کابل های کواکسیال، کاربرد و ویژگی ها. نحوه انتخاب کابل کواکسیال

هدف اصلی کابل کواکسیال انتقال سیگنال در زمینه های مختلف فناوری است:

سیستم های ارتباطی؛
شبکه های پخش؛
شبکه های کامپیوتر؛
سیستم های تغذیه کننده آنتن؛
سیستم های کنترل خودکار و سایر سیستم های فنی تولید و تحقیق؛
سیستم های کنترل از راه دور، اندازه گیری و کنترل؛
سیستم های هشدار و اتوماسیون؛
سیستم های کنترل عینی و نظارت تصویری؛
کانال های ارتباطی دستگاه های مختلف رادیو الکترونیکی اشیاء متحرک (کشتی، هواپیما و غیره)؛
ارتباطات درون واحدی و بین واحدی به عنوان بخشی از تجهیزات رادیویی الکترونیکی؛
کانال های ارتباطی در تجهیزات خانگی و آماتور؛
تجهیزات نظامی و سایر کاربردهای خاص.

دستگاه

کابل کواکسیال (شکل را ببینید) شامل موارد زیر است:

الف - پوسته (برای عایق کاری و محافظت در برابر تأثیرات خارجی) ساخته شده از پلی اتیلن، پلی وینیل کلرید، نوار فلوروپلاستیک یا سایر مواد عایق تثبیت شده در برابر نور (یعنی مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش خورشید).
ب - هادی خارجی (صفحه نمایش) به شکل قیطان، فویل، فیلم پوشش داده شده با لایه ای از آلومینیوم و ترکیبات آنها، و همچنین لوله راه راه، نوارهای فلزی پیچ خورده و غیره ساخته شده از مس، مس یا آلیاژ آلومینیوم.
ج - عایق ساخته شده به صورت جامد (پلی اتیلن، پلی اتیلن فوم، فلوروپلاستیک جامد، نوار فلوروپلاستیک و غیره) یا نیمه هوا (لایه لوله‌ای-قلیوی، واشر و غیره) پرکننده دی الکتریک، تضمین ثبات موقعیت نسبی (تراز کردن). ) هادی های داخلی و خارجی؛
د - هادی داخلی به صورت یک مستقیم (مانند شکل) یا پیچ خورده به صورت سیم مارپیچ، سیم رشته ای، لوله ساخته شده از مس، آلیاژ مس، آلیاژ آلومینیوم، فولاد روکش مس، آلومینیوم با روکش مس، نقره. مس آبکاری شده و غیره

به دلیل انطباق مرکز هر دو هادی و همچنین نسبت معینی بین قطر هسته مرکزی و صفحه نمایش، یک رژیم موج ایستاده در داخل کابل در جهت شعاعی تشکیل می شود که امکان کاهش تلفات را فراهم می کند. انرژی الکترومغناطیسی از طریق تابش تقریبا به صفر می رسد. در عین حال، صفحه نمایش از تداخل الکترومغناطیسی خارجی محافظت می کند.

چندین تصور اشتباه رایج در مورد کابل کواکسیال وجود دارد.

یک تصور غلط رایج این است که همه کابل های سفید خوب هستند.

نه همه کابل های سفید با کیفیت هستند و نه همه کابل های باکیفیت سفید! اساس این تصور غلط شباهت خارجی کابل های ارزان قیمت با محصولات تولید کنندگان مطرح دنیا است. تفاوت اصلی بین کابل های با کیفیت و تقلبی، دی الکتریک فوم شده فیزیکی با تزریق گاز و فویل دوبل (فویل - پلی استر - فویل) به عنوان یک محافظ پیوسته است. از نظر فیزیکی، دی الکتریک فوم دار ساختاری از سلول های عایق شده پر از گاز است. آب را جذب نمی کند و در برابر تنش های مکانیکی مقاومت بیشتری دارد. ثابت دی الکتریک چنین ماده ای نزدیک به ایده آل است و به مدت 15 سال یا بیشتر باقی می ماند و بنابراین تلفات کابل در نتیجه پیری نزدیک به موارد اولیه است.

از آنجایی که تولیدکنندگان کابل های ارزان قیمت نمی توانند فناوری های گران قیمت را بپردازند، از دی الکتریک فوم شده شیمیایی استفاده می کنند. هنگامی که پوسته بیرونی آسیب دیده است مانند یک اسفنج رطوبت را جذب می کند و به تأثیرات مکانیکی خارجی حساس است. علاوه بر این، در نتیجه افزایش سن، تلفات در آن افزایش می یابد (شکل 1). همچنین در کابل های ارزان قیمت از فویل دوبل (بلکه تنها یک فویل) به عنوان محافظ اصلی استفاده می شود که باعث کاهش اثر محافظ و حساس شدن کابل به تداخل خارجی (اکستندرهای رادیویی، SENAO و ...) می شود. بنابراین نمی توان از چنین کابلی در شبکه های تعاملی با کانال برگشت استفاده کرد. در حالی که کابل های مشکوک از نوار مسی (کابل لحیم شده) استفاده می کنند، کابل های با کیفیت از نوار مسی قلع شده استفاده می کنند. ترکیب "قلع - آلومینیوم" در مقایسه با "مس - آلومینیوم" ارجحیت بیشتری دارد. یعنی اگر غلاف بیرونی کابل آسیب ببیند یا کانکتور نشتی داشته باشد، رطوبت وارد هادی خارجی شده و در اثر یک واکنش الکتروشیمیایی، فویل آلومینیومی از بین می رود. این منجر به کاهش قابل توجهی در خواص محافظ کابل می شود.

ویژگی های عملکرد کابل های ارزان قیمت با گذشت زمان بدتر می شود.
خواص محافظ چنین کابل هایی کمتر از کابل های با کیفیت بالا از تولید کنندگان جهانی است.
اگرچه کابل های ارزان قیمت نسبت به کابل داخلی RK75-4-11 ویژگی های بهتری دارند، اما نباید در شبکه هایی که قرار است از کانال برگشت استفاده شود استفاده کرد. دامنه کاربرد این کابل ها کابل کشی غیر بحرانی با سطح سیگنال بالا است، در صورتی که الزامات محافظ خاصی وجود نداشته باشد.

اغراق بی دلیل در مورد اهمیت بافتن ثانویه

عقیده ای وجود دارد که هرچه قیطان ضخیم تر باشد کابل بهتر است. این کاملا درست نیست! در مورد تلفات کم در کابل ... مثل اینکه قیطان ضخیم تر تلفات کمتری دارد! در واقع، میرایی در کابل کواکسیال شامل تلفات هادی، تلفات دی الکتریک و تلفات تشعشعی است. آخرین پارامتر به طور جداگانه در نظر گرفته می شود و اثربخشی محافظ را مشخص می کند.

پس بیایید به ترتیب شروع کنیم:

تلفات هادی ها به فرکانس سیگنال بستگی دارد که به دلیل کاهش ضخامت لایه پوست و کاهش مربوطه در رسانایی است. استفاده از مس مرغوب در کابل ها، چه در لایه روکشی هادی مرکزی و چه برای کل هادی مرکزی، میرایی کلی کابل را کاهش می دهد.
تلفات در دی الکتریک نیز به فرکانس سیگنال بستگی دارد. تلفات توان در دی الکتریک صرف جهت گیری مجدد مولکول های دی الکتریک در میدان RF می شود. با افزایش ثابت دی الکتریک ماده، تلفات توان نیز افزایش می یابد. استفاده از پلی اتیلن فوم شده فیزیکی (به جای جامد) به عنوان دی الکتریک به فرد اجازه می دهد تا میزان تلفات دی الکتریک را کاهش دهد. منظور ما از دی الکتریک فوم شده فیزیکی، کف کردن با تزریق گاز است. در این حالت، ریز منافذ جدا شده پر از گاز بی اثر (نیتروژن) در دی الکتریک ایجاد می شود. این ساختار است که تلفات کم در دی الکتریک را تضمین می کند و پایداری آن را در طول چندین سال کار تضمین می کند. استفاده از چنین دی الکتریک در کابل های CAVEL باعث کاهش پارامترها به دلیل پیری تنها 5٪ و در کابل BELDEN - 1٪ می شود. در کابل هایی که به دلایل اقتصادی از این فناوری استفاده نمی شود، پارامترها 50 ... 70٪ کاهش می یابد. از این رو این قانون: ما آنقدر ثروتمند نیستیم که چیزهای ارزان بخریم!
اثربخشی محافظ سطح نسبی قدرت منتشر شده توسط کابل به هوا و در عین حال میزان محافظت کابل از تداخل خارجی را تعیین می کند. ضریب محافظ (بیان شده در دسی بل) به عنوان نسبت قدرت سیگنال تداخل خارجی به توان تولید شده توسط آن تداخل در کابل تعریف می شود.

درجه بالایی از محافظ در کابل ها با استفاده از یک سپر ترکیبی دو لایه - فویل آلومینیومی و نواری از هادی های پیچ خورده به دست می آید. به عنوان صفحه اول، از یک نوار پلی استایرن استفاده می شود که از دو طرف با آلومینیوم چند لایه شده است، و به عنوان لایه دوم، از قیطان های ساخته شده از مس قلع شده - CuSn یا آلومینیوم AL (این برای کابل های با کیفیت بالا صدق می کند) استفاده می شود. بنابراین این اولین لایه است که عملکردهای محافظ اصلی را انجام می دهد. علاوه بر این، خواص محافظ مس بیشتر از آلومینیوم است، بنابراین، در جایی که 40٪ مس کافی است، 80٪ آلومینیوم مورد نیاز است! به عبارت دیگر، کابل های یکسان اما با تراکم بافته های مختلف مانند 40% و 80% میرایی یکسان خواهند داشت.

برای کابل های ارزان قیمت، صفحه اول سه لایه (AL-film-AL) یک لوکس غیرقابل قیمت است. در بهترین حالت از فویل با لایه پشتی پلی استر استفاده می شود و معمولاً آلومینیوم روی این پشتی پاشیده می شود. اینجاست که بافتن ضخیم ضروری است! اما افسوس که «اقتصاد باید اقتصادی باشد». از این رو قانون: پنیر رایگان فقط در تله موش است.

در مورد افزایش استحکام ... اگر کابل ها در حین نصب در معرض کشش باشند یا افت طولانی داشته باشند (تحت تأثیر وزن خود کشش دارند)، در چنین مواردی از یک هسته مرکزی ساخته شده از فولاد با روکش مس استفاده می شود. و در چنین کابل هایی، هسته مرکزی فولادی است که به عنوان عنصر تقویت کننده عمل می کند، و نه قیطان، حتی ضخیم ترین. ضمناً کیفیت لایه روکش نیز موضوع بسیار مهمی است، زیرا ما افکت پوست را به یاد داریم!

و به طور مستقیم در مورد محافظ: عملکردهای محافظ اصلی توسط یک لایه فویل (در کابل های با کیفیت بالا) انجام می شود، و قیطان یک عملکرد محافظ ثانویه را ایفا می کند و بیشتر برای انتقال جریان و همچنین انعطاف پذیری به کابل در نظر گرفته شده است. یعنی، هر چه چگالی بافته بیشتر باشد، جریان بیشتری را می توان منتقل کرد (به عنوان مثال، هنگام تغذیه تقویت کننده ها از راه دور). تأثیر تراکم قیطان بر بازده محافظ در جدول نشان داده شده است.

جدول نشان می دهد که وقتی چگالی بافندگی از 40٪ به 70٪ افزایش می یابد، ضریب محافظ تنها 5 دسی بل افزایش می یابد، در حالی که هزینه کابل افزایش می یابد. از این رو این قانون: اگر تفاوتی وجود ندارد، چرا بیشتر پرداخت کنید؟ شاید این تنها جایی باشد که می توانید در کابل صرفه جویی کنید.

کابل کواکسیال تولید شده توسط این شرکت ها مطابق با استاندارد بین المللی IEC 1196، اتخاذ شده برای کابل فرکانس رادیویی طراحی شده و دارای گواهی ISO 9001 و 9002 می باشد که کیفیت محصول را تایید می کند.

کابل های کواکسیال مهمترین عنصر غیرفعال در شبکه های تلویزیون کابلی هستند. کیفیت و قابلیت اطمینان آنها به طور قابل توجهی بر عمر سرویس نصب کابل تأثیر می گذارد.

هنگام خرید یک "کابل سفید"، ایده خوبی است که نام سازنده (که روی کابل مشخص شده است) را بررسی کنید، و اگر یکی از موارد ذکر شده نیست، باید مطمئن شوید که سازنده گواهینامه های کیفیت مناسب را دارد یا خیر. ;
اگر بتوانید یک بار و برای همیشه یک کابل باکیفیت بخرید، صرفه جویی در خرید 30 متر کابل و خرید تقلبی ارزش ندارد.
برای قیطاندن ضخیم نباید بیش از حد پول پرداخت کنید و اگر به افزایش محافظ نیاز دارید، کابل های خاصی برای این کار وجود دارد، اما این داستان دیگری است ...

در مرحله بعد، من می خواهم به تعدادی از مشکلات و مسائلی که مصرف کنندگان کابل کواکسیال با آن مواجه هستند عمیق تر بپردازم. در میان بسیاری از سوالات، سوالات در مورد غلاف کابل های کواکسیال اغلب مطرح می شود.

کدام پوسته بهتر است: پلی اتیلن یا پلی وینیل کلراید؟

اغلب اوقات این موضوع بدون در نظر گرفتن شرایط عملکرد خاص کابل کواکسیال در نظر گرفته می شود.

این شرایط شامل موارد زیر است:

شرایط عملیاتی آب و هوایی
این گروه شامل پارامترهای مقاومت کابل کواکسیال در برابر تأثیرات غیر الکتریکی و غیر مکانیکی محیط خارجی است. این مقاومت در برابر اثرات دماهای بالا و پایین، رطوبت، تابش خورشید و محیط های تهاجمی است.
شرایط عملیات مکانیکی
این گروه شامل پارامترهای مقاومت کابل کواکسیال در برابر تنش مکانیکی است. این مقاومت در برابر ارتعاش، بارهای خطی، خمیدگی و اثرات دینامیکی گرد و غبار است.

ترکیب پلاستیک پلی وینیل کلراید بیشترین کاربرد را برای غلاف کابل های فرکانس رادیویی کواکسیال وارداتی دارد. در دماهای معمولی و بالا، پلاستیک پلی وینیل کلراید انعطاف پذیری کابل و سهولت نصب کانکتورها را نسبت به پلی اتیلن فراهم می کند.

غیر قابل اشتعال است و می تواند سفید باشد که ظاهر کابل را بهبود می بخشد.

با این حال، در دماهای بالا، نرم کننده موجود در پوسته می تواند به دی الکتریک پلی اتیلن مهاجرت کند و تلفات دی الکتریک آن را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. تولیدکنندگان جهانی محصولات کابلی با استفاده از یک ترکیب پلاستیکی خاص با نرم کننده های غیرمهاجر این اشکال را برطرف می کنند.

ترکیب پلاستیکی ویژه مبتنی بر استفاده از پلی وینیل کلرید اولیه با کیفیت بالا است که امکان تحقق تمام مزایای این نوع پوسته را ممکن می سازد.

تولیدکنندگان کابل های ارزان قیمت نمی توانند از مواد گران قیمت استفاده کنند.

ترکیب پلاستیکی که توسط این سازندگان از مواد بازیافتی استفاده می شود از نظر تعدادی پارامتر به طور قابل توجهی از پلی وینیل کلرید خاص پایین تر است. اینها جذب رطوبت بالا، مقاومت کم در برابر اشعه ماوراء بنفش، استحکام و کشش کم هستند. تمام این کاستی ها منجر به پیری سریع پوسته و از بین رفتن عملکردهای محافظتی آن می شود.

در نتیجه این فرآیندها، ناپایداری پارامترهای الکتریکی کابل کواکسیال رخ می دهد، که اغلب با تغییر مشخصات الکتریکی آن شروع به نظارت دقیق بر شرایط آب و هوایی می کند. خستگی و کاهش استحکام مکانیکی غلاف کابل کواکسیال به وضوح در شکستگی عرضی آن در هنگام فرورفتگی های عمودی طولانی بدون بست های میانی آشکار می شود که اغلب در کشور ما انجام می شود.

پوسته، ساخته شده از پلاستیک پلی وینیل کلرید با کیفیت بالا، چنین معایبی ندارد. پارامترهای عملیاتی در کاتالوگ ها نشان داده شده است، اما شما نمی توانید از پوسته بیش از آنچه توسط سازنده در آن گنجانده شده است مطالبه کنید.

ایجاد شرایط عملیاتی شدید برای کابل کواکسیال معمولاً منجر به انباشت تجربه غم انگیز به جای عملکرد پایدار می شود.

کابل های کواکسیال فرعی و توزیعی با غلاف ساخته شده از پلاستیک پلی وینیل کلراید از تولید کنندگان کابل خارجی عمدتاً برای نصب در اتاق ها و شرایط آب و هوایی متناسب با محدوده دمایی این غلاف استفاده می شود.

در کابل‌های فرکانس رادیویی کواکسیال که برای کار اولیه در نظر گرفته شده‌اند، زمانی که در معرض دماهای پایین یا تغییرات ناگهانی دما قرار می‌گیرند، استفاده از پلاستیک پلی‌وینیل کلراید نامطلوب است.

پلی اتیلن های درجات مختلف بیشترین استفاده را برای غلاف کابل فرکانس رادیویی کواکسیال خانگی داشتند.

در واقع در ساخت پوسته ها از پلی اتیلن خالص استفاده نمی شود، بلکه از ترکیبات پلی اتیلن استفاده می شود که مخلوطی از چندین اصلاح پلی اتیلن اصلی با افزودن تثبیت کننده ها است. تثبیت کننده ها مقاومت پلی اتیلن را در برابر پیری حرارتی افزایش می دهند.

در غلاف کابل فرکانس رادیویی کواکسیال معمولاً از پلی اتیلن با چگالی بالا (فشار کم) برای نصب خارجی و از پلی اتیلن با چگالی کم (فشار بالا) برای نصب زیرزمینی استفاده می شود.

پلی اتیلن با چگالی بالا در برابر سایش مقاوم است و محافظت مطمئن تری در برابر استرس مکانیکی ایجاد می کند.

از آنجایی که پلی اتیلن خالص در نور به سرعت پیر می شود و ریزترک هایی در آن ظاهر می شود، از ترکیبات پلی اتیلن تثبیت شده با نور حاوی حداقل 2.5 درصد دوده ریز برای محافظت از پوسته ها در برابر تابش فرابنفش استفاده می شود. پلی اتیلن تثبیت شده در نور مشکی رنگ است. درصد محتوای دوده ریز در غلاف پلی اتیلن کابل فرکانس رادیویی کواکسیال از تولید کنندگان کابل های جهانی بسیار بیشتر از استانداردهای پذیرفته شده عمومی است که به این کابل کواکسیال اجازه می دهد تا در آب و هوای آفریقا به طور پایدار کار کند.

پوسته پلی اتیلن، در مقایسه با پلاستیک پلی وینیل کلراید، دارای طیف وسیع تری از دماهای عملیاتی است و در برابر تغییرات ناگهانی دما اهمیت کمتری دارد.

جذب رطوبت پوسته پلی اتیلن در مقایسه با پوسته پلی وینیل کلراید 20 برابر کمتر است.

خواص مکانیکی، عملیاتی و تکنولوژیکی پلاستیک پلی اتیلن و پلی وینیل کلراید در یک جدول کوچک ارائه شده است:

با ورود گسترده کابل های کواکسیال وارداتی با غلاف PVC به بازار ما، غلاف پلی اتیلن به ناحق فراموش شد و به پس زمینه رفت. نقش تعیین کننده در این مورد توسط ویژگی های الکتریکی پایین کابل فرکانس رادیویی کواکسیال داخلی ایفا شد. به طور غیرمستقیم، این کاستی ها بر شهرت بدنه پلی اتیلن نیز تأثیر گذاشت، که با وجود همه چیز، مهمترین آزمایش - آزمون زمان - را با افتخار پشت سر گذاشت.

پایداری پارامترهای کابل خانگی که 10-15 سال پیش تولید شده است، با کیفیت مواد به کار رفته در آن و اول از همه، غلاف پلی اتیلن تضمین می شود که محافظت از این مواد را در برابر محیط زیست فراهم کرده و ادامه می دهد. علیرغم سالهای گذشته تأثیر می گذارد.

با توجه به موارد فوق، غلاف پلی اتیلن کابل فرکانس رادیویی کواکسیال برای استفاده در شرایط آب و هوایی روسیه ترجیح داده می شود.

اظهارات مبنی بر اینکه نصب کابل RF کواکسیال با غلاف پلی اتیلن دشوار است و نصب کانکتورها بر روی آن غیرممکن است، بر اساس شکاف های خاصی در دانش تکنیک ها و ابزارهای تکنولوژیکی مورد استفاده در کار نصب با کابل کواکسیال است.

این شکاف ها به راحتی قابل جابجایی هستند و نتایج حاصل از استفاده از پوسته پلی اتیلن هزینه های رفع این شکاف ها را پرداخت می کند.

در دمای پایین محیط، کابل کواکسیال با روکش پلی اتیلن در اتاقی با دمای اتاق نگهداری می شود. نصب به خودی خود نیاز به آماده سازی و محل نصب خاصی دارد تا زمان قرار گرفتن در معرض دماهای پایین روی کابل کواکسیال و نصاب به حداقل برسد. هنگام نصب اتصالات روی پوسته پلی اتیلن، از ابزاری استفاده می شود که هزینه های نیروی کار را کاهش می دهد و زمان نصب را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.

شرکت های پیشرو در جهان که محصولات کابلی تولید می کنند، روند بازار روسیه را به دقت زیر نظر دارند. در حال حاضر در خط تولید عرضه شده، هر یک از آنها حاوی یک کابل فرکانس رادیویی کواکسیال با استانداردهای مختلف با روکش پلی اتیلن است.

زمان نشان داده است که غلاف پلی اتیلن کابل فرکانس رادیویی کواکسیال در بازار حرفه ای ما مورد تقاضا است.

تولید کننده معروفی که کابل هایی با این مشخصات تولید می کند هلوکابل است.
کابل های کواکسیال بدون هالوژن برای انتقال سیگنال های فرکانس بالا در تجهیزات الکترونیکی مختلف به ویژه فرستنده ها و گیرنده ها، رایانه ها، لوازم الکترونیکی صنعتی و مصرفی استفاده می شود که در مواردی که لازم است از گسترش آتش در اثر آتش سوزی جلوگیری شود. ویژگی های مختلف مکانیکی، حرارتی و الکتریکی کابل های کواکسیال امکان استفاده از آنها را برای انتقال سیگنال تا محدوده گیگاهرتز می دهد.

مشخصات فنی کابل با استفاده از پیوندها در زیر ارائه شده است.

کابل هممحور(از لاتین co - together و axis - axis، یعنی هم محور; محاوره ای هم محوراز انگلیسی کواکسیال) - یک کابل الکتریکی متشکل از یک هادی مرکزی و یک صفحه نمایش که به صورت هم محور قرار دارد و با مواد عایق یا یک شکاف هوا از هم جدا شده است. برای انتقال سیگنال های الکتریکی فرکانس رادیویی استفاده می شود. با سیم محافظ که برای انتقال جریان الکتریکی مستقیم و سیگنال های فرکانس پایین استفاده می شود، با سطح مقطع یکنواخت تر در جهت محور طولی (شکل مقطع، ابعاد و مقادیر پارامترهای الکترومغناطیسی مواد) متفاوت است. استاندارد شده اند) و استفاده از مواد با کیفیت بالاتر برای هادی های الکتریکی و عایق. اختراع و ثبت اختراع در سال 1880 توسط فیزیکدان بریتانیایی الیور هیوساید.

کابل کواکسیال "تلویزیون" نوع RG-59 که برای اتصال آنتن به گیرنده تلویزیون استفاده می شود.

دستگاه [ | ]

کابل کواکسیال (شکل را ببینید) شامل موارد زیر است:

به دلیل انطباق محورهای هر دو هادی در یک کابل کواکسیال ایده آل، هر دو جزء میدان الکترومغناطیسی به طور کامل در فضای بین هادی ها (در عایق دی الکتریک) متمرکز شده و از کابل فراتر نمی روند که باعث از بین رفتن اتلاف الکترومغناطیسی می شود. انرژی را از طریق تشعشع تامین می کند و کابل را از تداخل الکترومغناطیسی خارجی محافظت می کند. در کابل های واقعی، خروجی تابش محدود و حساسیت به تداخل ناشی از انحرافات هندسی از ایده آل بودن است. تمام سیگنال مفید از طریق هادی داخلی منتقل می شود.

تاریخچه خلقت[ | ]

1855 - ویلیام تامسون کابل کواکسیال را بررسی کرد و فرمولی برای خازن خطی به دست آورد.
1880 - الیور هیوساید ثبت اختراع بریتانیا به شماره 1407 برای کابل کواکسیال را دریافت کرد.
1884 - زیمنس و هالسکه کابل کواکسیال را در آلمان ثبت اختراع کردند (اختراع شماره 28978، 27 مارس 1884).
1894 - نیکولا تسلا یک هادی الکتریکی برای جریان های متناوب را به ثبت رساند (پتنت شماره 514167).
1929 - (انگلیسی Lloyd Espenschied) و Herman Effel از AT&T Bell Telephone Laboratories اولین کابل کواکسیال مدرن را به ثبت رساندند.
1936 - AT&T یک خط انتقال تلویزیون کابلی کواکسیال آزمایشی بین فیلادلفیا و نیویورک ساخت.
1936 - اولین پخش تلویزیونی از طریق کابل کواکسیال از بازی های المپیک برلین در لایپزیگ.
1936 - یک کابل با 40 شماره تلفن بین لندن و بیرمنگام توسط خدمات پستی (ب.تی. کنونی) کشیده شد.
1941 - اولین استفاده تجاری از سیستم L1 در ایالات متحده توسط AT&T. یک کانال تلویزیونی و 480 شماره تلفن بین مینیاپولیس (مینسوتا) و استیونز پوینت (ویسکانسین) راه اندازی شده است.
1956 - اولین خط کواکسیال فرا اقیانوس اطلس گذاشته شد.

کاربرد [ | ]

هدف اصلی کابل کواکسیال انتقال سیگنال های فرکانس بالا در زمینه های مختلف فناوری است:

علاوه بر انتقال سیگنال، بخش های کابل را می توان برای اهداف دیگری نیز استفاده کرد:

کابل های کواکسیال برای انتقال سیگنال های فرکانس پایین (در این مورد، قیطان به عنوان محافظ عمل می کند) و برای جریان مستقیم ولتاژ بالا وجود دارد. برای چنین کابل هایی، امپدانس مشخصه استاندارد نشده است.

طبقه بندی [ | ]

با هدف- برای سیستم های تلویزیون کابلی، برای سیستم های ارتباطی، هوانوردی، فناوری فضایی، شبکه های کامپیوتری، لوازم خانگی و غیره.

نامگذاری های بین المللی[ | ]

سیستم های تعیین در کشورهای مختلف بر اساس استانداردهای بین المللی و ملی و همچنین با استانداردهای خود تولیدکنندگان (متداول ترین سری برندها RG، DG، SAT) ایجاد می شوند.

دسته بندی ها [ | ]

کابل ها بر اساس مقیاس راهنمای رادیویی درجه بندی می شوند. رایج ترین دسته های کابل:

RG-58/U - هادی مرکز جامد،
RG-58A/U - هادی مرکز رشته،
RG-58C/U - کابل نظامی؛

اترنت نازک[ | ]

این کابل رایج ترین کابل برای ساخت شبکه های محلی بود. قطر تقریباً 6 میلی متر و انعطاف پذیری قابل توجه به آن اجازه می دهد تقریباً در هر مکانی گذاشته شود. کابل ها با استفاده از یک کانکتور BNC T به یکدیگر و به کارت شبکه در رایانه متصل شدند. کابل ها را می توان با استفاده از BNC (اتصال مستقیم) به یکدیگر متصل کرد. ترمیناتورها باید در هر دو انتهای قطعه نصب شوند. پشتیبانی از انتقال داده تا 10 مگابیت در ثانیه در فاصله 185 متری.

اترنت "ضخیم".[ | ]

کابل ضخیم تر از کابل قبلی بود - حدود 12 میلی متر قطر داشت و یک هادی مرکزی ضخیم تر داشت. خوب خم نشد و هزینه قابل توجهی داشت. علاوه بر این، هنگام اتصال به رایانه مشکلاتی وجود داشت - از فرستنده گیرنده های AUI (واسط واحد پیوست) استفاده شد که با استفاده از شاخه ای که از طریق کابل عبور می کند به کارت شبکه متصل می شود. "خون آشام ها". با توجه به هادی ضخیم تر، انتقال داده ها می تواند در فاصله 500 متری با سرعت 10 مگابیت بر ثانیه انجام شود. با این حال، پیچیدگی و هزینه بالای نصب، توزیع گسترده ای مانند RG-58 را به این کابل نداد. از لحاظ تاریخی، کابل اختصاصی RG-8 زرد رنگ بود، به همین دلیل است که گاهی اوقات می توانید نام "Ethernet زرد" را ببینید.

عناصر کمکی مسیر کواکسیال[ | ]

اتصال دهنده های کواکسیال - برای اتصال کابل ها به دستگاه ها یا اتصال آنها به یکدیگر، گاهی اوقات کابل ها با کانکتورهای نصب شده از تولید خارج می شوند.
انتقال کواکسیال - برای اتصال کابل ها با اتصالات جفت نشده.
سه راهی های کواکسیال، جفت کننده های جهت دار و سیرکولاتور - برای شاخه ها و شیرها در شبکه های کابلی.
ترانسفورماتورهای کواکسیال - برای تطبیق امپدانس مشخصه هنگام اتصال کابل به دستگاه یا کابل ها به یکدیگر.
بارهای کواکسیال ترمینال و ورودی، به عنوان یک قاعده، مطابقت دارند - برای ایجاد حالت های موج مورد نیاز در کابل.
تضعیف کننده های کواکسیال - برای کاهش سطح سیگنال در کابل به مقدار لازم.
دریچه های فریت - برای جذب موج برگشتی در کابل.
صاعقه گیرهای مبتنی بر عایق های فلزی یا دستگاه های تخلیه گاز - برای محافظت از کابل ها و تجهیزات در برابر تخلیه های جوی.
سوئیچ های کواکسیال، رله ها و دستگاه های سوئیچینگ کواکسیال الکترونیکی - برای سوئیچینگ خطوط کواکسیال.
انتقال موج کواکسیال و نوار کواکسیال، بالون - برای اتصال خطوط کواکسیال با موجبر، خط نواری و متقارن دو سیمه.
سرهای آشکارساز عبور و پایان - برای نظارت بر سیگنال فرکانس بالا در کابل در امتداد پاکت آن.

ویژگی های استاندارد اصلی[ | ]

محاسبه مشخصه ها[ | ]

تعیین ظرفیت خطی، اندوکتانس خطی و امپدانس مشخصه یک کابل کواکسیال با استفاده از ابعاد هندسی شناخته شده به شرح زیر انجام می شود.

ابتدا باید قطر داخلی را اندازه گیری کنید Dصفحه نمایش با برداشتن غلاف محافظ از انتهای کابل و پیچیدن نوار (قطر بیرونی عایق داخلی). سپس قطر را اندازه بگیرید دهسته مرکزی، که قبلا عایق را حذف کرده است. سومین پارامتر کابلی که برای تعیین امپدانس مشخصه باید شناخته شود، ثابت دی الکتریک ε مواد عایق داخلی است.

ظرفیت خطی C h(در سیستم بین المللی واحدها (SI)، نتیجه بر حسب فاراد بر متر بیان می شود) با استفاده از فرمول ظرفیت خازن استوانه ای محاسبه می شود:

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

اندوکتانس خطی L h(در سیستم SI، نتیجه بر حسب henry در متر بیان می شود) با استفاده از فرمول محاسبه می شود

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))\approx (\frac (\lg(D/d))(\sqrt (\varepsilon )))\cdot 138~\Omega)

(برابری تقریبی با این فرض که μ = 1 معتبر است).

امپدانس مشخصه کابل کواکسیال را نیز می توان با استفاده از نوموگرام نشان داده شده در شکل تعیین کرد. برای این کار باید نقاط روی ترازو را با یک خط مستقیم به هم وصل کنید DD(نسبت قطر داخلی صفحه و قطر هسته داخلی) و در مقیاس ε (ثابت دی الکتریک عایق داخلی کابل). نقطه تلاقی خط مستقیم ترسیم شده با مقیاس آرنوموگرام با امپدانس مشخصه مورد نظر مطابقت دارد.

سرعت انتشار سیگنال در کابل با فرمول محاسبه می شود

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 ))))

جایی که ج- سرعت نور. هنگام اندازه گیری تاخیرهای مسیر، طراحی خطوط تاخیر کابل و غیره، بیان طول کابل بر حسب نانوثانیه می تواند مفید باشد که با استفاده از سرعت سیگنال معکوس بیان شده بر حسب نانوثانیه بر متر انجام می شود: 1/ v = √ ε 3.33 ns/m.

حداکثر ولتاژ الکتریکی منتقل شده توسط یک کابل کواکسیال توسط قدرت دی الکتریک تعیین می شود اسعایق (بر حسب ولت بر متر)، قطر هادی داخلی (از آنجایی که حداکثر قدرت میدان الکتریکی در یک خازن استوانه‌ای نزدیک صفحه داخلی به دست می‌آید) و به میزان کمتر، قطر هادی بیرونی:

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

همچنین ببینید [ | ]

یادداشت [ | ]

ادبیات [ | ]

N. I. Belorussov، I. I. Grodnev. کابل های فرکانس رادیویی ویرایش دوم، تجدید نظر شده. - M.-L.: Gosenergoizdat، 1959.
T. I. Izyumova، V. T. Sviridov. موجبرها، خطوط کواکسیال و نواری. - M.: Eneriya، 1975.
D. Ya. Galperovich، A. A. Pavlov، N. N. Khrenkov. کابل های فرکانس رادیویی - M.: Energoatomizdat، 1990.
کابل ها، سیم ها و کابل های برق: دایرکتوری/N. I. Belorussov، A. E. Saakyan، A. I. Yakovleva: اد. N.I. Belorussova. - ویرایش پنجم، بازبینی شده. و اضافی - م.: Energoatomizdat، 1987. - 536 ص. بیمار
ارتباط رادیویی آماتور در HF. اد. B. G. Stepanova. - م.: رادیو و ارتباطات، 1370.
کتاب مرجع برای طراح رادیو آماتور. اد. N.I. Chistyakova. - م.: رادیو و ارتباطات، 1369.
جی. دیویس، جی.جی.کار. راهنمای جیبی مهندس رادیو. مطابق. از انگلیسی - M.: Dodeka-XXI، 2002.
Kashkarov A.P. کتاب مرجع محبوب برای آماتورهای رادیویی - M.: IP "RadioSoft"، 2008. - 416 pp.: ill. ص. 250.

اسناد نظارتی و فنی

GOST 11326.0-78. کابل های فرکانس رادیویی شرایط فنی عمومی
IEC 60078 (1967). کابل های کواکسیال فرکانس رادیویی امپدانس و ابعاد مشخصه.
IEC 60096-1 (1986). کابل های فرکانس رادیویی بخش 1: الزامات عمومی و روش های اندازه گیری.
IEC 60096-2 (1961). کابل های فرکانس رادیویی قسمت 2: مشخصات فنی خاص برای کابل.
ویژگی های الکتریکی کابل های کواکسیال CQHAM.RU

یکی از اجزای اصلی کیت نصب تکرارکننده GSM مونتاژ کابل است. و در این زمینه، تخمین زدن صحت انتخاب کابل فرکانس بالا دشوار است که در مورد شما بهینه خواهد بود. بیایید بفهمیم کدام کابل کواکسیال بهتر است انتخاب شود و چه تفاوت هایی بین انواع محبوب این ماده وجود دارد.

ویژگی های اصلی کابل های کواکسیال

اگر در مورد ارائه سیگنال برای تقویت کننده سلولی صحبت کنیم، مهمترین ویژگی کابل میزان تضعیف همین سیگنال و همچنین امپدانس مشخصه است. کارشناسان توصیه می کنند از محصولاتی با امپدانس مشخصه 50 اهم استفاده کنید، در غیر این صورت خطر خرابی ارتباطات و حتی خرابی تجهیزات وجود دارد. به همین دلیل است که نمی توانید از کابل های طراحی شده برای تلویزیون های ماهواره ای و سیستم های نظارت تصویری، به عنوان مثال RG-6، RG-59 استفاده کنید، زیرا آنها دارای مقاومت 75 اهم هستند.

به طور معمول هنگام نصب ریپیتر از ابعاد 10 تا 30 متر استفاده می شود. همه چیز به فاصله بین آنتن گیرنده که در نمای ساختمان، پشت بام، برج و تجهیزات گیرنده نصب می شود، بستگی دارد. هر چه طول هادی سیگنال کمتر باشد، قدرت و خلوص آن بیشتر است. با این حال، با استفاده از مواد مرغوب، حتی با یک کابل 100 متری نیز می توانید به اثر دلخواه برسید. همانطور که در بالا ذکر شد، چنین وظایفی به ساختاری با حداقل نرخ تضعیف نیاز دارند. اگر سطح تضعیف سیگنال در محدوده 3 دسی بل در متر خطی باشد، کیفیت انتقال اندکی بدتر می شود. اگر مقدار به 5 dBm افزایش یابد، افت کیفیت بسیار محسوس خواهد بود و با شروع از dBm 6، کار با کابل غیر ممکن می شود.

همه کابل های کواکسیال تقریباً ساختار یکسانی دارند:

هسته مرکزی (مس، آلومینیوم، ترکیبی از آنها)؛
عایق پلیمری (دی الکتریک جامد/فوم دار)؛
صفحه نمایش و نوار فلزی؛
یک پوسته بیرونی که از قیطان در برابر تماس با محیط محافظت می کند.

یکی از رایج ترین فرمت ها به کابل های کواکسیال نازک اشاره دارد. این بر اساس یک هسته مسی تک (استاندارد) یا پیچ خورده است، نوار نیز از مس ساخته شده است. علاوه بر این، صفحه نمایش ساخته شده از فویل آلومینیومی استفاده می شود. این کابل برای استفاده در محیط های داخلی و خارجی در دماهای بین -55 تا +125 درجه سانتیگراد مناسب است. نقطه ضعف این انتخاب را می توان نرخ تضعیف سیگنال نسبتاً بالا در نظر گرفت، به همین دلیل است که RG-58 توصیه می شود فقط زمانی که طول فیدر 3-10 متر است استفاده شود.

به اصطلاح Thicknet یا "Ethernet ضخیم". تفاوت اصلی آن با نسخه قبلی: قطر بزرگتر هادی مرکزی (تک هسته ساخته شده از آلومینیوم با روکش مس) و سطح مقطع کلی کابل، انعطاف پذیری کمتر و قیمت بالاتر. به طور گسترده توسط متخصصان هنگام نصب اتصال بین آنتن خارجی و تقویت کننده ارتباطی تا طول 10 متر استفاده می شود، محدوده فرکانس 140-1900 مگاهرتز است. اتصالات مخصوصی استفاده می شود که نیاز به لحیم کاری دارند. قابل استفاده در داخل و خارج از منزل.

برخلاف مدل های قبلی، RG-213 از یک هسته مرکزی پیچ خورده ساخته شده از مس (7×Ø0.75 میلی متر) به عنوان استاندارد استفاده می کند که به طور قابل توجهی خاصیت ارتجاعی کابل را افزایش می دهد و شعاع خمش را به شدت کاهش می دهد. قیطان مس قلع شده است، صفحه ای از فویل آلومینیومی وجود دارد. عایق RG-213 از فوم پلی اتیلن و پوسته بیرونی از PVC ساخته شده است. دمای کارکرد: از -20 تا +75 درجه سانتیگراد. در واقع، این یک RG-8 مدرن است که استاندارد MIL-C-17D آمریکایی را برآورده می کند.

این کابل عمدتاً برای باندهای 900، 1800، 2100، 2400 و 2600 مگاهرتز استفاده می شود و در مقایسه با RG-58 در فرکانس 900 مگاهرتز، نصف نرخ تلفات را دارد. ترکیب 5D-FB: تک هسته مس عایق شده با فوم دی الکتریک، صفحه مسی، فویل آلومینیومی و غلاف مقاوم در برابر UV. نشانگر تضعیف در سطح RG-213 (19.7 دسی بل در هر 100 متر) است، اگرچه کابل قبلی 1.5 برابر ضخیم تر است. تغییری در CCA وجود دارد که یک هسته مرکزی و نوار آلومینیومی متصل به مس را فراهم می کند. ارزش زیادی برای پول.

یکی از مدرن ترین انواع کابل کواکسیال که با استفاده از فناوری PEEG توسعه یافته است - یک ترکیب پلی اتیلن متراکم HDPE به عنوان دی الکتریک کار استفاده می شود. علاوه بر این، ترکیب عایق شامل تا 60 درصد نیتروژن و تنها 40 درصد پلیمر است که نرخ تضعیف سیگنال بی‌سابقه پایینی را تضمین می‌کند. 8D-FB در مواردی که نیاز به کابل طولانی است استفاده می شود. علاوه بر این، پوسته فیدر به خوبی با محیط های تهاجمی و شرایط آب و هوایی سخت مقابله می کند. این کابل برای استفاده در محدوده فرکانس GSM-1800، 3G-2100، LTE-2500 توصیه می شود.

این کابل دارای ضریب تضعیف سیگنال خطی حتی کمتری نسبت به محصول قبلی است، اما دارای قطر خارجی 13 میلی متر در مقابل 11 میلی متر برای 8D-FB است. ترکیب: هسته مرکزی ساخته شده از مس خالص یا آلومینیوم با روکش مس (مس - حداقل 15%)، قیطان-مس قلع دار با فویل آلومینیومی دو طرفه روی پایه لوسان (خواص محافظ بالا تضمین شده است)، دی الکتریک - فوم پلی اتیلن، غلاف - پی وی سی محدوده فرکانس کاری - تا 6000 مگاهرتز.

هسته مرکزی از مس خالص (Ø 1.4 میلی متر) ساخته شده است، قیطان 90 دسی بل از مس قلع شده ساخته شده است (همراه با فویل آلومینیومی دو طرفه). این محصول دارای ضریب محافظ بالایی است، پوسته آن در برابر اشعه ماوراء بنفش محافظت می شود. قطر خارجی کابل 6 میلی متر است. محدوده فرکانس: 30-6000 مگاهرتز.

جایگزینی مستقیم کابل RG-8، مشابه RG-213. سطح مقطع هسته مس 2.7 میلی متر است، عایق دی الکتریک فوم شده، قیطان مس قلع شده با فویل آلومینیومی دو طرفه است. با توجه به پوسته مقاوم در برابر حرارت و UV، CNT-400 با موفقیت در فضای باز استفاده می شود. قطر بیرونی - 10.3 متر ویژگی های اصلی: ضریب تضعیف کم (در 900 مگاهرتز - حدود 13 دسی بل/100 متر) و پایداری تغییر فاز با تغییرات دما و خمش.

یک آنالوگ کاربردی از 5D-FB، دارای یک هادی مرکزی تک هسته ای ساخته شده از مس (Ø1.78 میلی متر)، بافته شده از مس قلع شده، و عایق بندی شده از پلی اتیلن فوم شده (با مخلوطی از نیتروژن). نسخه استاندارد برای استفاده در فضای باز طراحی شده است؛ همچنین تغییراتی در DB - ضد آب، FR - ضد آتش وجود دارد. انواع پی وی سی LMR-300 فقط در داخل خانه استفاده می شود. این محصول دارای افت سیگنال کم و انعطاف پذیری خوب است (شعاع خمش 7.8 اینچ یا 22 میلی متر است).

این آنالوگ RG-58 است، تلفات قابل توجهی کمتری نسبت به RG-8 دارد و انعطاف پذیری خوبی دارد (قطر خمش 1 اینچ یا 25 میلی متر است). علاوه بر استاندارد، نسوز و ضد آب، گزینه UltraFlex فوق العاده انعطاف پذیر با پوسته الاستومر ترموپلاستیک نیز وجود دارد. سیم مرکزی جامد، ساخته شده از آلومینیوم با روکش مس، قیطان از مس قلع ساخته شده است. قطر کلی - 10.3 میلی متر.

کابل کواکسیال یا به اصطلاح جفت کواکسیال (برگرفته از محور لاتین co(cum) - با هم و محور - محور، بنابراین هادی ها به صورت کواکسیال قرار دارند)، که کواکسیال (از انگلیسی کواکسیال) نیز نامیده می شود، یک کابل الکتریکی است، هر دو. هادی هایی که به شکل استوانه هایی ساخته می شوند که به صورت هم محور قرار گرفته اند و با مواد عایق از هم جدا شده اند. از این نوع کابل در انتقال سیگنال های فرکانس بالا استفاده می شود.

کوآکابل xialلیا به اصطلاح جفت کواکسیال (برگرفته از لاتین co(cum) - با هم و محور - محور، بنابراین هادی ها به صورت هم محور قرار می گیرند) که کواکسیال (از انگلیسی کواکسیال) نیز نامیده می شود، یک کابل الکتریکی است که هر دو رسانای آن هستند. به صورت استوانه ای ساخته می شوند که به صورت هم محور قرار گرفته و توسط مواد عایق از هم جدا شده اند. از این نوع کابل در انتقال سیگنال های فرکانس بالا استفاده می شود.

سازه کابلی

ساختار داخلی کابل به شرح زیر است:

هادی داخلی- می تواند با سیم تک راست، رشته ای یا رشته ای نشان داده شود و همچنین به شکل لوله مس، مس یا آلیاژ آلومینیوم، مس با روکش نقره، آلومینیوم با روکش مس، فولاد با روکش مس و غیره ساخته شود.

عایق- این یک پرکننده دی الکتریک است که تراز هادی های داخلی و خارجی را تضمین می کند. می توان آن را با دی الکتریک جامد - سیلندر فلوروپلاستیک، فلوروپلاستیک جامد، پلی اتیلن، پلی اتیلن فوم دار و غیره، یا واشر نیمه هوا، لایه های بند ناف لوله ای و غیره ساخت.

هادی خارجی (صفحه نمایش)- ساخته شده از فویل یا آلومینیوم، قیطان یا ترکیبی از آنها، و همچنین نوارهای فلزی بافته شده، لوله های راه راه و غیره. مواد مورد استفاده مس، آلومینیوم و آلیاژهای آنها می باشد.

پوسته- لایه ای از مواد عایق که از تأثیرات خارجی محافظت می کند. ساخته شده از پلی اتیلن تثبیت شده در برابر نور (مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش)، PVC، نوار فلوروپلاستیک یا مواد عایق مشابه.

به لطف ساختار منحصر به فرد، یعنی هم محوری هر دو هادی و انطباق با نسبت های معینی از قطر آنها، میدان الکترومغناطیسی در داخل کابل متمرکز شده و میدان خارجی عملاً وجود ندارد، بنابراین تلفات ناشی از تابش انرژی الکترومغناطیسی سیگنال ارسالی به فضای اطراف کابل تقریباً به صفر کاهش می یابد. علاوه بر این، هادی بیرونی به صورت موازی به عنوان صفحه ای عمل می کند که از مدار الکتریکی در برابر میدان های الکترومغناطیسی خارجی محافظت می کند.

تاریخ های تاریخی

1894 - نیکولا تسلا فیزیکدان حق اختراع یک رسانای الکتریکی برای جریان متناوب را دریافت کرد.

1929 - هرمان افل و لوید اسپنشید از شرکت آزمایشگاه های تلفن AT&TBell برای اولین بار به ثبت اختراع رسیدند.

1936 - AT&T اولین خط انتقال تلویزیونی آزمایشی را از طریق چنین کابلی بین نیویورک و فیلادلفیا ایجاد کرد.

1936 - در طول بازی های المپیک برلین در لایپزیگ، اولین سیگنال تلویزیونی مخابره شد.

1936 - بیرمنگام و لندن توسط یک کابل به 40 آدرس تلفن که توسط خدمات پستی (اکنون BT) گذاشته شده بود، متصل شدند.

1941 - AT&T در ایالات متحده برای اولین بار از سیستم L1 برای اهداف تجاری استفاده کرد. بین استیونز پوینت (ویسکانسین) و مینیاپولیس (مینسوتا)، یک کانال تلویزیونی مخابره شد و 480 مشترک تلفن ایجاد شد.

سال 1956 با ساخت اولین خط کواکسیال فراآتلانتیک، TAT-1 مشخص شد.

کاربرد

دامنه کاربرد بسیار گسترده است و با هدف اصلی آن - انتقال سیگنال های الکتریکی با تلفات کم تعیین می شود. فهرست حوزه های فناوری که در آن استفاده می شود:

شبکه های پخش؛
سیستم های ارتباطی؛
سیستم های تغذیه کننده آنتن؛
شبکه های کامپیوتر؛
سیستم های کنترل از راه دور، نظارت و اندازه گیری؛
سیستم های کنترل اتوماتیک، سیستم های تولید و تحقیقات؛
سیستم های اتوماسیون و هشدار؛
کانال های ارتباطی در لوازم خانگی و آماتور؛
سیستم های نظارت تصویری و کنترل اشیاء؛
کانال های ارتباطی اشیاء متحرک مختلف (هواپیما، کشتی ها و غیره) و دستگاه های رادیویی الکترونیکی؛
ارتباط بین بلوک ها و درون بلوک های اجزای تجهیزات الکترونیکی؛
تجهیزات نظامی و مناطق مقاصد ویژه مرتبط.

علاوه بر ایجاد کانال های انتقال سیگنال، کابل های کوتاه می توانند برای اهداف دیگری نیز استفاده شوند:

دستگاه های تطبیق و تعادل؛
خطوط تاخیر کابل؛
شکل دهنده ها و فیلترهای پالس؛
ترانسفورماتورهای موج یک چهارم

طبقه بندی

1) با هدف کابل ها به گروه های زیر تقسیم می شوند:

برای سیستم های ارتباطی؛
شبکه های کامپیوتر؛
فناوری فضایی؛
لوازم خانگی؛
برای سیستم های تلویزیون کابلی؛
هواپیمایی

2) توسط امپدانس موج :

امپدانس مشخصه کابل ممکن است متفاوت باشد. با این حال، برخی از مقادیر آن استاندارد شده است. اینها سه ارزش استانداردهای بین المللی و پنج ارزش روسی هستند:

50 اهم- رایج ترین نوع کابل که در زمینه های مختلف الکترونیک رادیویی استفاده می شود. انتخاب این مقدار امپدانس مشخصه با توانایی چنین کابلی برای انتقال سیگنال های رادیویی نزدیک به حداکثر قرائت قابل دستیابی توان انتقالی و قدرت الکتریکی با حداقل تلفات تعیین می شود.
75 اهم- همچنین یک نوع بسیار رایج است. به طور سنتی در سیستم های انتقال سیگنال تلویزیونی استفاده می شود. به دلیل نسبت خوب مقاومت مکانیکی و هزینه کم انتخاب شده است. رایج در مناطقی که از توان بالا استفاده نمی شود و فیلم های کابلی بزرگ مورد نیاز است. از دست دادن سیگنال کمی بیشتر از کابل با امپدانس مشخصه 50 اهم است.
100 اهم- گروهی که به ندرت استفاده می شود. این عمدتا در تکنیک های استفاده از پالس و برای اهداف خاص استفاده می شود.
150 اهم- به ندرت استفاده می شود، عمدتا در تکنیک های استفاده از پالس، و همچنین برای اهداف خاص. در استانداردهای بین المللی پیش بینی نشده است.
200 اهم- بسیار به ندرت استفاده می شود، تنها با استانداردهای روسیه ارائه می شود.

کابل هایی با امپدانس موج غیر استاندارد وجود دارد: آنها در مهندسی صوتی آنالوگ رایج ترین هستند.

3) بر اساس قطر عایق:

قطر بزرگ - بیش از 11.5 میلی متر؛
قطر متوسط - 3.7 ÷ 11.5 میلی متر؛
قطر مینیاتوری - 1.5 ÷ 2.95 میلی متر؛
قطر زیر مینیاتوری - تا 1 میلی متر.

4) با توجه به درجه محافظ:

کابل های تابشی - دارای درجه محافظ عمداً کم اما کنترل شده هستند.
صفحه نمایش معمولی؛
قیطان تک لایه؛
بافته دو یا چند لایه و همچنین با یک لایه محافظ اضافی.
صفحه نمایش با قیطان کنسرو شده؛
صفحه نمایش پیوسته؛
صفحه نمایش لوله فلزی

5) با انعطاف پذیری (مقاومت در برابر خمش مکرر کابل و ممان خمشی مکانیکی کابل):

به ویژه انعطاف پذیر؛
قابل انعطاف؛
نیمه سفت و سخت؛
سخت.

دسته بندی ها

RG-213 و RG-8 - "Ethernet ضخیم" (Thicknet). (RG-8) با امپدانس اسمی 50 اهم. استاندارد 10BASE5;
RG-58 - "اترنت نازک" (Thinnet)، با امپدانس اسمی موج 50 اهم. Standard10BASE2;
RG-58/U - هادی مرکزی جامد است.
RG-58A/U - هادی مرکزی چند هسته ای است.
RG-58C/U - کابل مورد استفاده برای مقاصد نظامی؛
RG-59 - کابل برای اهداف تلویزیونی (Broadband/CableTelevision)، با امپدانس اسمی 75 اهم. آنالوگ روسی RK-75-x-x ("کابل فرکانس رادیویی") است.
RG-6 - کابل برای اهداف تلویزیونی (Broadband/CableTelevision)، با امپدانس اسمی 75 اهم. این دسته از کابل ها انواع مختلفی دارند؛ آنها نوع و جنس آن را مشخص می کنند. این آنالوگ روسی RK-75-x-x ("کابل فرکانس رادیویی") است.
RG-11 - کابل برای خطوط تنه که برای فواصل طولانی (تا 600 متر) استفاده می شود. به لطف عایق بیرونی پلی اتیلن در شرایط سخت (چاه، خیابان) بدون هیچ مشکلی قابل استفاده است. اصلاح این کابل، S1160، با وجود کابلی متمایز می شود که به عنوان یک عنصر باربر استفاده می شود؛ کابل از طریق هوا (به عنوان مثال، بین ساختمان ها) پرتاب می شود.
RG-62 - ARCNet، امپدانس مشخصه 93 اهم.

اترنت "نازک".

زمانی یکی از رایج ترین کابل ها برای ساخت شبکه های محلی بود. به لطف ویژگی های آن، یعنی قطر 6 میلی متر و انعطاف پذیری قابل توجه، می توان آن را تقریبا در هر مکانی قرار داد. کابل ها با استفاده از یک کانکتور BNC (Bayonet Neill-Concelman) به یکدیگر و به کارت شبکه کامپیوتر متصل می شوند. همچنین با استفاده از اتصال مستقیم (کانکتور I-BNC) بین کابل ها ارتباط برقرار می شود. ترمیناتورها باید در انتهای استفاده نشده سگمنت نصب شوند. این نوع کابل می تواند اطلاعات را با سرعت 10 مگابیت بر ثانیه ارسال کند. در فاصله حدود 185 متری

اترنت "ضخیم".

این کابل RG-11، ضخیم است - قطر آن 11.7 میلی متر است، دارای هادی مرکزی ضخیم تر از "اترنت نازک" است. این باعث دو اشکال قابل توجه می شود - ضعیف خم می شود و قیمت نسبتاً بالایی دارد. علاوه بر این ، هنگام اتصال به رایانه ، مشکلاتی وجود دارد - لازم است از فرستنده های AUI (واسط واحد پیوست) استفاده کنید که با استفاده از جفت کننده ای که کابل را رشته می کند - به اصطلاح "خون آشام" به کارت شبکه متصل می شود. اما طبیعتا این کابل مزایایی هم دارد. با توجه به همان هادی ضخیم تر، داده ها می توانند در فواصل تا 500 متر منتقل شوند، در حالی که حداکثر سرعت ممکن 10 مگابیت بر ثانیه خواهد بود. به دلیل هزینه زیاد و پیچیدگی نصب، این کابل برخلاف RG-58 کاربرد زیادی ندارد. گاهی اوقات می توانید نام دیگری برای RG-8 پیدا کنید - این "اترنت زرد" است، زیرا از نظر تاریخی کابل مارک زرد بود (اکنون رنگ استاندارد خاکستری است).

نشانه گذاری

نامگذاری کابل های ساخت شوروی

طبق GOST 11326.0-78، نام تجاری کابل با حروف نشان دهنده نوع آن، و به دنبال آن سه عدد که با خط فاصله از هم جدا شده اند، نشان داده می شود.

رقم اول امپدانس اسمی را بیان می کند. رقم دوم یعنی:

برای کابل های کواکسیال - قطر اسمی عایق، گرد شده به نزدیکترین عدد کامل کوچکتر برای قطرهای بیش از 2 میلی متر (استثنا قطر 2.95 میلی متر است که باید به 3 میلی متر گرد شود، و قطر 3.7 میلی متر، که باید گرد نباشد).
برای کابل هایی با هادی های داخلی ساخته شده به شکل مارپیچ - مقدار اسمی قطر هسته مرکزی.
برای کابل هایی با دو هادی در سپرهای جداگانه - درجه قطر عایق، به همان روشی که برای یک معمولی گرد شده است.
برای کابل هایی با دو هادی در یک عایق مشترک یا پیچ خورده از هادی های عایق جداگانه - مقدار بزرگترین مقدار پر یا قطر پیچ خورده.

در زیر نام عددی اختصاص داده شده به کابل ها بر اساس مقاومت حرارتی است:

1 - مقاومت حرارتی معمولی، ساخته شده با یک لایه عایق پیوسته.

2 - افزایش مقاومت در برابر حرارت، ساخته شده با یک لایه عایق پیوسته.

3 - مقاومت حرارتی معمولی، ساخته شده از عایق نیمه هوا.

4 - افزایش مقاومت در برابر حرارت، ساخته شده از نوع عایق نیمه هوا.

5 - مقاومت حرارتی معمولی، ساخته شده با عایق نوع هوا.

6 - افزایش مقاومت در برابر حرارت، ساخته شده با عایق هوا.

7- مقاومت در برابر حرارت بالا.

با- اگر کابل یکنواختی یا پایداری پارامترهای خود را افزایش داده باشد، این حرف در انتهای علامت گذاری از طریق یک خط تیره اضافه می شود.

آ("مشترک") - وجود این حرف در انتهای نام نشان دهنده کاهش کیفیت کابل است که با عدم وجود جزئی هادی هایی که به عنوان صفحه نمایش عمل می کنند مشخص می شود.

مثال:

"کابل RK 75-4-15 GOST (TU)" نمادی برای کابل فرکانس رادیویی کواکسیال است. امپدانس مشخصه اسمی آن 75 اهم، عایق پیوسته، مقاومت حرارتی معمولی، قطر عایق اسمی 4.6 میلی متر، طرح شماره 5 است.

نام‌گذاری‌های قدیمی برای کابل‌های ساخت شوروی

در اتحاد جماهیر شوروی، در دهه های 1950 و 1960، از علامت گذاری کابل استفاده می شد که اجزای قابل توجهی را نشان نمی داد. این شامل حروف "RK" و یک شماره توسعه مشروط بود. در این سالها، نامگذاری "RK-50" به این معنی بود که این یک کابل با امپدانس موج اسمی 50 اهم نبود، بلکه یک کابل با شماره سریال توسعه 50 بود و امپدانس موج آن 157 اهم بود.

نام گذاری کابل های وارداتی

در کشورهای مختلف، سیستم های تعیین توسط استانداردهای ملی، بین المللی و تولید کنندگان خود تنظیم می شوند (کابل های مارک های DG، RG، SAT بیشترین تقاضا را دارند).

روش تعیین امپدانس مشخصه کابل ها بر اساس ابعاد هندسی به شرح زیر انجام می شود.

ابتدا قطر ضلع داخلی صفحه (D) تعیین می شود، ابتدا غلاف محافظ از انتهای کابل برداشته می شود و قیطان بسته می شود (این قطر بیرونی عایق داخلی است). پس از این، قطر هسته مرکزی (d) اندازه گیری می شود؛ برای این کار باید از عایق آزاد شود. با جایگزین کردن مقادیر ثابت دی الکتریک ماده ای که از آن عایق داخلی از کاربرد و نتایج اندازه گیری های قبلی در آن ساخته شده است، امپدانس مشخصه کابل محاسبه می شود.

برای این محاسبات، لازم است یک نقطه در مقیاس "D/d" (نسبت قطر ضلع داخلی صفحه به قطر هسته مرکزی) و در مقیاس "E" (دی الکتریک) متصل شود. ثابت ماده ای که عایق کابل داخلی از آن ساخته شده است) با یک خط مستقیم. نقطه تلاقی این خط مستقیم با مقیاس "R" مقدار مورد نظر امپدانس مشخصه این کابل است.

کابل هممحور. این چیه؟

احتمالاً بیش از یک بار عباراتی از این دست را شنیده اید جفت پیچ خورده, سیم محافظو سیگنال فرکانس بالا؟ بنابراین، کابل هممحور- این تنوع جفت پیچ خورده، اما با مصونیت نویز بسیار بیشتر، مناسب ترین هادی برای سیگنال RF است.

از یک هسته مرکزی (رسانا)، یک لایه محافظ (صفحه نمایش) و دو لایه عایق تشکیل شده است.

عایق داخلی به عنوان عایق عمل می کند هسته کابل کواکسیالاز روی صفحه نمایش، خارجی - برای محافظت از کابل در برابر آسیب مکانیکی و عایق الکتریکی.

حفاظت از تداخل کابل کواکسیال علت تداخل

تداخل در کابل غیر کواکسیال چیست؟

ارزش آن را دارد که بلافاصله با موضوع محافظت در برابر تداخل برخورد کنیم. اجازه دهید اصول کلی ماهیت وقوع آنها و تأثیر تداخل در انتقال اطلاعات را بررسی کنیم.

بنابراین، همه ما می دانیم که برخی از آنها وجود دارد تداخل در خطوط برق. آنها نشان دهنده افزایش و برعکس، افت ولتاژ اسمی (آنچه باید باشد) در کابل (در سیم) هستند. در نمودار (ولتاژ در کابل به عنوان تابعی از زمان)، تداخل به صورت زیر است:

علت تداخل، میدان های الکترومغناطیسی از سیگنال ها و کابل های دیگر است. همانطور که از درس فیزیک مدرسه می دانیم، الکتریسیته دارای دو جزء است - الکتریکی و مغناطیسی. اولی نشان دهنده جریان جریان از طریق یک هادی و دومی نشان دهنده میدان الکترومغناطیسی است که جریان را ایجاد می کند.

میدان الکترومغناطیسی در یک محیط کروی تا بی نهایت منتشر می شود. عبور بدون محافظت از تداخل (کواکسیال نیست)کابل، سیگنال الکترومغناطیسی بر مؤلفه مغناطیسی سیگنال الکتریکی در کابل تأثیر می گذارد و باعث تداخل در آن می شود و ولتاژ سیگنال را از ولتاژ اسمی منحرف می کند.

تصور کنید که ما یک سیگنال 10 ولتی را با فرکانس ساعت مشخصی، مثلاً 1 هرتز، پردازش می کنیم (خوانده می کنیم). این بدان معناست که ما فوراً در هر ثانیه ولتاژ خط را قرائت می کنیم. اگر دقیقاً در لحظه خواندن، تداخل ولتاژ را بسیار تغییر دهد، مثلاً از 10 ولت به 7.4 ولت چه اتفاقی می‌افتد؟ درست است، خطا، ما اطلاعات نادرست در نظر می گیریم! بیایید این نکته را توضیح دهیم:

اما باید به یاد داشته باشیم که ولتاژ از روی مورد (یا از منفی) اندازه گیری می شود. و ترفند این است که در الکترونیک رادیویی (در الکترونیک سیگنال های فرکانس بالا) دقیقا تداخل فرکانس بالاو در اینجا، به بیان دقیق، حقیقت است: در لحظه ای که تداخل عمل می کند هسته مرکزی کابل کواکسیال، همان تداخل تاثیر می گذارد محافظ کابل کواکسیالو ولتاژ از محفظه (که به صفحه وصل است) اندازه گیری می شود، بنابراین اختلاف پتانسیل بین قسمت محافظ کابل کواکسیالو سیاهرگ مرکزی آن بدون تغییر باقی می ماند.

بنابراین، وظیفه اصلی در محافظت در برابر تداخل در هنگام انتقال سیگنال، نگه داشتن لایه یا سیم صفحه نمایش تا حد امکان به لایه مرکزی و همیشه در همان فاصله است.

چه چیزی محافظت بهتری در برابر تداخل الکترومغناطیسی دارد - جفت تابیده یا کابل کواکسیال؟

بیایید بلافاصله به سؤال پاسخ دهیم. کابل کواکسیال از تداخل محافظت می کندبهتر از جفت پیچ خورده.

که در جفت پیچ خوردهدو سیم به هم پیچیده شده و از یکدیگر عایق شده اند. وقتی سیم مثبت خم می‌شود، می‌تواند کسری از میلی‌متر از سیم منفی فاصله بگیرد، که در واقع مثبت را از بدنه دور می‌کند. علاوه بر این، هسته های خود سیم های مثبت و منفی، به دلیل عایق بودن، از قبل دارای شکاف خاصی بین آنها هستند. تداخل ممکن است از بین برود، اما احتمال آن بسیار کم است.

که در لایه صفحه نمایش کابل کواکسیالدر یک دایره، به طور کامل هسته مرکزی را در بر می گیرد. تداخل نمی تواند از هسته مرکزی عبور کند و صفحه کواکسیال را دور بزند. علاوه بر این، کیفیت موادی که کابل کواکسیال از آن ساخته شده است، مطابق با الزامات استاندارد دولتی، از کیفیت مواد برای جفت پیچ خورده. نقطه.

امپدانس مشخصه کابل های کواکسیال

امپدانس مشخصه

اصلی ویژگی کابل کواکسیال - امپدانس مشخصه. به طور کلی، این مقداری است که میرایی را مشخص می کند دامنه سیگنال در کابل کواکسیالدر هر 1 متر خطی

از بیان ضریب ولتاژ سیگنال به دست می آید، از طریق کابل کواکسیال منتقل می شود، تقسیم بر جاریکه در آن ولتاژ کابل کواکسیال، با اهم اندازه گیری می شود.

اما مهمتر از همه، به یاد داشته باشید که چه چیزی را مشخص می کند - تضعیف سیگنال ارسال شده. این ماهیت امپدانس مشخصه کابل های کواکسیال است. کاهش دامنه ولتاژ و جریان تضعیف سیگنال است.

برای فرو رفتن در امپدانس مشخصه کابل های کواکسیالعمیق تر، شما باید مفاهیم مختلفی را در مورد تئوری امواج الکترومغناطیسی بدانید، مانند دامنه بدون در نظر گرفتن تضعیف، مقاومت خطی فعال، ضریب تضعیف. امواج الکترومغناطیسی در یک موجبر کواکسیالچندین کمیت الکتریکی ثابت، سپس چند نمودار موج انتگرال بسازید و بفهمید که بالاخره 77 اهم برای تلویزیون شوروی ایده آل است، 30 اهم برای همه چیز به جز تلویزیون شوروی ایده آل است، و 50 اهم میانگین طلایی بین تلویزیون شوروی است. کابل کواکسیال و هر چیز دیگری!

اما بهتر است اصل را به خاطر بسپارید و برای بقیه، حرف من را قبول کنید)

استانداردهای امپدانس کابل کواکسیال:

50 اهم رایج ترین استاندارد کابل کواکسیال. ویژگی های بهینه برای قدرت سیگنال ارسالی، عایق الکتریکی (به علاوه از منفی)، حداقل از دست دادن سیگنال در طول انتقال سیگنال رادیویی.

75 اهم این به طور گسترده در اتحاد جماهیر شوروی برای انتقال سیگنال های تلویزیونی و ویدئویی مورد استفاده قرار گرفت و به طور قابل توجهی برای این اهداف مناسب است.

100 اهم، 150 اهم، 200 اهم. آنها به ندرت در کارهای بسیار تخصصی استفاده می شوند.

همچنین ویژگی های مهم عبارتند از:

قابلیت ارتجاعی؛
سختی؛
قطر عایق داخلی؛
نوع صفحه نمایش؛
فلز رسانا؛
درجه محافظ

هنوز سوالی دارید؟ در نظرات بنویسید) ما پاسخ خواهیم داد!