Gotovo da nema osobe koja nikada nije vidjela koaksijalni kabel. Kako radi, koje su njegove prednosti, koja su područja primjene - mnogi to tek trebaju shvatiti.
Sadržaj
Kako radi koaksijalni kabel
Koaksijalni kabel se sastoji od:
- unutarnji vodič (središnja jezgra);
- dielektrik;
- vanjski vodič (pletenica);
- vanjski pokrov.
Ako razmotrimo kabel u presjeku, možemo vidjeti da su oba njegova vodiča smještena na istoj osi. Otuda i naziv kabela: na engleskom koaksijalni - koaksijalni.
Unutarnji vodič u dobrom kabelu izrađen je od bakra. Sada jeftini proizvodi koriste aluminij ili čak bakreni čelik. Dielektrik u visokokvalitetnom kabelu je polietilen, a u visokofrekventnim kabelima je fluoroplast.U jeftinim opcijama koriste se razne pjenaste plastike.
Klasični materijal za pletenje je bakar, a pletenje kvalitetnih proizvoda izvodi se gustim tkanjem, bez praznina. U kablovima slabije kvalitete za izradu vanjskog vodiča koriste se legure bakra, ponekad legure čelika, za smanjenje cijene koristi se rijetko tkanje, a u nekim slučajevima i folija.
Opseg koaksijalnog kabela, njegove prednosti i nedostaci
Najčešća upotreba koaksijalnog kabela je prijenos visokofrekventnih struja (RF, mikrovalna i više). U mnogim slučajevima to se radi komunikacija između antene i odašiljača ili između antene i prijemnika, kao iu sustavima kabelske televizije. Takav se signal može prenijeti i dvožičnom linijom - to je jeftinije.
U nekim slučajevima to je učinjeno, ali takva linija ima ozbiljan nedostatak - električno polje u njemu prolazi kroz otvoreni prostor, a ako u njega uđe vodljivi objekt treće strane, to će uzrokovati izobličenje signala - slabljenje, refleksiju itd. . A kod koaksijalnog kabela, električno polje je potpuno unutra, tako da pri polaganju ne morate brinuti da će linija proći pored metalnih predmeta (ili oni naknadno mogu biti u neposrednoj blizini kabela) - neće utjecati rad dalekovoda.
Nedostaci koaksijalnog kabela uključuju njegovu visoku cijenu. Također je nedostatak visoka složenost popravka oštećene linije.
Prije su se koaksijalni kabeli naširoko koristili za organiziranje vodova za prijenos podataka u računalnim mrežama. Danas su brzine prijenosa porasle na razine koje RF kabel ne može pružiti, pa se ova aplikacija brzo gasi.
Razlika između koaksijalnog kabela i oklopnog kabela i oklopljene žice
Često se koaksijalni kabel brka sa oklopljenom žicom, pa čak i oklopnim kabelom za napajanje. Ako postoji određena vanjska sličnost dizajna („fleksibilno kućište jezgra-izolacija-metalno”), njihova svrha i princip rada su različiti.
U koaksijalnom kabelu, pletenica djeluje kao drugi vodič koji dovršava krug. Kroz njega nužno teče struja opterećenja (ponekad je čak i na unutarnjoj i vanjskoj strani različita). Pletenica može imati kontakt s tlom iz sigurnosnih razloga, možda ga nema - to ne utječe na njegov rad. Također je netočno zvati ga ekranom – on ne nosi funkciju globalnog probira.
Za oklopni kabel, vanjska metalna pletenica štiti izolacijski sloj i jezgru od mehaničkog naprezanja. Visoke je čvrstoće i uvijek je uzemljen prema sigurnosnim zahtjevima. U normalnom načinu rada, struja ne teče kroz njega.
U zaštićenoj žici, vanjski vodljivi omotač je dizajniran da zaštiti vodič od vanjskih smetnji. Ako je potrebno zaštititi od niskofrekventnih smetnji (do 1 MHz), tada je zaslon uzemljen samo s jedne strane žice. Za smetnje iznad 1 MHz ekran služi kao dobra antena pa je uzemljen cijelim putem na nekoliko točaka (što češće). U normalnom načinu rada, niti struja ne bi trebala teći po ekranu.
Tehnički parametri koaksijalnog kabela
Jedan od glavnih parametara na koji morate obratiti pažnju pri odabiru kabela je njegova karakteristična impedancija. Iako se ovaj parametar mjeri u ohmima, ne može se mjeriti konvencionalnim testerom u načinu rada ohmmetra i ne ovisi o duljini segmenta kabela.
Valna impedancija linije određena je omjerom njezine linearne induktivnosti i linearnog kapaciteta, koja pak ovisi o omjeru promjera središnje jezgre i pletenice, kao i o svojstvima dielektrika. Stoga, u nedostatku uređaja, možete "izmjeriti" otpor vala pomoću čeljusti - morate pronaći promjer jezgre d i pletenice D i zamijeniti vrijednosti u formulu.
Ovdje isto:
- Z je željeni valni otpor;
- Er - dielektrična permitivnost dielektrika (za polietilen možete uzeti 2,5, a za pjenasti materijal - 1,5).
Otpor kabela može biti bilo što razumnih dimenzija, ali proizvodi se standardno proizvode sa sljedećim vrijednostima:
- 50 ohma;
- 75 ohma;
- 120 Ohm (prilično rijetka opcija).
Nemoguće je reći da je kabel od 75 ohma bolji od kabela od 50 ohma (ili obrnuto). Svaki se mora primijeniti na svoje mjesto - karakteristična impedancija izlaza odašiljača Zi, komunikacijske linije (kablovi) Z a opterećenje treba biti isto Zn, samo će u tom slučaju doći do prijenosa energije od izvora do opterećenja bez gubitaka i refleksija.
Postoje određena praktična ograničenja u proizvodnji kabela s visokom impedancijom. Kabeli od 200 ohma i više moraju biti vrlo tanki ili s vanjskim vodičem velikog promjera (da bi se održao veliki omjer D/d).Takav proizvod je teže koristiti, stoga se za staze s visokim otporom koriste ili dvožične linije ili odgovarajući uređaji.
Još jedan važan koaksijalni parametar je prigušivanje. Mjereno u dB/m. Općenito, što je kabel deblji (točnije, što je veći promjer središnje jezgre), to se manje signal u njemu slabi sa svakim metrom duljine. Ali na ovaj parametar utječu i materijali od kojih je izrađena komunikacijska linija. Ohmski gubici određeni su materijalom središnje jezgre i pletenice. Dielektrični gubici doprinose. Ovi gubici rastu s povećanjem frekvencije signala, a za njihovo smanjenje koriste se posebni izolacijski materijali (PTFE, itd.). Pjenasti dielektrici koji se koriste u jeftinim kabelima doprinose povećanom slabljenju.
Još jedna važna karakteristika koaksijalnog kabela je faktor brzine. Ovaj parametar je potreban tamo gdje je potrebno znati duljinu kabela u valnim duljinama odašiljenog signala (na primjer, kod otpornih transformatora). Električna duljina i fizička duljina kabela se ne podudaraju jer je brzina svjetlosti u vakuumu veća od brzine svjetlosti u dielektriku kabela. Za kabel s polietilenskim dielektrikom Kprijekor=0,66, za fluoroplastiku - 0,86. Za jeftine proizvode s pjenastim izolatorom - nepredvidivo, ali bliže 0,9. U stranoj tehničkoj literaturi koristi se vrijednost koeficijenta usporavanja - Kusporio=1/Kprijekor.
Također, koaksijalni kabel ima i druge karakteristike - minimalni radijus savijanja (uglavnom ovisi o vanjskom promjeru), dielektričnu čvrstoću izolatora itd. Također su ponekad potrebni za odabir nagovaranja.
Označavanje koaksijalnog kabela
Domaći proizvodi su imali alfanumeričku oznaku (može se naći i sada). Kabel je označen slovima RK (radiofrekvencijski kabel), a zatim brojevima koji označavaju:
- valni otpor;
- debljina kabela u mm;
- Kataloški broj.
Dakle, kabel RK-75-4 označava proizvode s valnom impedancijom od 75 ohma i promjerom izolacije od 4 mm.
Međunarodna oznaka također počinje s dva slova:
- RG RF kabel;
- DG - kabel za digitalne mreže;
- SAT, DJ - za mreže satelitskog emitiranja (visokofrekventni kabel).
Slijedi brojka, koja očito ne nosi tehničke podatke (da biste je dešifrirali, morat ćete pogledati u putovnicu kabela). Nadalje, može biti više slova koja označavaju dodatna svojstva. Primjer oznake - RG8U - RF kabel od 50 Ohm sa smanjenim promjerom središnje jezgre i smanjenom gustoćom pletenice.
Shvativši razlike između koaksijalnog kabela i ostalih kabelskih proizvoda i naučivši utjecaj njegovih parametara na performanse, ovaj proizvod možete uspješno koristiti u područjima za koja je namijenjen.
Slični članci:
