na lavsanovém podkladu (zajištěny vysoké stínící vlastnosti), dielektrikum - pěnový polyetylén, plášť - PVC. Provozní frekvenční rozsah je až 6000 MHz.

Středové jádro - čistá měď (Ø 1,4 mm), opletení 90 dB - pocínované (doplněno oboustrannou hliníkovou fólií). Výrobek má vysoký ochranný faktor, plášť má UV ochranu. Vnější průměr kabelu je 6 mm. Frekvenční rozsah: 30-6000 MHz.

Přímá náhrada kabelu RG-8, podobně jako RG-213. Průřez měděného jádra je 2,7 mm, izolant je pěnové dielektrikum, opletení je pocínovaná měď s oboustrannou hliníkovou fólií. Vzhledem k teplotní a UV odolnosti pláště CNT-400 se úspěšně používá v exteriéru. Vnější průměr - 10,3 m. Hlavní vlastnosti: nízký koeficient útlumu (na 900 MHz - cca 13 dB / 100 m) a stabilita fázového posunu při změnách teplot, ohybu.

Funkční obdoba 5D-FB s pevným měděným středovým vodičem (Ø1,78 mm), pocínovaným měděným opředením, izolací z polyetylenové pěny (s příměsí dusíku). Standardní verze je určena pro venkovní použití, existují i ​​modifikace DB - voděodolná, FR - ohnivzdorná. Odrůda LMR-300 PVC se používá pouze v interiéru. Produkt se vyznačuje nízkou ztrátou signálu a dobrou flexibilitou (poloměr ohybu je 7,8 palce nebo 22 mm).

Je analogem RG-58, má výrazně nižší ztráty než RG-8 a má dobrou flexibilitu (průměr ohybu - 1 palec nebo 25 mm). Kromě standardní, ohnivzdorné a vodotěsné verze je k dispozici super flexibilní varianta UltraFlex s termoplastickým elastomerovým pláštěm. Středový drát je pevný, z poměděného hliníku, oplet je z pocínované mědi. Celkový průměr je 10,3 mm.

Koaxiální kabel nebo tzv. koaxiální pár (odvozeno z latinského co (cum) - společně a axis - osa, takže vodiče jsou koaxiální), nazývaný také koaxiální (z anglického coaxial), je elektrický kabel, oba vodiče které jsou vyrobeny ve formě válců uspořádaných koaxiálně a oddělených izolačním materiálem. Tento typ kabelu se používá při přenosu vysokofrekvenčních signálů.

Koaaxiální kabeleh nebo tzv. koaxiální pár (odvozeno z latinského co (cum) - společně a axis - osa, takže vodiče jsou koaxiální), také nazývaný koaxiální (z angl. coaxial), - je elektrický kabel, jehož oba vodiče jsou vyrobené ve formě válců umístěných koaxiálně a oddělených izolačním materiálem. Tento typ kabelu se používá při přenosu vysokofrekvenčních signálů.

STRUKTURA KABELU

Vnitřní struktura kabelu je následující:

Vnitřní vodič- může být prezentován jako jednoduchý, lankový nebo lankový drát a také ve formě měděné trubky, měděné nebo hliníkové slitiny, postříbřené mědi, poměděného hliníku, poměděné oceli atd.

Izolace- jedná se o dielektrickou výplň, která zajišťuje souosost umístění vnitřního a vnějšího vodiče. Může být vyroben s pevným dielektrikem - fluoroplastový válec, pevný fluoroplast, polyethylen, pěnový polyetylen atd., a polovzdušným způsobem - podložky, šňůra-trubková pokládka atd.

Vnější vodič (štít)- vyrobeno z fólie nebo hliníku, opletení nebo jejich kombinací, jakož i zkroucení kovových pásků, vlnitých trubek atd. Použité materiály jsou měď, hliník a jejich slitiny.

Shell- vrstva izolačního materiálu poskytující ochranu před vnějšími vlivy. Vyrobeno z polyethylenu stabilizovaného proti UV záření, PVC, vrstvy PTFE pásky nebo podobného izolačního materiálu.

Díky jedinečné struktuře, konkrétně souososti obou vodičů a dodržení určitých poměrů jejich průměrů, je elektromagnetické pole koncentrováno uvnitř kabelu a vnější pole prakticky chybí, takže ztráty způsobené zářením elektromagnetického energie přenášeného signálu do prostoru obklopujícího kabel jsou téměř sníženy na nulu. Kromě toho vnější vodič paralelně funguje jako stínění, které chrání elektrický obvod před vnějšími elektromagnetickými poli.

HISTORICKÁ DATA

1894 – Fyzik Nikola Tesla získal patent na elektrický vodič pro střídavý proud.

1929 – Herman Effel a Lloyd Espenshid z AT&TBellTelephoneLaboratories Corporation poprvé patentovali.

1936 – AT&T vytvořila první experimentální dálkovou přenosovou linku na takovém kabelu mezi New Yorkem a Philadelphií.

1936 – Během berlínských olympijských her v Lipsku byl vysílán první televizní signál.

1936 – Birmingham a Londýn byly propojeny kabelem na 40 telefonních adres, které položila poštovní služba (nyní BT).

1941 – AT&T ve Spojených státech amerických poprvé použilo systém L1 pro komerční účely. Mezi Stevens Point (Wisconsin) a Minneapolis (Minnesota) byl převeden televizní kanál a bylo vytvořeno 480 telefonních předplatitelů.

1956 - byl poznamenán tím, že byla položena první transatlantická koaxiální linka TAT-1.

APLIKACE

Rozsah použití je poměrně rozsáhlý a je určen jeho hlavním účelem - přenosem elektrických signálů s nízkými ztrátami. Seznam oblastí technologie, kde se používá:

  • vysílací sítě;
  • komunikační systémy;
  • anténní - napájecí systémy;
  • počítačové sítě;
  • systémy dálkového ovládání, řízení a měření;
  • automatické řídicí systémy, výrobní a výzkumné systémy;
  • automatizační a poplašné systémy;
  • komunikační kanály v amatérských a domácích spotřebičích;
  • systémy pro sledování a kontrolu objektů;
  • komunikační kanály různých mobilních objektů (letadla, lodě atd.) a radioelektronických zařízení;
  • realizace komunikace mezi bloky a uvnitř bloků komponent v radioelektronických zařízeních;
  • vojenské techniky a souvisejících oblastí zvláštního určení.

Kromě vytváření kanálů pro přenos signálu lze krátké kabely použít i pro jiné účely:

  • párovací a vyvažovací zařízení;
  • kabelové zpožďovací linky;
  • pulzní tvarovače a filtry;
  • čtvrtvlnné transformátory.

KLASIFIKACE

1) Po domluvě Kabel je rozdělen do následujících skupin:

  • pro komunikační systémy;
  • počítačové sítě;
  • vesmírné technologie;
  • domácí přístroje;
  • pro systémy kabelové televize;
  • letectví

2) Podle vlnové impedance :

Vlnová impedance kabelu může být různá. Některé jeho hodnoty jsou však standardizované. Jedná se o tři hodnoty mezinárodních standardů a pět ruských:

  • 50 ohmů- nejběžnější typ kabelu, používaný v různých oblastech radioelektroniky. Volba této hodnoty vlnového odporu je dána schopností takového kabelu přenášet rádiové signály blízké maximálním dosažitelným indikacím přenášeného výkonu a elektrické síly s minimálními ztrátami.
  • 75 ohmů- je také velmi častým typem. Tradičně se používá v systémech přenosu televizního signálu. Vybráno kvůli dobrému poměru mechanické pevnosti a nízké ceně. Je to běžné v oblastech, kde se nepoužívá vysoký výkon a je vyžadován velký kabel. Ztráta signálu je o něco větší než u kabelu s vlnovou nominální impedancí 50 ohmů.
  • 100 ohmů je málo používaná skupina. Používá se především v technice využívající impulsy a pro speciální účely.
  • 150 ohmů- zřídka používané, hlavně v technice využívající impulsy, stejně jako pro speciální účely. Není zahrnuto v mezinárodních standardech.
  • 200 ohmů- používá se velmi zřídka, poskytuje pouze ruské normy.

Existují kabely s nestandardizovanými vlnovými impedancemi: jsou nejběžnější v analogovém zvukovém inženýrství.

3) Průměr izolace:

  • velký průměr - více než 11,5 mm;
  • střední průměr - 3,7 ÷ 11,5 mm;
  • miniaturní průměr - 1,5 ÷ 2,95 mm;
  • subminiaturní průměr - do 1 mm.

4) Stupeň screeningu:

  • vyzařovací kabely - mají záměrně nízký, ale kontrolovaný stupeň stínění;
  • normální obrazovka;
  • jednovrstvý cop;
  • dvojité nebo vícevrstvé opletení a také s další stínící vrstvou;
  • zástěna s pocínovaným opletem;
  • pevná obrazovka;
  • kovová trubková obrazovka.

5) Díky flexibilitě (odolnost proti častému zauzlování kabelu a mechanickému momentu ohybu kabelu):

  • obzvláště flexibilní;
  • flexibilní;
  • polotuhý;
  • tvrdý.

KATEGORIE

  • RG-213 a RG-8 - "Tlustý Ethernet" (Thicknet). (RG-8) s vlnovou nominální impedancí 50 ohmů. standard 10BASE5;
  • RG-58 - "Thin Ethernet" (Thinnet), s vlnovou nominální impedancí 50 ohmů. Standardní10BASE2;
  • RG-58/U — centrální vodič je pevný;
  • RG-58A/U — centrální vodič je vyroben z lanka;
  • RG-58C/U - kabel se používá pro vojenské účely;
  • RG-59 - kabel pro televizní účely (Broadband / CableTelevision), s nominální impedancí 75 ohmů. je ruský analog RK-75-x-x („radiofrekvenční kabel“);
  • RG-6 je kabel pro televizní účely (Broadband/CableTelevision), s nominální impedancí 75 ohmů. Tato kategorie kabelu má některé odrůdy, charakterizují jeho typ a materiál. Je to ruský analog RK-75-x-x („radiofrekvenční kabel“);
  • RG-11 - kabel pro dálkové vedení, používaný na dlouhé vzdálenosti (až 600 m.). Díky polyetylenové vnější izolaci lze bez problémů použít ve ztížených podmínkách (studny, ulice). Modifikace tohoto kabelu S1160 se vyznačuje přítomností kabelu, který se používá jako nosný prvek, kabel je vržen vzduchem (například mezi budovami);
  • RG-62 - ARCNet, impedance 93 Ohm.

"Tenký" Ethernet

Kdysi to byl jeden z nejběžnějších kabelů pro budování místních sítí. Díky svým vlastnostem, a to průměru 6 mm a velké flexibilitě, ji lze položit téměř na jakékoli místo. Kabely jsou propojeny mezi sebou a se síťovou deskou počítače pomocí BNC konektoru (Bayonet Neill-Concelman). Existuje také propojení mezi kabely pomocí přímého propojení (BNC I-konektor). Terminátory musí být instalovány na nepoužité konce segmentů. Tento typ kabelu dokáže přenášet data rychlostí až 10 Mbps. ve vzdálenosti cca 185 m.

"Tlustý" Ethernet

Tento kabel je RG-11, tlustý - jeho průměr je 11,7 mm, má silnější středový vodič než "tenký Ethernet". To způsobuje přítomnost dvou významných nevýhod - špatně se ohýbá a má poměrně vysokou cenu. Při připojování k počítači jsou navíc pozorovány určité obtíže – je nutné používat AUI transceivery (Attachment Unit Interface), které se k síťové kartě připojují pomocí spojky prostupující kabelem – tzv. „upíři“. Ale tento kabel má samozřejmě své výhody. Díky stejnému silnějšímu vodiči lze data přenášet na vzdálenosti až 500 m, přičemž maximální možná rychlost bude 10 Mbps. Vzhledem k vysoké ceně a složitosti instalace není tento kabel na rozdíl od RG-58 široce používán. Někdy se můžete setkat s jiným názvem pro RG-8 - je to „Yellow Ethernet“ (angl. Yellow Ethernet), protože historicky měl značkový kabel žlutou barvu (nyní je standardní barva šedá).

OZNAČENÍ

Označení kabelů sovětské výroby

Podle GOST 11326.0-78 je značka kabelu označena písmeny označujícími její typ, za nimiž následují tři číslice oddělené pomlčkami.

První číslice vyjadřuje jmenovitý vlnový odpor. Druhá číslice znamená:

  • u koaxiálních kabelů jmenovitá hodnota průměru izolace zaokrouhlená na nejbližší celé číslo pro průměry nad 2 mm (s výjimkou průměru 2,95 mm, který je nutné zaokrouhlit na 3 mm, a průměru 3,7 mm - nemělo by být zaokrouhleno).
  • pro kabely s vnitřními vodiči vyrobenými ve formě spirály - jmenovitá hodnota průměru centrálního jádra;
  • pro kabely se dvěma vodiči v samostatných stíněních - jmenovitý průměr pro izolaci, zaoblený stejným způsobem jako u normálního;
  • pro kabely se dvěma vodiči v jedné společné izolaci nebo spletené ze samostatně izolovaných vodičů - hodnota největší hodnoty pro výplň nebo průměr pro kroucení.

Níže je číselné označení přiřazené kabelům pro tepelnou odolnost:

1 - normální tepelná odolnost, vyrobená souvislou vrstvou izolace;

2 - zvýšená tepelná odolnost, vyrobená souvislou vrstvou izolace;

3 - běžná tepelná odolnost, vyrobená polovzduchovým typem izolace;

4 - zvýšená tepelná odolnost, vyrobená polovzduchovým typem izolace;

5 - běžná tepelná odolnost, vyrobená s izolací vzduchového typu;

6 - zvýšená tepelná odolnost, vyrobená s izolací vzduchového typu;

7 - vysoká tepelná odolnost.

S- toto písmeno se přidává na konec označení přes pomlčku, pokud má kabel zvýšenou jednotnost nebo zvýšenou stabilitu svých parametrů.

A(„předplatitel“) - přítomnost tohoto písmene na konci názvu označuje sníženou kvalitu kabelu, která se vyznačuje částečnou absencí vodičů, které fungují jako stínění.

Příklad:

"Kabel RK 75-4-15 GOST (TU)" - symbol pro koaxiální RF kabel. Jeho jmenovitá vlnová impedance je 75 Ohm, pevná izolace, běžná tepelná odolnost, jmenovitý průměr izolace je 4,6 mm, vývojové číslo 5.

Zastaralé označení kabelů sovětské výroby

V SSSR se v 50. a 60. letech používalo značení kabelů, ve kterém nebyly předepsány významné součásti. Zahrnoval písmena „RK“ a číslo podmíněného rozvoje. V těchto letech označení „RK-50“ znamenalo, že se nejedná o kabel s nominální vlnovou impedancí 50 Ohmů, ale o kabel s vývojovým sériovým číslem 50, přičemž jeho vlnový odpor byl 157 Ohm.

Označení dovážených kabelů

V různých zemích jsou systémy označování regulovány národními, mezinárodními a normami vlastních výrobců (největší poptávka je po kabelech značek DG, RG, SAT).

Způsob stanovení vlnové impedance kabelů na základě geometrických rozměrů je následující.

Nejprve se určí průměr vnitřní strany stínění (D), z konce kabelu se nejprve sejme ochranný plášť a obalí se oplet (jedná se o vnější průměr vnitřní izolace). Poté se změří průměr na středovém jádru (d), k tomu musí být zbaveno izolace. Nahrazením hodnot dielektrické konstanty materiálu, ze kterého je vnitřní izolace vyrobena z aplikace, a výsledků předchozích měření ve vzorci, se vypočítá charakteristická impedance kabelu.

Pro tyto výpočty je nutné připojit bod na stupnici „D / d“ (poměr průměru vnitřní strany obrazovky k průměru centrálního jádra) a na stupnici „E“ (hodnota dielektrické konstanty materiálu, ze kterého je vyrobena vnitřní izolace kabelu) s přímkou. Průsečík této přímky se stupnicí „R“ je požadovaná hodnota vlnové impedance tohoto kabelu.

Koaxiál. co to je?

Pravděpodobně jste slyšeli fráze jako kroucený pár, stíněný drát a vysokofrekvenční signál? Tak tady to je koaxiál- tato odrůda kroucený pár, ale s mnohem větší odolností proti rušení, nejvhodnější vodič pro RF signál.

Skládá se z centrálního jádra (vodiče), stíněné vrstvy (stína) a dvou izolačních vrstev.

K zateplení slouží vnitřní izolant středové jádro koaxiálního kabelu z obrazovky, vnější - pro ochranu kabelu před mechanickým poškozením a elektrickou izolací.

Koaxiální kabel proti rušení. Příčina rušení

Co je rušení v nekoaxiálním kabelu

Stojí za to okamžitě se zabývat otázkou ochrany před rušením. Rozeberme si obecné principy povahy jejich výskytu a vlivu rušení na přenos informací.

Takže všichni víme, že nějaké jsou rušení v elektrických vedeních. Jsou to přepětí a naopak ztráta jmenovitého (toho, co by mělo být) napětí v kabelu (v drátu). Na grafu (závislost napětí v kabelu na čase) vypadá šum takto:

Rušení je způsobeno elektromagnetickými poli z jiných signálů a kabelů. Jak víme z kurzu školní fyziky, elektřina má dvě složky – elektrickou a magnetickou. Prvním je tok proudu vodičem a druhým je elektromagnetické pole, které vytváří proud.

Elektromagnetické pole se šíří v prostředí ve tvaru koule do nekonečna. Procházení bez ochrany před rušením (není koaxiální) kabelu, elektromagnetický signál ovlivňuje magnetickou složku elektrického signálu v kabelu a způsobuje v něm rušení, čímž se napětí signálu odchyluje od jmenovitého.

Představte si, že zpracováváme (čteme) signál 10 V s určitou hodinovou frekvencí, například 1 Hz. To znamená, že každou sekundu okamžitě odepisujeme naměřené hodnoty síťového napětí. Co se stane, když přesně v okamžiku čtení rušení silně potlačí napětí, například z 10 voltů na 7,4 voltů? Je to tak, omyl, považujeme za nepravdivé informace! Pojďme si tento bod ilustrovat:

Musíme si ale pamatovat, že měříme napětí z pouzdra (nebo z mínusu). A trik je v tom, že v radioelektronice (v elektronice vysokofrekvenčních signálů) je to přesně vysokofrekvenční rušení, a tady je to vlastně pravda: v okamžiku, kdy rušení působí na středové jádro koaxiálního kabelu, platí stejné rušení stínění koaxiálního kabelu, a napětí se měří z pouzdra (které je připojeno k obrazovce), takže potenciální rozdíl mezi stínící část koaxiálního kabelu a jeho centrální žíla zůstává nezměněna.

Hlavním úkolem při ochraně před rušením při přenosu signálu je proto udržet stínící vrstvu nebo vodič co nejblíže středu a vždy ve stejné vzdálenosti.

Jaká je lepší ochrana proti elektromagnetickému rušení - kroucená dvoulinka nebo koaxiální kabel?

Pojďme si hned odpovědět na otázku. Koaxiální kabel chrání před rušením lepší než kroucený pár.

V kroucený pár dva dráty jsou stočeny dohromady a izolovány od sebe. Kladný drát, když je ohnutý, se může posunout od záporného drátu o zlomek milimetru, což ve skutečnosti posune plus od pouzdra. Kromě toho samotná jádra kladných a záporných vodičů již mají mezi sebou určitou mezeru kvůli izolaci. Rušení může proklouznout, ale pravděpodobnost je poměrně malá.

V stínící vrstva koaxiálního kabelu v kruhu zcela obklopuje centrální žílu. Interference nemůže žádným způsobem projít centrálním jádrem a obejít koaxiální clonu. Navíc kvalita materiálu, ze kterého je koaxiální kabel vyroben, dle požadavků státní normy převyšuje kvalitu materiálů pro kroucený pár. Tečka.

Vlnová impedance koaxiálních kabelů.

Vlnová impedance

Hlavní charakteristika koaxiálního kabelu - charakteristická impedance. Toto je hodnota, obecně řečeno, charakterizující útlum amplituda signálu v koaxiálním kabelu na 1 běžný metr.

Získává se z vyjádření podílu napětí signálu, přenášených po koaxiálním kabelu děleno aktuální kde napětí v koaxiálním kabelu, měřeno v ohmech.

Ale hlavně si zapamatujte, co charakterizuje – útlum přenášeného signálu. To je samotná podstata impedance koaxiálních kabelů. Snížení amplitudy napětí a proudu - dochází k útlumu signálu.

Ponořit se do charakteristická impedance koaxiálních kabelů hlouběji, potřebujete znát mnoho různých pojmů o teorii elektromagnetických vln, jako je amplituda bez útlumu, aktivní odpor na jednotku délky, koeficient útlumu elektromagnetické vlny v koaxiálním vlnovodu, několik konstantních elektrických veličin, pak sestavte pár integrálních vlnových grafů a pochopíte, že koneckonců 77 Ohm je ideální pro sovětskou televizi, 30 Ohm je ideální pro všechno kromě sovětské televize a 50 Ohm je zlatá střední cesta mezi sovětskou televizí, koaxiální kabel a vše ostatní!

Ale lepší - pamatujte si podstatu a zbytek - mějte za slovo)

Normy vlnové impedance pro koaxiální kabely:

50 ohmů. Nejčastější standard koaxiálního kabelu. Optimální charakteristiky z hlediska výkonu přenášeného signálu, elektrické izolace (plus od mínus), minimální ztráty signálu při přenosu rádiového signálu.

75 ohmů. Byl široce rozšířen v SSSR, pokud jde o přenos televizních a video signálů, a je pozoruhodné, že se pro tyto účely optimálně hodí.

100 ohmů, 150 ohmů, 200 ohmů. Používají se extrémně zřídka, ve vysoce specializovaných úkolech.

Také důležité funkce jsou:

  • pružnost;
  • tuhost;
  • vnitřní průměr izolace;
  • typ obrazovky;
  • vodivý kov;
  • stupeň screeningu.

Máte nějaké dotazy? Napište do komentářů) Odpovíme!