Skoraj ni človeka, ki še nikoli ni videl koaksialnega kabla. Kako deluje, kakšne so njegove prednosti, kakšna so področja njegove uporabe - mnogi tega še niso ugotovili.
Vsebina
Kako deluje koaksialni kabel
Koaksialni kabel je sestavljen iz:
- notranji prevodnik (osrednje jedro);
- dielektrični;
- zunanji vodnik (pletenica);
- zunanji pokrov.
Če upoštevamo kabel v prerezu, lahko vidimo, da sta oba njegova vodnika nameščena na isti osi. Od tod tudi ime kabla: v angleščini koaksialni - koaksialni.
Notranji vodnik v dobrem kablu je iz bakra. Zdaj poceni izdelki uporabljajo aluminij ali celo bakreno jeklo. Dielektrik v visokokakovostnem kablu je polietilen, v visokofrekvenčnih kablih pa fluoroplast.V poceni možnostih se uporabljajo različne penaste plastike.
Klasičen material za pletenje je baker, pletenje kakovostnih izdelkov pa se izvaja z gosto vezavo, brez vrzeli. Pri kablih slabše kakovosti se za izdelavo zunanjega vodnika uporabljajo bakrene zlitine, včasih jeklene zlitine, za znižanje stroškov se uporablja redko tkanje, v nekaterih primerih pa folija.
Obseg koaksialnega kabla, njegove prednosti in slabosti
Najpogostejša uporaba koaksialnega kabla je prenos visokofrekvenčnih tokov (RF, mikrovalovni in višji). V mnogih primerih se to naredi komunikacija med anteno in oddajnikom ali med anteno in sprejemnikom, pa tudi v sistemih kabelske televizije. Takšen signal se lahko prenaša tudi z dvožično linijo - je cenejši.
V nekaterih primerih je to storjeno, vendar ima takšna črta resno pomanjkljivost - električno polje v njej prehaja skozi odprt prostor, in če vanj pride prevodni predmet tretje osebe, bo to povzročilo popačenje signala - slabljenje, odboj itd. . Pri koaksialnem kablu je električno polje v celoti znotraj, tako da vam pri polaganju ni treba skrbeti, da bo vod šel mimo kovinskih predmetov (ali pa so lahko pozneje v neposredni bližini kabla) - ne bodo vplivali delovanje daljnovoda.
Pomanjkljivosti koaksialnega kabla vključujejo visoke stroške. Pomanjkljivost je tudi visoka zapletenost popravila poškodovane linije.
Prej so bili koaksialni kabli široko uporabljeni za organizacijo vodov za prenos podatkov v računalniških omrežjih. Danes so hitrosti prenosa narasle na ravni, ki jih RF kabel ne more zagotoviti, zato se ta aplikacija hitro ukinja.
Razlika med koaksialnim kablom in oklepnim kablom ter zaščiteno žico
Koaksialni kabel pogosto zamenjujejo z zaščiteno žico in celo oklepnim napajalnim kablom. Če obstaja določena zunanja podobnost zasnove ("prožno ohišje jedro-izolacija-kovinsko"), sta njihov namen in načelo delovanja različna.
V koaksialnem kablu pletenica deluje kot drugi prevodnik, ki zaključuje vezje. Skozi njo nujno teče obremenitveni tok (včasih je tudi na notranji in zunanji strani drugačen). Pletenica je lahko zaradi varnosti v stiku s tlemi, morda je ni - to ne vpliva na njeno delovanje. Prav tako je napačno, da ga imenujemo zaslon – nima funkcije globalnega presejanja.
Pri oklepnem kablu zunanja kovinska pletenica ščiti izolacijsko plast in jedro pred mehanskimi obremenitvami. Ima visoko trdnost in je vedno ozemljen v skladu z varnostnimi zahtevami. V normalnem načinu skozenj ne teče tok.
V zaščiteni žici je zunanji prevodni ovoj zasnovan tako, da ščiti prevodnik pred zunanjimi motnjami. Če je treba zaščititi pred nizkofrekvenčnimi motnjami (do 1 MHz), je zaslon ozemljen samo na eni strani žice. Za motnje nad 1 MHz zaslon služi kot dobra antena, zato je na več točkah (čim pogosteje) vseskozi ozemljen. V normalnem načinu tudi po zaslonu ne bi smel teči tok.
Tehnični parametri koaksialnega kabla
Eden glavnih parametrov, na katerega morate biti pozorni pri izbiri kabla, je njegova značilna impedanca. Čeprav se ta parameter meri v ohmih, ga ni mogoče izmeriti z običajnim testerjem v načinu ohmmetra in ni odvisen od dolžine segmenta kabla.
Valovna impedanca linije je določena z razmerjem med njeno linearno induktivnostjo in linearno kapacitivnostjo, ki je odvisna od razmerja med premerom osrednjega jedra in pletenice ter od lastnosti dielektrika. Zato lahko v odsotnosti naprav valovni upor "izmerite" s čeljustjo - poiskati morate premer jedra d in pletenice D ter vrednosti nadomestiti v formulo.
Tukaj tudi:
- Z je želeni valovni upor;
- Er - dielektrična prepustnost dielektrika (za polietilen lahko vzamete 2,5, za penast material - 1,5).
Upornost kabla je lahko karkoli z razumnimi dimenzijami, vendar se izdelki standardno proizvajajo z naslednjimi vrednostmi:
- 50 ohmov;
- 75 ohmov;
- 120 Ohm (precej redka možnost).
Nemogoče je reči, da je kabel 75 ohmov boljši od 50 ohmskega kabla (ali obratno). Vsako je treba uporabiti na svojem mestu - karakteristično impedanco izhoda oddajnika Zin, komunikacijski vodi (kabli) Z in obremenitev mora biti enaka Zn, le v tem primeru bo prenos energije od vira do bremena potekal brez izgub in odbojov.
Pri izdelavi kablov z visoko impedanco obstajajo določene praktične omejitve. Kabli 200 ohmov in več morajo biti zelo tanki ali z zunanjim prevodnikom velikega premera (da se ohrani veliko D/d razmerje).Takšen izdelek je težje uporabiti, zato se za poti z visokim uporom uporabljajo bodisi dvožične linije bodisi ujemajoče se naprave.
Drug pomemben koaksialni parameter je dušenje. Merjeno v dB/m. Na splošno velja, da debelejši kot je kabel (natančneje, večji je premer osrednjega jedra), manj se signal v njem oslabi z vsakim metrom dolžine. Toda na ta parameter vplivajo tudi materiali, iz katerih je izdelana komunikacijska linija. Ohmske izgube so določene z materialom osrednjega jedra in pletenice. Dielektrične izgube prispevajo. Te izgube naraščajo z naraščajočo frekvenco signala, za njihovo zmanjšanje se uporabljajo posebni izolacijski materiali (PTFE itd.). Penasti dielektriki, ki se uporabljajo v poceni kablih, prispevajo k povečanemu dušenju.
Druga pomembna značilnost koaksialnega kabla je faktor hitrosti. Ta parameter je potreben tam, kjer je treba poznati dolžino kabla v valovnih dolžinah oddanega signala (na primer pri uporovnih transformatorjih). Električna dolžina in fizična dolžina kabla se ne ujemata, ker je hitrost svetlobe v vakuumu večja od hitrosti svetlobe v dielektriku kabla. Za kabel s polietilenskim dielektrikom Kočitek=0,66, za fluoroplastiko - 0,86. Za poceni izdelke s penastim izolatorjem - nepredvidljivo, vendar bližje 0,9. V tuji tehnični literaturi se uporablja vrednost koeficienta pojemka - Kupočasnila=1/Kočitek.
Koaksialni kabel ima tudi druge značilnosti - najmanjši polmer upogiba (odvisen predvsem od zunanjega premera), dielektrično trdnost izolatorja itd. Včasih so potrebni tudi za izbiro koaksijalnega kabla.
Označevanje koaksialnega kabla
Domači izdelki so imeli alfanumerično oznako (to je mogoče najti tudi zdaj). Kabel je bil označen s črkami RK (radiofrekvenčni kabel), ki jim sledijo številke, ki označujejo:
- valovna odpornost;
- debelina kabla v mm;
- Kataloška številka.
Tako je kabel RK-75-4 označeval izdelke z valovno impedanco 75 ohmov in premerom izolacije 4 mm.
Tudi mednarodna oznaka se začne z dvema črkama:
- RG RF kabel;
- DG - kabel za digitalna omrežja;
- SAT, DJ - za omrežja satelitskega oddajanja (visokofrekvenčni kabel).
Sledi številka, ki očitno ne vsebuje tehničnih podatkov (za dešifriranje boste morali pogledati v kabelski potni list). Poleg tega je lahko več črk, ki označujejo dodatne lastnosti. Primer oznake - RG8U - 50 Ohm RF kabel z zmanjšanim premerom osrednjega jedra in zmanjšano gostoto pletenice.
Ko ste razumeli razlike med koaksialnim kablom in drugimi kabelskimi izdelki in se naučili vpliva njegovih parametrov na zmogljivost, lahko ta izdelek uspešno uporabljate na področjih, za katera je namenjen.
Podobni članki:
