Der er næppe en person, der aldrig har set et koaksialkabel. Hvordan det virker, hvad er dets fordele, hvad er dets anvendelsesområder - mange har endnu ikke fundet ud af dette.
Indhold
Sådan fungerer koaksialkabel
Koaksialkablet består af:
- indre leder (central kerne);
- dielektriske;
- ydre leder (fletning);
- ydre dæksel.
Hvis vi betragter kablet i tværsnit, kan vi se, at begge dets ledere er placeret på samme akse. Deraf navnet på kablet: på engelsk coaxial - coaxial.
Den indre leder i et godt kabel er lavet af kobber. Nu bruger billige produkter aluminium eller endda kobberbelagt stål. Dielektrikumet i et kabel af høj kvalitet er polyethylen, og i højfrekvente kabler er det fluorplast.I billige muligheder bruges forskellige skumplast.
Det klassiske materiale til fletning er kobber, og fletningen af kvalitetsprodukter udføres med en tæt vævning uden huller. I kabler af lavere kvalitet bruges kobberlegeringer, nogle gange stållegeringer, til at fremstille den ydre leder, sjælden vævning bruges til at reducere omkostningerne, og i nogle tilfælde folie.
Omfanget af koaksialkabel, dets fordele og ulemper
Den mest almindelige brug af et koaksialkabel er at transmittere højfrekvente strømme (RF, mikrobølge og højere). I mange tilfælde gøres dette kommunikation mellem antenne og sender eller mellem antennen og modtageren, samt i kabel-tv-systemer. Et sådant signal kan også transmitteres ved hjælp af en to-leder linje - det er billigere.
I nogle tilfælde gøres dette, men en sådan linje har en alvorlig ulempe - det elektriske felt i den passerer gennem åbent rum, og hvis en tredjeparts ledende genstand kommer ind i den, vil dette forårsage signalforvrængning - dæmpning, refleksion osv. . Og for et koaksialkabel er det elektriske felt helt inde, så ved lægning skal du ikke bekymre dig om, at ledningen passerer forbi metalgenstande (eller de kan efterfølgende være i umiddelbar nærhed af kablet) - de vil ikke påvirke driften af transmissionsledningen.
Ulemperne ved koaksialkabel inkluderer dets høje omkostninger. Også en ulempe er den høje kompleksitet ved at reparere en beskadiget linje.
Tidligere blev koaksialkabler meget brugt til at organisere datatransmissionslinjer i computernetværk. I dag er transmissionshastighederne steget til niveauer, som RF-kabel ikke kan levere, så denne applikation udfases hurtigt.
Forskellen mellem koaksialkabel og pansret kabel og skærmet ledning
Ofte forveksles koaksialkabel med skærmet ledning og endda pansret strømkabel. Hvis der er en vis ekstern lighed mellem designet ("kerne-isolering-metal fleksibelt hus"), er deres formål og funktionsprincip anderledes.
I et koaksialkabel fungerer fletningen som en anden leder, der fuldender kredsløbet. En belastningsstrøm løber nødvendigvis gennem den (nogle gange er endda på indersiden og ydersiden anderledes). Fletningen kan have kontakt med jorden af sikkerhedsmæssige årsager, den har det måske ikke - dette påvirker ikke dens funktion. Det er også forkert at kalde det en skærm - den har ikke en global screeningsfunktion.
For et pansret kabel beskytter den ydre metalfletning det isolerende lag og kernen mod mekanisk belastning. Den har høj styrke, og den er altid jordet i henhold til sikkerhedskrav. I normal tilstand løber der ingen strøm gennem den.
I en afskærmet ledning er den ydre ledende kappe designet til at beskytte lederen mod ekstern interferens. Hvis det er nødvendigt at beskytte mod lavfrekvent interferens (op til 1 MHz), er skærmen kun jordet på den ene side af ledningen. Ved interferens over 1 MHz fungerer skærmen som en god antenne, så den er jordet hele vejen på flere punkter (så ofte som muligt). I normal tilstand bør der heller ikke flyde strøm hen over skærmen.
Tekniske parametre for koaksialkabel
En af de vigtigste parametre, som du skal være opmærksom på, når du vælger et kabel, er dets karakteristiske impedans. Selvom denne parameter måles i ohm, kan den ikke måles med en konventionel tester i ohmmetertilstand, og den afhænger ikke af længden af kabelsegmentet.
Bølgeimpedansen af en linje bestemmes af forholdet mellem dens lineære induktans og den lineære kapacitans, som igen afhænger af forholdet mellem diametrene af den centrale kerne og fletningen samt af dielektriske egenskaber. Derfor, i mangel af enheder, kan du "måle" bølgemodstanden ved hjælp af en skydelære - du skal finde diameteren af kernen d og fletningen D og erstatte værdierne i formlen.
Også her:
- Z er den ønskede bølgemodstand;
- Er - dielektrisk permittivitet af dielektrikumet (for polyethylen kan du tage 2,5 og for skummet materiale - 1,5).
Kablets modstand kan være hvad som helst med rimelige dimensioner, men produkter fremstilles som standard med følgende værdier:
- 50 ohm;
- 75 ohm;
- 120 Ohm (en ret sjælden mulighed).
Det er umuligt at sige, at et 75 ohm kabel er bedre end et 50 ohm kabel (eller omvendt). Hver skal påføres på sin plads - den karakteristiske impedans af senderudgangen Zog, kommunikationslinjer (kabler) Z og belastningen skal være den samme Zn, kun i dette tilfælde vil overførslen af energi fra kilden til belastningen ske uden tab og refleksioner.
Der er visse praktiske begrænsninger ved fremstilling af kabler med høj impedans. Kabler på 200 ohm og derover skal være meget tyndtrådet eller med en ydre leder med stor diameter (for at opretholde et stort D/d-forhold).Et sådant produkt er vanskeligere at bruge, derfor bruges enten to-leder linjer eller matchende enheder til stier med høj modstand.
En anden vigtig coax-parameter er dæmpning. Målt i dB/m. Generelt gælder det, at jo tykkere kablet er (mere præcist, jo større diameteren af den centrale kerne er), jo mindre dæmpes signalet i det for hver meter af længden. Men denne parameter påvirkes også af de materialer, hvorfra kommunikationslinjen er lavet. Ohmiske tab bestemmes af materialet i den centrale kerne og fletning. Dielektriske tab bidrager. Disse tab stiger med stigende signalfrekvens; specielle isoleringsmaterialer (PTFE, etc.) bruges til at reducere dem. Opskummede dielektrika, der anvendes i billige kabler, bidrager til øget dæmpning.
En anden vigtig egenskab ved koaksialkabel er hastighedsfaktor. Denne parameter er nødvendig, hvor det er nødvendigt at kende længden af kablet i bølgelængderne af det transmitterede signal (for eksempel i modstandstransformatorer). Den elektriske længde og den fysiske længde af kablet stemmer ikke overens, fordi lysets hastighed i vakuum er større end lysets hastighed i kablets dielektrikum. Til kabel med polyethylen dielektrisk Kbebrejdelse=0,66, for fluorplast - 0,86. For billige produkter med skumisolator - uforudsigelig, men tættere på 0,9. I udenlandsk teknisk litteratur bruges værdien af decelerationskoefficienten - Kbremset=1/Kbebrejdelse.
Koaksialkablet har også andre egenskaber - den mindste bøjningsradius (afhænger hovedsageligt af den ydre diameter), den dielektriske styrke af isolatoren osv. De er også nogle gange nødvendige for at vælge en coax.
Koaksialkabel mærkning
Indenlandske produkter havde alfanumerisk mærkning (det kan findes allerede nu). Kablet blev betegnet med bogstaverne RK (radiofrekvenskabel), efterfulgt af tal, der angiver:
- bølgemodstand;
- kabeltykkelse i mm;
- Katalognummer.
Således betegnede RK-75-4-kablet produkter med en bølgeimpedans på 75 ohm og en isolationsdiameter på 4 mm.
Den internationale betegnelse begynder også med to bogstaver:
- RG RF-kabel;
- DG - kabel til digitale netværk;
- SAT, DJ - til satellit-tv-netværk (højfrekvent kabel).
Dernæst kommer figuren, som åbenbart ikke indeholder tekniske oplysninger (for at dekryptere den skal du kigge i kabelpasset). Yderligere kan der være flere bogstaver, der indikerer yderligere egenskaber. Et eksempel på betegnelse - RG8U - et 50 Ohm RF-kabel med en reduceret diameter på den centrale kerne og en reduceret fletningstæthed.
Efter at have forstået forskellene mellem koaksialkabel og andre kabelprodukter og har lært indflydelsen af dets parametre på ydeevnen, kan du med succes bruge dette produkt i de områder, det er beregnet til.
Lignende artikler:
