Что такое коаксиальный кабель?

Коаксиальный кабель — это особый тип кабеля, который состоит из четырех слоев материала. Существует внутренний проводник, диэлектрический изолирующий слой, другой проводящий слой и изолирующий слой. Кабель называется коаксиальным, поскольку как внутренний, так и внешний проводящие слои находятся на одной геометрической оси. Геометрическая ось — это линия, проходящая через длину материала.

Эти кабели предназначены для использования в радиочастотных передачах. Назначение нескольких слоев — ограничить электромагнитное поле, создаваемое сигналом, внутри самого кабеля. Благодаря этой разработке количество электромагнитных помех через кабель уменьшается.

Внутренний проводник может быть сплошным или многожильным. Многожильный является предпочтительным типом проволоки из-за его большей степени гибкости. Один из вариантов повышения производительности — приобрести коаксиальный кабель с внутренним проводником с серебряным покрытием.

Другой вариант — медная железная проволока.

Следующий слой — это изоляция, которая может быть изготовлена ​​из пенопласта, воздуха с проставками для удержания внутреннего провода и предотвращения его касания экрана, из твердого пластика или твердого тефлона®. В кабелях с низким уровнем электрических потерь часто используется полиэтиленовая изоляция. Чем выше качество изоляции, тем выше стоимость.

В стандартном коаксиальном кабеле экран изготовлен из медной проволоки, оплетенной для повышения гибкости. Плетеный провод может быть посеребренным, двухслойным или покрыт фольгой для улучшения характеристик экрана. В зависимости от требуемого уровня экранирования сигнала экран может представлять собой сплошную металлическую трубку.

Риск использования этого типа кабеля с жесткой линией заключается в невозможности выдерживать острые изгибы. Любой перегиб экрана приводит к потере сигнала в кабеле. Этот тип установки чаще всего встречается в системах распределения кабельного телевидения из-за их требования к более низкому уровню потери сигнала.

Изоляционная оболочка часто изготавливается из поливинилхлорида (ПВХ), но также может быть изготовлена ​​из широкого спектра материалов. Он может включать свойства огнестойкости, устойчивости к окислению или ультрафиолетовому излучению. Тип требуемой изоляции зависит от установки и окружающей среды.

Материалы, используемые в составе коаксиального кабеля, должны соответствовать государственным нормативам по допустимому уровню утечки электромагнитного сигнала. Эти сигналы мешают широкому спектру других сигналов. Тип изоляции, необходимый для снижения уровня утечки сигнала до нуля, является дорогостоящим и непрактичным. Производимые сегодня кабели представляют собой комбинацию функций и предназначены для максимально возможного снижения уровней помех без чрезмерных затрат и создания непрактичных свойств кабеля.

ДРУГИЕ ЯЗЫКИ

Волновое сопротивление — Delta

Группа продуктов Язык: БългарскиČeskýDanskDeutschEestiΕλληνικάEnglishEspañolFrançaisItalianoLatviešu Lietuvių MagyarNederlandsNorskPolskiPortuguêsPусскийRomânăSlovenskiSlovenskýSuomiSvenska Валюта: 1 AUD — 2. 7758 PLN1 BGN — 2.2909 PLN1 CAD — 3.0088 PLN1 CHF — 4.1328 PLN1 CZK — 0.1758 PLN1 DKK — 0.6026 PLN1 EUR — 4.4806 PLN1 GBP — 5.1867 PLN100 HUF — 1.2413 PLN1 NOK — 0.4435 PLN1 PLN — 1.0000 PLN1 SEK — 0.4378 PLN1 USD — 3.8811 PLN Меню Рекомендованная статья дБи — усиление изотропной антенны Бюллетень E-mail

TopТехнический словарьВолновое сопротивление Одним из многих параметров, касающихся коаксиального кабеля, есть его волновое сопротивление. Это своего рода электрическое сопротивление, выраженное в омах (Ом). Комплексная импеданса описывает отношение напряжения к силе тока в любой точке кабеля, когда нет никаких отражений, а кабель находится в состоянии полной регулировки. Это означает, что волновое сопротивление кабеля должно быть равно сопротивлению выхода передатчика и входа приемника. Не менее важно приспособление разъемов, которые также выступают в разных волновых сопротивлекниях.   Имеются коаксиальные кабели, имеющие разное волновое сопротивление для различных применений. Ниже приводится краткое описание кабелей для наиболее распространенных значений, т.есть 75 Ом и 50 Ом. Все другие имеют более специализиронное применение (например, зонд измерительных приборов) и не очень часто встречаются.   Коаксиальные кабели с сопротивлением 75 Ω – используются в основном в телевизионных технологиях, в т.ч. в системах видеонаблюдения. Используются в качестве кабелей антенны для всех систем приема телевидения. Популярные коаксиальные кабели с волновым сопротивлением 75 Ω, это RG-6/U или TRISET-113, доступные в предложении компании Delta.   Коаксиальные кабели с сопротивлением 50 Ω – используются в области техники радиосвязи (напр. СВ-радио) или в передаче данных по радио (например WLAN 2,4 ГГц). Коаксиальные кабели с сопротивлением 50 Ω также были использованы в компьютерных сетях, теперь заменены на кабели типа UTP и FTP, известные как витая пара. Примером коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ω есть TRI-LAN-240, также доступный в предложении компании Delta.   Сопротивление кабеля сильно зависит от внутреннегодиаметра проводника и проницаемости диэлектрической изоляции. В связи с общепринятыми стандартами, диаметр кабелей должен быть определенных размеров, и, следовательно, соответствующее сопротивление кабеля может быть достигнуто, используя диэлектрик соответствующей проницаемости, например, вспеняя его структуру или используя диэлектрик с другого материала.   Как уже упоминалось,так же важно использовать соответствующие разъемы, устанавливаемые на коаксиальный кабель (напр. вилки или розетки BNC), которые также выступают в версиях с сопротивлением 50 Ω или 75 Ω. Это позволяет избежать отражений волны в кабле и тем самым искажений передаваемого сигнала.   Два слова об измерении импеданса   Вы должны признать, что слово «импеданс» попахивает тайной.   Производители коаксиальных кабелей указывают в своих брошюрах технические спецификации для каждого своего продукта. Читаем, например, в технических данных » Сопротивление кабеля составляет 50 ( или 75) Ом». Врожденный скептицизм к информации, содержащейся в средствах массовой информации, говорит мне, чтобы проверить достоверность печатной информации. В этой связи возникает вопрос, каким прибором измерять волновый импеданс кабеля. Та же проблема возникает, когда я получаю от руки неизвестный мне (и без опознавательных знаков) ролик коаксиального кабеля. Это 50 или 75 Ом?   И здесь предлагаю короткий тест. Кто выбирает из приведенной ниже таблицы в течение 60 секунд прибор, используемый для волнового сопротивления кабеля — тот выиграл!!   1. Омметр 2. Волнометр 3. Волновод 4. Волнорез 5. Кабелеметр 6. Детектор кабелей под штукатуркой 7. Мост Уинстон Черчилля 8. Анализатор дымовых газов 9. Рулетка портного 10. Измеритель комплексных чисел 11. Вариометр 12. Штангенинструмент 13. Аналитические весы 14. Генератор псевдослучайных сигналов 15. Цифровой слайд логарифмический   Тест был довольно сложным, так, что если кто-то его не прошел, пусть не переживает, только читает дальше.   Устройством, которое полезно для нас, является штангенинструмент.   Путем измерения диаметра проволоки и внутреннего диаметра экрана, можем вычислить волновое сопротивление кабеля по формуле:   Zo — сопротивление кабеля [ohm] D — диаметр экрана [мм] d — диаметр проволоки [мм] Er — электрическая проницаемость диэлектрика [единица безразмерная] Ниже приведенный рисунок объясняет все сомнения:   1 — оболочка 2 — экран 3 — диэлектрик 4 — жила За исключением, может быть, коэффициента проницаемости Er для тестируемого кабеля. Этот фактор зависит от типа используемого диэлектрика. Для воздуха Er=1, в то время как для полного полиэтилена Er=2,3. Для вспененного полиэтилена Er зависит от степени расширения или формы воздушных камер. Не вдаваясь в аптечную точность, для вспененного полиэтилена можно принять Er=1,5. Даже, если бы было немного по другому (со взгляда на отношение воздуха до РЕ), то и так результат может иметь два значения: 50 или 75 Ом, так что ошибка может быть незначительной. Можно смело рискнуть, утверждая, что после нескольких измерений импенданс кабеля безошибочно распознаем «на глаз». Толще кабель — это 50 Ом, тоньше — 75.   Когда нам перегоряет предохранитель, «ватируем» его более толще куском проволоки и имеем спокойствие на некоторое время. Вывод напрашивается сам: чем толще провод, тем больше тока и, следовательно, тем лучше для наших проблем с доставкой электроэнергии. Можно ли сделать такой же вывод по отношению к сопротивлению кабеля? Является ли высшее сопротивление кабеля лучше или хуже? Или же чем меньше сопротивление кабеля, то больше тока ?   Почему производители не производят коаксиальных кабелей других импедансов, чем 50 или 75 Ом? Например, при 5 Ом (когда-то производили 60 Ом).   И последний вопрос: почему выбрали именно 50 Ом, а не, например, 140 или 30? Кто ответит на последний вопрос получит платиновый диплом техника года, выдаваемый фирмой DELTA-OPTI. Я также заметил, что независимо от того, что мы подразумеваем под термином импеданса, стоит использовать это название в устной и письменной речи, так как видим в глазах собеседника восторг и уважение.

Нетто: 0.00  EUR Брутто: 0.00  EUR Вес: 0.00  kg Особенно рекомендуем ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ MT-524 Нетто: 31.88 EUR БЛОК ПИТАНИЯ 12V/5A/5.5*P50 Нетто: 476. 28 EUR СКРЫТАЯ КАМЕРА AHD, HD-CVI, HD-TVI, CVBS APTI-H50YK-37 2Mpx / 5Mpx 3.7 mm APTI Нетто: 37.83 EUR ОПТОВОЛОКОННЫЙ СВАРОЧНЫЙ АППАРАТ AI-9 Нетто: 1316.79 EUR АНТИВАНДАЛЬНАЯ КАМЕРАAHD, HD-CVI, HD-TVI, PAL APTI-H50V3-2812W 2Mpx / 5Mpx 2.8 … 12 mm Нетто: 44.28 EUR ОДНОМОДОВЫЙ МЕДИАКОНВЕРТОР OMG1-SM КОМПЛЕКТ TXRX Нетто: 55.02 EUR AHD, HD-CVI, HD-TVI, PAL-КАМЕРА APTI-H50C2-28W 2Mpx / 5Mpx 2.8 mm Нетто: 27.75 EUR МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕСТЕР CCTV CS-H9-80H Нетто: 892.38 EUR AHD, HD-CVI, HD-TVI, PAL-КАМЕРА APTI-H50C2-28W 2Mpx / 5Mpx 2.8 mm Нетто: 27.75 EUR

Что такое коаксиальный кабель?

Коаксиальный кабель был изобретен и запатентован физиком из Великобритании Оливером Хевисайдом в конце XIX века. Он придумал дополнять проводник специальной изоляцией и воздушным промежутком. Это сделало изделие более прочным, надежным и долговечным.

Появление коаксиального кабеля позволило обеспечить стабильную и бесперебойную передачу радиосигнала на дальние расстояния. Подробнее о его преимуществах и назначении расскажем сегодня в «Блоге экспертов ГК ПрофЭлектро».

Почему выбирают коаксиальный кабель?

В России коаксиальный кабель очень широко используется из-за его положительных качеств:

• Надежность и стабильная работа в агрессивной среде;
• Долговечность;
• Приемлемая стоимость;
• Лёгкость монтажа и замены.

Коаксиальный кабель за счет своей широкополостности не позволяет случиться затуханию сигнала, а внешняя оболочка надежно защищает от окружающего воздействия, например, грызунов и других вредителей. На исправность такого проводника не влияют и перепады температуры. Он стабильно работает даже при условии экстремальных морозов. Коаксиальный кабель настолько безопасен, что его можно смело монтировать даже во время дождя.

Из чего состоит коаксиальный кабель?

Такой кабель является надежным в первую очередь из-за защитной оболочки из различных полимеров. При производстве внешней стороны оболочки применяют фольгу, медь или разнообразные сплавы ценных металлов. Конечно, самым важным является центральная жила. Не важно какого вида проводник (прямой или спиралевидный) чаще всего состоит из стали с добавлением меди. В частных случаях используют алюминиевые сплавы.

На что обратить внимание при покупке кабеля?

Перед тем как выбрать наиболее подходящий для вас вид кабеля нужно очень внимательно изучить все их параметры. В первую очередь нужно обратить внимание на максимальный показатель мощности передачи энергии, диаметр у центральной жилы, коэффициент стоячей волны, погонная индуктивность.

Также очень важно обратить внимание на показатель возможного радиуса изгиба кабеля. Чем он больше, тем свободнее вы можете его укладывать, не беспокоясь, что произойдет деформация или поломка.

Обратите внимание, что все характеристики кабеля зашифровываются в соответствии с международной маркировкой. Это позволяет легко определить тип кабеля и выбрать нужный.

Где чаще всего применяют коаксиальный кабель?

Коаксиальный кабель чаще всего используют при монтаже спутникового или телекоммуникационного оборудования, а также системы видеонаблюдения. Все эти системы довольно сложные и требуют наличия максимально надежных проводников. Тем более что на качество передачи сигнала не влияют никакие погодные условия, а сам кабель универсальный и может передать как цифровой, так и аналоговый сигнал.

Коаксиальный кабель

Коаксиальный кабель — это электрический кабель, который состоит из центрального провода и металлической оплетки, они разделены между собой слоем диэлектрика (внутренней изоляции) в общей оболочке.

Коаксиальные кабели отличаются повышенной защитой от помех, это происходит благодаря металлической оплетке, более высокой скоростью передачи данных (до 500 Мбит/с) и большим расстоянием при прокладке (до километра и возможно выше). К такому кабелю гораздо сложнее механически подключиться для несанкционированного прослушивания. Еще одна особенность состоит в том, что коаксиальный кабель дает меньше электромагнитных излучений вовне.

Где используется коаксиальный кабель?

Коаксиальный кабель, как правило, используют в локальных компьютерных сетях с топологией типа «шина». Важный момент — на концах кабеля должны устанавливаться терминаторы для предотвращения внутренних отражений сигнала, причем один из терминаторов должен быть заземлен. Если нет заземления, то металлическая оплетка не  сможет защитить сеть от внешних электромагнитных помех и не снизит излучение передаваемой по сети информации во внешнюю среду. Но при заземлении оплетки в двух или более точках из строя может выйти не только сетевое оборудование, но и компьютеры. Терминаторы в обязательном порядке должны быть согласованы с кабелем, это значит их сопротивление должно быть равно волновому сопротивлению кабеля. Например, если используется 50-омный кабель, для него подходят только 50-омные терминаторы.

Коаксиальные кабели используются (реже) в сетях с топологией «звезда» и «пассивная звезда» (например, в сети Arcnet). В этом случае проблема согласования существенно упрощается, так как внешних терминаторов на свободных концах не требуется.

Волновое сопротивление кабеля указывается в сопроводительной документации. Чаще всего в локальных сетях применяются 50-омные (например, RG-58, RG-11) и 93-омные кабели (например, RG-62). 75-омные кабели, распространенные в телевизионной технике, в локальных сетях не используются. Вообще, марок коаксиального кабеля значительно меньше, чем кабелей на основе витых пар. Он не считается особо перспективным.

Типы коаксиального кабеля:

1. Тонкий кабель — диаметр около 0.5 см, такой кабель более гибкий;
2. Толстый кабель — диаметр около 1 см, такой кабель более жесткий.

Тонкий кабель используется для передачи на меньшие расстояния, в отличие от толстого, поскольку в нем сигнал затухает сильнее. Но с тонким кабелем удобнее работать: его можно легко и быстро проложить к каждому компьютеру. Для прокладки толстого коаксиального кабеля необходима жесткая фиксация на стене внутри помещения. Подключение к тонкому кабелю (с помощью разъемов BNC байонетного типа) легче и отпадает необходимость в дополнительном оборудовании. Для подключения к толстому кабелю необходимы специальные довольно дорогие устройства, прокалывающие его оболочки и устанавливающие контакт с центральной жилой и с экраном. Толстый кабель вдвое дороже, чем тонкий. Это одна из причин, почему тонкий кабель используется чаще.

Один из главных параметров коаксиального кабеля – это тип его внешней оболочки. Используются non-plenum (PVC), и plenum кабели. Тефлоновый кабель естественно дороже поливинилхлоридного. Как правило тип оболочки отличается по цвету (например, для кабеля PVC фирма Belden использует желтый цвет, а для тефлонового — оранжевый).

Величины задержки распространения сигнала в коаксиальном кабеле составляют для тонкого кабеля около 5 нс/м, а для толстого — около 4,5 нс/м.

Существуют варианты исполнения коаксиального кабеля с двойным экраном (один экран расположен внутри другого и отделен от него дополнительным слоем изоляции). Такие кабели имеют более сильную помехозащищенность и защиту от прослушивания, правда такой кабель выходит дороже.

При создании кабеля или другого точного оборудования на производстве должна быть лаборатория, неотъемлемым атрибутом которой являются лабораторные весы. Высокоточные весы, которые обладают множеством функций, такими как встроенная система контроля метрологических характеристик, система автоматической калибровки и юстировки и многими другими, должны быть надёжными. Что может быть надёжнее немецкого качества и при этом адаптированного российским предприятием под нужды российских лабораторий. Компания «САРТОГОСМ» воплотила в себе все эти лучшие качества и создала уникальные лабораторные весы. Подробную информацию можно найти на сайте http://www.sartogosm.ru. Кстати сейчас в компании «САРТОГОСМ» очень выгодные цены на вышиванки.

.

Коаксиальный кабель 50 ом или 75 ом какой лучше выбрать

Коаксиальный кабель 50 ом или 75 ом какой лучше выбрать

Казалось бы, кабель на 50 или 75 Ом такая привычная для нас вещь, что многие даже не задумывались, почему используются именно эти значения. Некоторые объясняют это тем, что для таких значений проще сделать согласующее устройство для антенны, кто-то говорит, что так сложилось исторически или такие кабели просто дешевле в изготовлении и они более гибкие, другие же объясняют это меньшим затуханием в волноводе. Все они отчасти правы. Но все-таки, как получаются именно 50 и 75 Ом?

      Коаксиальный волновод необходим для передачи энергии от антенны к приемному устройству, или же от передающего устройства к антенне.

      Для приемника важно, чтобы волновод вносил как можно меньшее затухание, а для передатчика важно, чтобы был максимальный коэффициент передачи по мощности. Задавшись этими условиями можно произвести некоторый расчет и посмотреть, что в итоге получится.

      Как мы уже сказали выше, для приемника необходимо наименьшее затухание в волноводе, то есть как можно большая амплитуда напряженности, которая определяется следующим выражением:

  ―   амплитуда без учета затухания;

  ―   коэффициент затухания волн в коаксиальном волноводе;

  ―   длина линии;

  ―   погонное активное сопротивление;

  ―   волновое сопротивление;

  ―   магнитная постоянная, равная ;

  ―   относительная магнитная проницаемость, для большинства диэлектриков ;

  ―   электрическая постоянная, равная Ф/м;

  ―   относительная диэлектрическая проницаемость, для воздуха ;

      Активное сопротивление коаксиального кабеля обратно пропорционально диаметру его проводников, проводимости материала из которого сделаны проводники и толщине скин-слоя

  ―   проводимость материала проводника;

  ―   толщина скин-слоя;

      Подставим полученные выражения в формулу коэффициента затухания,

      Наименьшее затухание в линии будет тогда, когда коэффициент     максимален. Для того, чтобы найти максимум функции вспомним следующее правило: если дифференцируемая функция     имеет в точке     экстремум, то ее производная обращается в ноль в этой точке; если при прохождении через какую-то точку знак производной меняется с плюса на минус, то эта точка будет максимумом, а если с минуса на плюс, то минимумом.

      Продифференцируем функцию коэффициента затухания по ,

      Приравняв производную к нулю, решим уравнение

      Волновое сопротивление волновода при таком соотношении диаметров оплетки и центральной жилы составляет 77 Ом,

      Наименьшее ослабление сигнала в коаксиальном кабеле достигается при данном волновом сопротивлении. Для приемных систем было принято как стандарт округленное значение — 75 Ом. Это применяется обычно в телевидении

      В случае передатчика (модемы, роутеры, репитеры, усилители сотовой связи и т.п.), то есть когда важен коэффициент передачи по мощности, с учетом напряженности пробоя коаксиальной линии получаем следующее:

известная со школы формула, только в ней нам следует учесть напряженность пробоя и вместо использовать волновое сопротивление .

      Напряженность пробоя

выразив отсюда   и подставив в формулу мощности получим,

      Продифференцируем по ,

      Приравняв производную к нулю, решим уравнение,

      При таком соотношении диаметров волновое сопротивление коаксиального волновода 

      Максимальный коэффициент передачи по мощности с точки зрения передатчика наблюдается при сопротивлении 30 Ом, с учетом максимального напряжения пробоя.

      Думаю, не сложно догадаться, зная оптимальные волновые сопротивления для приемника и передатчика, какое оптимальное сопротивление коаксиального волновода для приемопередатчика. Правильно, 50 Ом.

Для приёмо-передающих линий применяют кабели 50 Ом.

      На практике же самым распространенным коаксиальным кабелем является 50 Ом кабель, поскольку в нем совмещена возможность передачи радиосигналов с небольшими потерями в кабеле, а так же близкие к предельно достижимым показания электрической прочности и передаваемой мощности.

      В телевидении применение 75 Ом коаксиальных кабелей объясняется тем, что как было посчитано выше, такие кабели обладают наименьшим ослаблением сигнала, что и нужно для телевизионного приемника.

Информация взята с сайта we.easyelectronics.ru

Коаксиальный кабель в системах видеонаблюдения

Радиочастотный коаксиальный кабель обозначают аббревиатурой и маркировкой РК (на англ. RG – radio guide – радиочастотный волновод). Самыми распространёнными сериями кабеля при использовании в системах видеонаблюдения являются кабели RG59/U, RG6/U, RG11/U, РК75-4-15 и РК75-4-37 – дополнительные обозначения указывают форму, размеры и характеристику проводника, что необходимо учитывать при выборе кабеля для системы видеонаблюдения с учетом условий объекта и используемых устройств. 

 

 

 

 

 

Конструкция коаксиального кабеля

Основными элементами являются:

1. Центральная жила.

2. Диэлектрический изоляционный материал.

3. Токопроводящая оплётка или экран.

4. Внешняя защитная оболочка.

 

Центральная жила

Центральная жила является главным элементом и используется для передачи видеосигнала. В системах видеонаблюдения используются кабели с полностью медной центральной жилой или стальной с медным покрытием. Последний вариант называют «с неизолированным омеднённым проводом», и такие проводники характеризуются большим сопротивлением контура на частотах видеосигнала и соответственно значительными потерями и искажениями видеоизображения, поэтому применять их в системах видеонаблюдения не рекомендуется.

Чтобы проверить тип жилы в коаксиальном кабеле, посмотрите на его сечение. Если цвет центральной жилы серебристого цвета, значит это стальная жила с медным покрытием. Медная жила в сечении будет полностью золотистого цвета.

По диаметру центральная жила может быть от 14 до 22 калибра. От калибра жилы зависит активное сопротивления кабеля: чем толще центральная жила, тем меньше сопротивление, а значит, такой кабель подойдёт для передачи видеосигнала на большие расстояния и обеспечит наименьшее количество потерь.

По строению центральная жила может быть:

• Моножильной – один центральный проводник.

• Многожильной – центральный проводник сделан из большого количества проводов малого диаметра скрученных в одну жилу.

Кабели с многожильным центром используется преимущественно внутри зданий и в местах с большим количеством изгибов и сложной структурой монтажа, поскольку является более гибким и устойчивым к изломам при деформациях.

Диэлектрический изоляционный материал

Диэлектрический изоляционный материал применяется как оболочка центральной жилы и выполняется из материала полиуретана или полиэтилена. По структурной особенности материала диэлектрик может быть пористый (вспененный) или твердый (полностью однородный).

Вспененный диэлектрик предаёт кабелю определённую гибкость, что позволяет легко уложить кабель по самым различным основаниям, также пористый диэлектрик характеризуется меньшими потерями при относительной длине, однако высока вероятность пропуска наводок и впитывания влаги.

Кабель с диэлектриком из твёрдого полиуретана гораздо жестче и лучше сохраняет свою форму, а также устойчивее к сдавливаниям и защемлениям.

Оплётка или экран

Медная оплётка (экран) располагается снаружи диэлектрического материала и представляет собой второй проводник (как правило, заземлённый), который используется для передачи сигнала от камеры на устройства приёма (монитор, регистратор). Оплётка радиочастотного коаксиального кабеля обеспечивает защиту – экранизацию центральной жилы от наводок и электромагнитных помех, что неблагоприятно сказываются на выходном видеосигнале – образуются помехи, искажения, смазывания и прочее.

Качество экрана зависит от содержания медного материала в оплётке. Большее содержание меди и утолщенная оплётка обеспечивают самое лучшее экранирование видеокабеля. При прокладке радиочастотного кабеля вблизи источников с возможным образованием наводок и электромагнитных помех (силовые кабеля, электрооборудование, распределительные электрошкафы и т.д.) следует выбирать кабель с двойной оплёткой, а для наилучшего эффекта помещать его в металлорукав или специальную гофро-трубу. Также хорошими пропускающими свойствами обладают кабеля с двойным экранированием для защиты от наводок — медной оплёткой и фольгой.

Внешняя защитная оболочка кабеля

Внешняя оболочка – это наружное покрытие, которое обеспечивает защиту проводки от механических повреждений и воздействия окружающей среды. 

По используемому материалу оболочки и его особенностям разделяют такие виды:

• Оболочка из поливинилхлоридного пластиката – кабеля с такой оболочкой имеют белый или серый цвет и подходят для внутренней эксплуатации.

• Оболочка из светостабилизированного полиэтилена – коаксиальные кабеля из ПЭ применяются для наружной укладки, так как имеют хорошие защитные свойства от воздействий окружающей среды (влага, мороз, жара).

Кабель для уличной прокладки в может также оснащаться несущим тросом из оцинкованных проволок, что позволяет произвести монтаж кабеля на подвесках, опорах и прочих конструкциях.

В последнее время в качестве материала диэлектрика и внешней оболочки начали использовать фторопласт (тефлон), который характеризуется огнестойкостью и отсутствием выделения ядовитых материалов при горении.

Существуют также кабели, предназначенные специально для укладки в грунт. Такой кабель оснащен влагостойкой защитой и специальной ПНД-оболочкой.

Волновое сопротивление

Волновое сопротивление кабеля характеризует качество и возможности передачи проводника и зависит от толщины провода, используемых материалов, сечения главной жилы, толщины оплётки. Все элементы видеосистемы, участвующие в передаче/приёме сигнала должны иметь одинаковое волновое сопротивление. 

В системах видеонаблюдения рекомендуют применять 75-омный кабель, поскольку он соответствует нагрузке волнового сопротивления стандартных видеоустройств, характеризуется минимальных уровнем потерь, искажений и отражений.

Коаксиальный кабель также различают по толщине: 

• Тонкий – толщина до 0,5 см, слабая оплётка, диэлектрик и оболочка, используются для передачи видеоизображений на расстояние не более 200 метров.

• Толстый – толщина до 1 см, двойная оплётка, толстый диэлектрик и оболочка. Могут использоваться для передачи сигнала на расстояние 500 и более метров.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Комбинированный кабель

Комбинированный кабель для видеонаблюдения совмещает в себе коаксиальный провод и дополнительные провода для подключения электропитания к видеокамерам и вызывным видеопанелям для домофонов (ШВЭВ, КВК-В-2х0.5, КВК-П-2х0,75 и др).Использование комбинированного кабеля (КВК, КВТ) существенно упрощает монтаж, поскольку вам не потребуется отдельно прокладывать несколько проводов. К тому же цена такого кабеля значительно дешевле суммы двух отдельных кабелей РК и НВМ, входящих в его состав. Он также может дополняться экранированным проводом для передачи звука с видеокамер (ККСПЭВ). 

Основные обозначения и особенности КВК кабелей:

• КВК-В – в оболочке из ПВХ пластиката для внутренней установки;

• КВК-П – оболочка выполнена из светостабилизированного полиэтилена, используется для наружной прокладки;

• КВК-Пт – комбинированный кабель в  светостабилизированной полиэтиленовой оболочке с несущим стальным тросом.

• ККСВГ и ККСПГ — это комбинированные кабели с многопроволочным внутренним проводником радиочастотного элемента.

• ККСВ и ККСП — комбинированные кабели с однопроволочным внутренним проводником радиочастотного элемента.

• Кабель КВКнг (например, КВКнг 768, КВКнг 2х2х1, КВКнг 2х2х 0.5) и другие — универсальный кабель для промышленных сетей передачи данных. Оболочка кабеля выполнена из ПВХ пластиката пониженной горючести.

 

 

 

 

 

 

Советы по выбору и эксплуатации кабеля

1. Прежде всего, ознакомьтесь с маркировками кабеля и их обозначениями.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Также можно воспользоваться техническими характеристиками РК / RG кабелей, чтобы оценить их особенности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Коаксиальный кабель легко  набирает наводки, поэтому при монтаже следует отступать от силовых линий минимум 0,5 м.

4. Изгиб кабеля должен быть не менее 5 его диаметров (при сильном изгибе меняется его сопротивление).

5. Не превышайте рекомендуемую длину кабеля, указанную в таблице, поскольку это приведёт к потерям частоты и информативности видеоизображения.

6. Устанавливая BNC или RCA разъёмы на протяженных линиях, используйте припайку вместо накрутки.

7. Нельзя проводить кабель петлёй или допускать самопересечение.

8. Экранную оплётку нужно заземлять.

9. Всю линию кабеля необходимо исполнять одним цельным куском.

 

Чем отличаются оптоволокно, витая пара и коаксиальный кабель?

Чем отличаются оптоволокно, витая пара и коаксиальный кабель?

Оптоволокно, витая пара и коаксиальный кабель — это три основных типа сетевых кабелей, используемых в системах связи. В чем разница между их производительностью и способностями?

Что такое волоконно-оптический кабель?

Волоконно-оптический кабель (он же оптоволоконный кабель, ВОК) — это кабельное изделие, в котором полезные сигналы передаются по оптическим волокнам, а не по медным жилам. Передача информации осуществляется в оптическом формате при помощи светового излучения.

В конструкцию ВОК входят от двух до нескольких сотен оптических волокон, количество которых зависит от назначения оптоволоконного кабеля. Оптоволокно производится из разных типов кварцевого стекла с добавлением определенных легирующих материалов, которые изменяют коэффициент преломления светового луча. Структура оптоволоконного кабеля очень проста и похожа на структуру коаксиального электрического кабеля, только вместо центрального медного провода здесь используется тонкое (диаметром порядка 1-10 мкм) стекловолокно, а вместо внутренней изоляции — стеклянная или пластиковая оболочка, не позволяющая свету выходить за пределы стекловолокна. Для получения более подробной информации о типах оптоволоконных кабелей, приципах их работы и советов по их установке, пожалуйста, ознакомьтесь со статьей: Оптическое волокно: преимущества и недостатки.

Что такое витая пара?

Витая пара – является одним из видов кабелей связи. Состоит из одного или нескольких пар проводников в изоляции, которые скручены между собой и покрыты защитной оболочкой. Используются для передачи данных между сетевыми устройствами, подключаются разъемом 8Р8С, который также называют RJ45, что является ошибкой.

Витую пару можно встретить в качестве компонента кабельных сетей, применяются в компьютерных и телекоммуникационных сетях, являются самым распространенным вариантом для создания локальных сетей. К преимуществам витой пары традиционно относят простоту монтажа и ее дешевизну.

Существуют два типа кабеля Ethernet витая пара: неэкранированная витая пара (UTP) и экранированная витая пара (STP). Повсеместно используются неэкранированные медные кабели категорий Cat 5, Cat 5e, Cat 6, Cat 6a и Cat 7. Экранированный кабель имеет фольгированную оболочку вокруг каждой пары проводов. Все четыре пары проводов помещены в общую металлическую оплетку или фольгу, как правило, кабель 150 Ом. Экранированный кабель обладает лучшими характеристиками сопротивления шуму, чем неэкранированный.

В зависимости от вида кабеля возможны различные варианты защиты:

• UTP или незащищенная, без общего экрана для пар проводов;

• FTP, или фольгированная, с экраном из алюминиевой фольги;

• STP, или защищенная, с общим экраном из медной сетки, к тому же каждая витая пара окружена отдельным экраном;

• S/FTP, или фольгированная, экранированная с общим экраном из фольги, к тому же каждая пара дополнительно включена в экран.

По сравнению с коаксиальным кабелем витая пара обладает рядом преимуществ:

• Удобство монтажа и ремонта.

• Использование недорогих унифицированных разъемов для подключения.

• Лучшая помехозащищенность из-за попарного свивания проводов с определенным шагом.

• Большое количество разновидностей кабеля, которые можно подобрать в зависимости от необходимого назначения, условий монтажа и эксплуатационных возможностей.

Что такое коаксиальный кабель?

Коаксиальный кабель состоит из центрального проводника и экрана из алюмопропиленовой пленки. Они расположены соосно, отделены друг от друга изоляционным материалом и воздушной прослойкой. Экран играет роль внешнего проводника. Кабель покрыт оболочкой из стойкого к УФ полиэтилена черного цвета. Применяется для передачи высокочастотного сигнала в компьютерных сетях, кабельном телевидении, различных отраслях электроники, системах видеонаблюдения. Принцип работы коаксиального кабеля связи основан на идеальном совпадении осей внешнего и внутреннего проводников. Оболочка должна точно обжимать всю конструкцию и удерживать проводники в правильном положении. В этом случае электромагнитное поле удерживается в воздушной прослойке и не выходит наружу. Сигнал передается по основному проводнику. В реальности добиться точной геометрии не удается, поэтому происходит выход энергии наружу и влияние внешних электромагнитных помех. Для увеличения помехозащищенности активно применяют двойное экранирование. Монтажное соединение кабеля и подключение его к устройствам происходит с помощью специальных дополнительных элементов.

Коаксиальный кабель имеет немало видов. В том числе толстый Ethernet (Thicknet), как и тонкий Ethernet (Thinnet).

Тонкий Ethernet имеет диаметр примерно 6 миллиметров. Высокая гибкость дает ему возможность быть проложенным практически в любых местах. Толстый Ethernet имеет диаметр примерно 12 миллиметров и более толстый центральный проводник. Плохо гнется и стоит дорого.

Коаксиальные кабели используют систему RG, чтобы различать различные виды кабелей. RG выступает за устаревший военный термин «Радио гид». Эти числа используются, чтобы отличить один кабель от другого, но они назначаются случайным образом и не несут никакого конкретного смысла.

Кабель RG-6 и RG-59 являются двумя из наиболее распространенных разновидностей коаксиальных кабелей, т. е. кабелей, которые проводят электричество для передачи сигналов радио частот, компьютерных сетей и кабельного телевидения. Оба типа отличаются по своей конструкции, использованию и спектру возможностей. Сейчас мы рассмотрим, как можно отличить кабель RG-6 и RG-59.

Типы Коаксиального Кабеля	Описание
RG59	Это стандартный коаксиальный кабель. Он тоньше, с более тонким экранирующим слоем, подходит для сетей кабельного телевидения и коротких дистанций.
RG6	Это коаксиальный кабель большего диаметра, с более толстым изоляционным слоем и лучшим экранированием. Он больше подходит для передачи цифровых видеосигналов и спутникового телевидения.

Оптоволокно, витая пара или коаксиальный кабель: в чем разница?

A.Скорость, пропускная способность и дистанция

Коаксиальный кабель и витая пара — провода из меди или на основе меди, покрытые изолирующим слоем из других материалов. Они оба могут использоваться в телевидении и телефонии, для передачи данных в виде электрических сигналов. В то время, как оптоволоконный кабель может передавать те же типы данных с более широкой пропускной способностью, быстрой скоростью и высокой частотой. Он сделан из очень тонкой и гибкой стеклянной или пластиковой трубки.

Тип кабеля	Скорость	Пропуская Способность	Дистанция
оптоволоконный кабель	10/100/1000Mbps, 10/40/100/200Gbps	До 4700MHz	До 80km
витая пара	До 10Gbps	До 4700MHz	До 100m
Коаксиальный кабель	—	750MHz (дефолт)	До 500m

B.Цена на кабель

Тип кабеля	Описание	Цена
оптоволоконный кабель	50ft LC-LC дуплексные 9/125 одномодовые оптические патч-корды	372.00 руб
витая пара	50ft 24AWG патч-корд Cat.6 UTP с Snagless Boot	713.00 руб
Коаксиальный кабель	50ft RG6 цифровой экранированный коаксиальный кабель	855.00 руб

Из данной таблицы мы видим, что цена на оптоволоконный кабель наиболее низкая при одной и той же длине. Тем не менее, процесс установки оптоволоконного кабеля может быть достаточно дорогостоящим из-за использования оптических компонентов, особенно оптических трансиверов. К тому же витая пара с коннекторами RJ45 стоит дешевле, чем коаксиальный кабель, который часто оснащен коннекторами BNC.

C.Установка

Хотя оптоволоконные кабели имеют большие преимущества с точки зрения гибкости полосы пропускания и надежности, они не так широко распространены, как коаксиальные кабели или кабели витая пара. Оптоволокно более хрупкое и тонкое, чем кабели других двух типов, что требует осторожности в процессе его установки, использования и технического обслуживания. По сравнению с кабелем витая пара, коаксиальный кабель может передавать данные на более дальние расстояния. Но из-за диэлектрического изолятора, окружающего медную сердцевину, коаксиальный кабель более сложен в установке и техническом обслуживании.

D.Использование

Оптоволоконные кабели используются не только для передачи данных на дальние расстояния между городами и странами, но также для сетей прямого доступа пригородных районов (такие как FTTH, FTTP, FTTB, FTTC и т.д.), известных также как инсталляции «последней мили». Они также широко используются в дата-центрах, где необходимо передавать большой объем данных.

Кабели витая пара используются в основном в телефонных сетях, для передачи данных. Применение коаксиальных кабелей включает линии подачи, соединяющие радиопередатчики и приемники с антеннами, компьютерные сети (Интернет), цифровое аудио (S/PDIF) и распределительные кабели для передачи телевизионных сигналов. Они также используются для соединения медиа интерфейсов высокой четкости.

Заключение

Есть очевидные различия между оптоволоконным кабелем, кабелем витая пара и коаксиальным. Сейчас оптоволокно становится трендом, который отвечает растущим потребностям рынка вслед за развитием технологий. Тем не менее, Ваш выбор соответствующего типа кабеля сильно зависит от сферы применения, требований к дистанции передачи данных и производительности.

Общие сведения о коаксиальном кабеле — HB Radiofrequency

Для передачи постоянного тока через физическую среду требуется два проводника для замыкания цепи — провод «ход» и «обратный» провод. В контексте радиочастотной передачи коаксиальный кабель становится типом линии передачи с выходным проводом, имеющим форму центрального проводника, а обратный провод, известный как внешний проводник, состоит из электрического экрана, который окружает центральный провод. Поскольку ВЧ — это разновидность высокочастотного переменного тока (чередующегося буквально на миллионы циклов быстрее, чем типичные электрические передачи), при проектировании кабелей необходимо учитывать их волновую природу.Неэкранированные кабели с открытой проводкой, такие как те, которые используются в электросетях, являются подходящими линиями передачи для приложений, в которых частота достаточно низкая, чтобы не терять мощность из-за генерации радиоволн. Когда дело доходит до РЧ-передачи, неэкранированные кабели не только теряют мощность из-за генерации радиоволн, но также вызывают паразитные передачи на провод от ближайших источников электрических помех. Основная концепция коаксиальных кабелей использует обратный провод в качестве экранирующего механизма, в результате чего электромагнитное поле существует только между внутренним и внешним проводниками.

Строительство коаксиального кабеля

С точки зрения разработчика системы, наиболее важный вопрос: : «Что я должен искать в коаксиальном кабеле?». Чтобы ответить на такой вопрос, требуется понимание компонентов, из которых состоит кабель, и того, как механическая конструкция каждого компонента влияет на электрические характеристики.

Центральный проводник

Центральный провод коаксиального кабеля используется для передачи сигнала переменного тока и часто состоит либо из сплошного медного провода, либо из нескольких жил скрученного медного провода.Многожильные центральные проводники намного более гибкие, чем их сплошные медные аналоги, но из-за эффекта близости к каждому метру кабеля они подвергаются значительно большему затуханию. Диаметр или, что более важно, площадь поверхности внутреннего проводника также имеет решающее значение для снижения омических потерь за счет скин-эффекта. Хотя многожильные проводники имеют большую площадь поверхности, чем кабели со сплошным сердечником, на высоких несущих частотах, используемых в сетях UMTS и LTE, эффект близости вызывает большие потери, чем у скин-эффекта — именно по этому принципу вы не видите лицевых проводов. используется для передачи переменного тока на частотах выше 1 МГц.

Конструкция, как правило, представляет собой сплошную медь, часто называемую «голой» медью, которая обеспечивает наилучшие электрические характеристики. Однако для более крупных типов кабелей производители часто используют скин-эффект и предоставляют полый центральный проводник или предоставляют алюминиевый сердечник с медной оболочкой (часто называемый CCA — Copper Clad Aluminium). Этот процесс дает небольшой компромисс между электрическими характеристиками и значительным снижением затрат.

Ключевые соображения:

• Больший диаметр = пониженное затухание, повышенная управляемость, пониженная гибкость
• Многожильный провод = повышенная гибкость, повышенное затухание
• Твердая медь = более высокие электрические характеристики, более высокая стоимость, большая масса

Изолятор диэлектрический

Диэлектрический изолятор используется для отделения центрального проводника от внешнего проводника, в то же время минимизируя омические потери, возникающие при контакте с проводниками.Чтобы свести к минимуму потери сигнала, диэлектрики часто состоят из аэрированных материалов, таких как вспененный полиэтилен, ПТФЭ, или в опорных структурах связи высокой мощности, таких как спирали, прямоугольные коробки и звезды, которые используются для приближения к воздушному диэлектрику. Идеальный диэлектрический изолятор должен состоять из инертного газа или вакуума. Диэлектрик должен не только изолировать два проводника, но для достижения постоянного импеданса он должен разделять их на определенном расстоянии.

Ключевые соображения:

• Выберите диэлектрик с минимально возможной плотностью
• Галоген = хороший электрический КПД
• Без галогена = слабый дым, низкая кислотность, пониженные электрические характеристики

Внешний проводник и экран

Внешний проводник коаксиального кабеля имеет потенциал земли и обеспечивает электромагнитное экранирование — изолируя внутренний электромагнитный сигнал от внешних помех и ограничивая мощность сигнала пределами диэлектрика.Обычно внешний проводник имеет форму оплетки из металлической проволоки, и, хотя это обеспечивает большую гибкость, зазоры между проводами приводят к утечке радиочастот и помехам. Чтобы избежать этого эффекта, высококачественные кабели часто имеют двойной экран с металлической фольгой, такой как APA или алюминиевая лента. В спецификациях кабеля часто указывается процент покрытия оплетки, чтобы дать сравнительный показатель эффективности экранирования.

Ключевые соображения:

• Требуемая эффективность щита
• Гибкость
• Простота снятия изоляции и концевой заделки
• Коррозионная стойкость
• Механическая прочность

Наружная куртка

Внешняя оболочка коаксиального кабеля не выполняет никаких электрических функций, ее цель — просто обеспечить защиту от окружающей среды и механическую защиту.Обычные материалы включают ПВХ, FEP, TPFE и PE. Выбор дополнительных химикатов может быть добавлен для обеспечения устойчивости к ультрафиолетовому излучению, снижения токсичности дыма (например, LSZH — типы Low Smoke Zero Halogen) или для защиты от проникновения масла и воды, чтобы позволить прямое захоронение.

Выбор внешней оболочки определяется исходя из следующих механических характеристик вашего приложения:

• Удлинение — насколько кабель растянется до разрыва
• Атмосферостойкость — способность противостоять истиранию, ультрафиолетовому излучению, химическим веществам, воде и погодным условиям
• Предел прочности на разрыв — сила, необходимая для физического разрушения или раскола оболочки
• Температурный режим — кабель диапазона может работать без ухудшения характеристик
• Гибкость — способность кабеля изгибаться или минимальный радиус изгиба
• Воспламеняемость — сопротивление горению
• Удельный вес — Плотность и масса
• Термопласт против Thermoset

Полезные определения

Краткое объяснение общих терминов по коаксиальным кабелям.

Затухание

Потери мощности сигнала измеряются в децибелах на метр (дБ / м). Затухание включает в себя все механизмы потерь, наиболее заметными из которых являются омические потери в проводнике и диэлектрике. В коаксиальном кабеле диэлектрическая среда касается центрального проводника и поглощает часть его энергии, следовательно, чем меньше диэлектрик контактирует с медью, тем меньше затухание. В кабелях связи большой мощности диэлектрический изолятор часто состоит из прокладок с воздушными зазорами или структур звезды / прямоугольника, предназначенных для минимизации контакта с проводником.

Импеданс

Характеристический импеданс коаксиального кабеля определяется расстоянием между внутренним проводником и внешним проводником — или, более конкретно, отношением внешнего диаметра внутреннего проводника к внутреннему диаметру внешнего проводника. Основная функция диэлектрического изолятора — поддерживать это постоянное расстояние. Общие импедансы составляют 50 Ом, 75 Ом и 95 Ом.

Емкость

Емкость — это свойство проводника, позволяющее накапливать электрический заряд, когда между двумя проводниками существует разность напряжений или потенциалов.Поскольку для того, чтобы кабель достиг своего уровня заряда, требуется определенное время, это мешает передаваемому сигналу. Цифровая модуляция сигнала приводит к тысячам внезапных изменений напряжения в виде прямоугольных волн, однако емкость может привести к перекосу и появлению больше похоже на пилообразные волны. Емкость указывается в пикофарадах на метр (пФ / м).

Скорость распространения

Скорость распространения, которую часто называют «скоростью» или «VF», означает отношение скорости волны через физическую среду к скорости света в вакууме.Этот показатель используется для расчета задержки распространения и часто составляет около 85% для высококачественных коаксиальных кабелей.

Коаксиальные кабели

Введение в коаксиальные кабели

Коаксиальный кабель — это кабель, состоящий из двух проводников, которые имеют общий общая ось. Внутренний проводник обычно представляет собой прямой провод, либо одножильный или многожильный, а внешний проводник обычно представляет собой экран, который может быть плетеный или фольгированный.

Коаксиальный кабель — это тип кабеля, используемый для передачи радиосигналов, видеосигналов, сигналов измерения и сигналов данных.Коаксиальные кабели существуют потому, что мы не можем прокладывать открытые провода рядом с металлическими объектами (такими как воздуховоды) или закапывать их. Мы торгуем потерей сигнала ради удобства и гибкости. Коаксиальный кабель состоит из изолированного полупроводникового провода, покрытого экраном. Сигнал передается между экраном кабеля и центральным проводником. Такое расположение обеспечивает хорошее экранирование от шума внешнего кабеля, хорошо удерживает сигнал внутри кабеля и сохраняет характеристики кабеля стабильными.

Коаксиальные кабели и подключенные к ним системы не идеальны.Всегда есть какой-то сигнал, излучаемый коаксиальным кабелем. Следовательно, внешний проводник также действует как экран, чтобы уменьшить попадание сигнала в соседнюю проводку. Большее покрытие экрана означает меньшее излучение энергии (но это не обязательно означает меньшее затухание сигнала).

Коаксиальный кабель обычно характеризуется импедансом и потерями в кабеле. Длина не имеет ничего общего с импедансом коаксиального кабеля. Характеристический импеданс определяется размером и расстоянием между проводниками, а также типом диэлектрика, используемого между ними.Для обычного коаксиального кабеля, используемого на разумной частоте, характеристический импеданс зависит от размеров внутреннего и внешнего проводников. Характеристический импеданс кабеля (Zo) определяется по формуле 138 log b / a, где b представляет собой внутренний диаметр внешнего проводника (читай: экрана или оплетки), а a представляет собой внешний диаметр внутреннего проводника.

Наиболее распространенные импедансы коаксиального кабеля, используемые в различных приложениях, составляют 50 Ом и 75 Ом. Кабель на 50 Ом используется для подключения антенн радиопередатчиков, многих измерительных устройств и для передачи данных (Ethernet).Коаксиальный кабель 75 Ом используется для передачи видеосигналов, сигналов телевизионных антенн и цифровых аудиосигналов. В некоторых специальных приложениях используются и другие импедансы (например, 93 Ом). Можно построить кабели с другим импедансом, но упомянутые ранее стандартные кабели легко достать. Обычно нет смысла пытаться получить что-то совсем немного другое для некоторой маржинальной выгоды, потому что стандартные кабели легко достать, дешевы и, как правило, очень хороши. Разные импедансы имеют разные характеристики.Оптимальное значение для максимальной мощности составляет от 30 до 44 Ом. Импеданс около 77 Ом дает самые низкие потери в линии, заполненной диэлектриком. Кабель 93 Ом обеспечивает низкую емкость на фут. Практически очень сложно найти коаксиальные кабели с большим сопротивлением. выше, чем это.

Вот краткий обзор общих импедансов коаксиальных кабелей и их основных применений:

• 50 Ом: коаксиальный кабель 50 Ом очень широко используется в радиопередатчиках.Он используется здесь, потому что он хорошо сочетается со многими распространенными типами передающих антенн, может довольно легко справляться с высокой мощностью передатчика и традиционно используется в этом типе приложений (передатчики обычно согласованы с импедансом 50 Ом). В дополнение к этому коаксиальному кабелю 50 Ом можно найти в коаксиальных сетях Ethernet, межлабораторных соединениях электроники (например, в кабелях пробников высокочастотного осциллографа) и в высокочастотных цифровых приложениях (например, логика ECL и PECL хорошо сочетается с кабелем 50 Ом).Обычно используемые конструкции на 50 Ом включают RG-8 и RG-58.
• 60 Ом: Европа выбрала 60 Ом для радиоприложений примерно в 1950-х годах. Он использовался как в передающих приложениях, так и в антенных сетях. Использование этого кабеля было в значительной степени прекращено, и в настоящее время в радиочастотных системах в Европе используются кабели с сопротивлением 50 или 75 Ом, в зависимости от области применения.
• 75 Ом: характеристическое сопротивление 75 Ом — это международный стандарт, основанный на оптимизации конструкции коаксиальных кабелей большой протяженности.Видеокабель на 75 Ом — это тип коаксиального кабеля, широко используемый в видео, аудио и телекоммуникационных приложениях. Как правило, все видеоприложения в основной полосе частот, в которых используется коаксиальный кабель (аналоговый и цифровой), подходят для кабеля с сопротивлением 75 Ом. Также системы радиочастотного видеосигнала, такие как сети распределения антенного сигнала в домах и системы кабельного телевидения, построены из коаксиального кабеля 75 Ом (в этих приложениях используются кабели с очень низкими потерями). В мире аудио для цифрового звука (S / PDIF и коаксиальный AES / EBU) используется коаксиальный кабель 75 Ом, а также для подключения радиоприемника дома и в автомобиле.В дополнение к этому некоторые телекоммуникационные приложения (например, некоторые каналы E1) используют коаксиальный кабель 75 Ом. 75 Ом — это стандарт связи, потому что в линии с диэлектрическим наполнением около 77 Ом дает наименьшие потери. Для 75 Ом используются обычные кабели RG-6, RG-11 и RG-59.
• 93 Ом: В настоящее время это мало используется. 93 Ом когда-то использовались для коротких проводов, таких как соединение между компьютерами и их мониторами, из-за низкой емкости на фут, которая уменьшала нагрузку на цепи и позволяла использовать более длинные кабели.Кроме того, он использовался в некоторых системах цифровой связи (терминальные сети IBM 3270) и некоторых ранних системах LAN.

Характеристический импеданс коаксиального кабеля определяется отношением внешнего диаметра проводника к внутреннему диаметру проводника и диэлектрической проницаемостью изоляции. Импеднаж коаксиального кабеля зависит от частоты. Импеданс изменяется с частотой до тех пор, пока сопротивление не станет незначительным эффектом. и до тех пор, пока диэлектрическая проницаемость не станет таблицей.Он выравнивается по «характеристическому импедансу». Частота, при которой полное сопротивление соответствует характеристическому сопротивлению. несколько различается между разными кабелями, но обычно это случается в диапазоне частот около 100 кГц (может варьироваться).

Существенными свойствами коаксиальных кабелей являются их характеристический импеданс и его регулярность, их затухание, а также их поведение в отношении электрического разделения кабеля и окружающей среды, то есть их эффективность экранирования. В приложениях, где кабель используется для подачи напряжения на активные компоненты кабельной системы, сопротивление постоянному току имеет значение.Также для некоторых приложений требуется информация о скорости кабеля. Скорость распространения коаксиального кабеля определяется скорость диэлектрика. Выражается в процентах от скорости света. Вот некоторые данные о распространенных изоляционных материалах для коаксиальных кабелей. и их скорости:

 Полиэтилен (PE) 66%
Тефлон 70%
Пена 78..86%
 

Обратные потери — это одно число, которое показывает значение характеристик кабеля. насколько хорошо он соответствует номинальному сопротивлению.Низкие возвратные потери в кабеле могут указывать на производственные дефекты кабеля и дефекты монтажа (повреждение кабеля при установке). С коаксиальным кабелем хорошего качества в хорошем состоянии вы обычно лучше, чем -30 дБ, и вам следует вообщем получилось не намного хуже -20 дБ. Обратные потери — это то же самое, что термин VSWR, используемый в мире радио, только выражается иначе (возвратные потери 15 дБ = 1,43: 1 КСВН, Обратные потери 23 дБ = 1,15: 1 КСВ и т. Д.).

Часто используемые типы коаксиальных кабелей

Сравнение общих данных о некоторых часто используемых коаксиальных кабелях (большинство данных из http: // dct.draka.com.sg/coaxial_cables.htm, http://www.drakausa.com/pdfsDSC/pCOAX.pdf и http://users.viawest.net/~aloomis/coaxdat.htm):

 Тип кабеля RG-6 RG-59 B / U RG-11 RG-11 A / U RG-12 A / U RG-58 C / U RG-213U RG-62 A / U
Импеданс (Ом) 75 75 75 75 75 50 50 93
Материал проводника Голая медь Луженая Луженая Луженая Луженая Голая медь
                      Посаженная медью Медь Медь Медь Медь Посаженная медь
                                  Сталь Сталь
Жилы проводов 1 1 1 7 7 19 7 1
Площадь проводника (мм2) 0.95 0,58 1,63 0,40 0,40 0,18 0,75 0,64
Диаметр проводника 0,028 дюйма 0,023 дюйма 0,048 дюйма 0,035 дюйма 0,089 дюйма 0,025 дюйма
                      21AWG 23AWG 18AWG 20AWG 13AWG 22AWG
Изоляционный материал Пена ПЭ ПЭ Пена ПЭ ПЭ ПЭ ПЭ ПЭ ПЭ (полутвердый)
Диаметр изоляции 4,6 мм 3,7 мм 7,24 мм 7,25 мм 9,25 мм 2.95 7,25 3,7 мм
Внешний проводник Алюминий, неизолированный Алюминий, неизолированное основание, луженое, неизолированное покрытие
                      полиэстер медь полиэстер медь медь медь медь медь
                      лента и проволока лента и проволока проволока проволока проволока
                      оловянная медная оплетка оловянная медная оплетка оплетка оплетка оплетка
                      тесьма тесьма
Покрытие Фольга 100% 95% Фольга 100% 95% 95% 95% 97% 95%
                      тесьма 61% тесьма 61%
Наружная оболочка PVC PVC PVC PVC PE PVC PVC PVC
Внешний диаметр 6.90 мм 6,15 мм 10,3 мм 10,3 мм 14,1 мм 4,95 мм 10,3 6,15 мм
Емкость на метр 67 пФ 67 пФ 57 пФ 67 пФ 67 пФ 100 пФ 100 пФ
Емкость на фут 18,6 20,5 16,9 20,6 20,6 пФ 28,3 пФ 30,8 13,5 пФ
Скорость 78% 66% 78% 66% 66% 66% 66% 83%
Вес (г / м) 59 56 108 140 220 38
Затухание дБ / 100 м
50 МГц 5.3 8 3,3 4,6 4,6 6,3
100 МГц 8,5 12 4,9 7 7 16 7 10
200 МГц 10 18 7,2 10 10 23 9 13
400 МГц 12,5 24 10,5 14 14 33 14 17
500 МГц 16,2 27,5 12,1 16 16 20
900 МГц 21 39,5 17,1 24 24 28.5
 

ПРИМЕЧАНИЕ. Приведенная выше сравнительная таблица предназначена только для информации. Нет никакой гарантии правильность представленных данных. При выборе кабеля для определенного приложения отметьте данные кабеля, предоставленные производителем кабеля. Могут быть некоторые отличия характеристики и характеристики разных кабелей от разных производителей. Например, степень изоляции кабелей может быть разной. Многие коаксиальные кабели с изоляцией PE могут выдерживать напряжение в несколько киловотт, в то время как некоторые коаксиальные кабели с пенопластовой изоляцией cna обрабатывает только 200 вольт или около того.

ПРИМЕЧАНИЕ. Некоторые из упомянутых выше кабелей доступны с пенопластом. изоляционный материал. Это изменяет емкость на несколько более низкую. значение и дает более высокую скорость (обычно около 0,80).

Общие данные о некоторых других коаксиальных кабелях 75 Ом по сравнению с RG-59 (большинство данных из http://dct.draka.com.sg/coaxial_cables.htm и http://users.viawest.net/~aloomis/coaxdat.htm и каталога Tasker):

 Тип кабеля RG-6 RG-59 B / U RG-11 RG-11 A / U RG-12 A / U TELLU 13 Tasker RGB-75
Импеданс (Ом) 75 75 75 75 75 75 75 75
Точность импеданса + -2 Ом + -3 Ом + -2 Ом + -3%
Материал проводника Bare Copper Bare Tinned Tinned Bare Bare
                      Медь Посаженная Медь Медь Медь Медь Медь
                                  Сталь
Жилы проводов 1 1 1 7 7 1 10
Жила проводника (мм2) 0.95 0,58 1,63 0,40 0,40 Диаметр 1 мм Диаметр 0,10 мм
Сопротивление (Ом / км) 44159 21 21 22210
Изоляционный материал Пена ПЭ Пена ПЭ ПЭ Пена ПЭ
Диаметр изоляции 4,6 мм 3,7 мм 7,24 мм 7,25 мм 9,25 мм
Внешний проводник Алюминий, неизолированный алюминий, неизолированное основание, луженая медь
                      полиэфирная медь полиэфирная медная медная фольга под медью
                      лента и проволока лента и проволока проволока голая медь
                      оловянная медная оплетка оловянная медная оплетка оплетка
                      тесьма тесьма
Покрытие Фольга 100% 95% Фольга 100% 95% 95% Фольга ~ 95%
                      тесьма 61% тесьма 61% тесьма 66%
Сопротивление (Ом / км) 6.5 8,5 4 4 12 ~ 40
Наружная оболочка PVC PVC PVC PVC PE PVC (белая) PVC
Внешний диаметр 6,90 мм 6,15 мм 10,3 мм 10,3 мм 14,1 мм 7,0 мм 2,8 мм
Емкость на метр 67 пФ 67 пФ 57 пФ 67 пФ 67 пФ 55 пФ ~ 85 пФ
Емкость на фут 18,6 20,5 16,9 20,6 20,6 пФ
Скорость 78% 66% 78% 66% 66% 80% 66%
Коэффициент экранирования 80 дБ
Типичное напряжение (макс.) 2000 В 5000 В 1500 В
Вес (г / м) 59 56 108 140 220 58
Затухание дБ / 100 м
5 МГц 2.5 1,5
50 МГц 5,3 8 3,3 4,6 4,6 4,7 19,5
100 МГц 8,5 12 4,9 7 7 6,2 28,5
200 МГц 10 18 7,2 10 10 8,6 35,6
400 МГц 12,5 24 10,5 14 14 12,6 60,0
500 МГц 16,2 27.5 12,1 16 16 ~ 14 ~ 70
900 МГц 21 39,5 17,1 24 24 19,2 90,0
2150 МГц 31,6
3000 МГц 37,4
 

ПРИМЕЧАНИЕ. Цифры со знаком ~ перед ними являются приблизительными расчетами и / или измерениями. из кабелей или данных кабеля. Эти номера не взяты из документации производителя.ПРИМЕЧАНИЕ 2: Некоторые из упомянутых выше кабелей доступны в специальных версиях с пеной. изоляционный материал. Это изменяет емкость на несколько более низкую. значение и дает более высокую скорость (обычно около 0,80).

Общие сведения о коаксиальном кабеле

Диэлектрик коаксиального кабеля служит только одной цели — поддерживать физическую опору и постоянное расстояние между внутренним проводником и внешним экраном. С точки зрения эффективности нет лучшего диэлектрического материала, чем воздух. В большинстве практичных кабелей кабельные компании используют различные материалы на углеводородной основе, такие как полистирол, полипропилены, полиолефины и другие синтетические материалы для поддержания структурной целостности.

Иногда коаксиальные кабели используются также для передачи низкочастотных сигналов, таких как аудиосигналы или сигналы измерительных устройств. В аудиоприложениях импеданс коаксиального кабеля не имеет большого значения (это высокочастотное свойство кабеля). Обычно коаксиальный кабель имеет определенную емкость (обычно 50 пФ / фут) и определенную индуктивность. Но сопротивление у него очень мало.

Общие характеристики кабелей:

• Типичный коаксиальный коаксиальный кабель с сопротивлением 50 Ом составляет примерно 30 пФ на фут (не относится к миниатюрным кабелям или большим кабелям передатчика, дополнительные сведения см. В каталоге кабелей).Коаксиальные кабели на 50 Ом используются в большинстве радиоприложений, в коаксиальном Ethernet и во многих измерительных приборах.
• Типичный коаксиальный кабель сопротивлением 75 Ом составляет около 20 пФ на фут (не относится к миниатюрным кабелям или большим кабелям передатчика, дополнительные сведения см. В каталоге кабелей). Кабель 75 Ом используется для всех видеоприложений (видео в основной полосе частот, кабели для мониторов, антенные сети, кабельное телевидение, CCTV и т. Д.), Для цифрового звука (S / PDIF, коаксиальный AES / EBU) и для телекоммуникационных приложений (например, для коаксиального кабеля E1. ).
• Типичное сопротивление 93 Ом составляет около 13 пФ на фут (не относится к специальным кабелям). Этот тип кабеля используется для некоторых специальных применений.

Обратите внимание, что это общие утверждения. Специальный кабель 75 Ом может быть 20 пФ / фут. Другой 75-омный кабель может быть 16 пФ / фут. Там есть нет точной корреляции между характеристическим импедансом и емкость.

В общем, постоянный импеданс (включая разъемы) кабель, когда оба конца оконцованы правильной нагрузкой, представляет собой чисто резистивные потери.Таким образом, емкость шкалы равна нематериально для видео и цифровых приложений.

Типичные конструкции коаксиального кабеля:

• Гибкий (плетеный) коаксиальный кабель, безусловно, самый распространенный тип закрытой линии электропередачи из-за ее гибкость. Это коаксиальный кабель, что означает, что оба сигнала и заземляющие проводники находятся на одной центральной оси. Внешний проводник сделан из тонкой плетеной проволоки, поэтому название «коаксиальный кабель в оплетке». Этот тип кабеля используется практически во всех приложениях, требующих полной экранирование центрального проводника.Эффективность экранирование зависит от плетения оплетки и количество слоев тесьмы. Один из недостатков плетеного кабеля заключается в том, что экранирование не на 100% эффективен, особенно на высоких частотах. Это потому что плетеная конструкция допускает небольшие короткие длина волны (высокочастотная) энергия для излучения. Как обычно это не представляет проблемы; однако, если выше степень экранирования требуется, полужесткий коаксиальный кабель рекомендуемые. В некоторых высокочастотных гибких коаксиальных кабелях внешний щит состоит из обычной косы и дополнительной экран из алюминиевой фольги для лучшего экранирования высоких частот.
• В полужестком коаксиальном кабеле используется сплошной трубчатый внешний проводник, поэтому вся радиочастотная энергия содержится внутри кабеля. Для приложений, использующих частоты выше 30 ГГц, рекомендуется миниатюрный полужесткий кабель.
• Ленточный коаксиальный кабель сочетает в себе преимущества ленточного и коаксиального кабелей. Ленточный коаксиальный кабель состоит из множества крошечных коаксиальных кабелей, которые физически размещены сбоку друг от друга и образуют плоский кабель. Каждый отдельный коаксиальный кабель состоит из сигнального проводника, диэлектрика, экрана из фольги и дренажного провода, который постоянно контактирует с фольгой.Затем вся сборка покрывается внешней изоляционной оболочкой. Основным преимуществом этого кабеля является скорость и легкость, с которой он может быть заделан массой с помощью техники смещения изоляции.

Часто можно услышать термин «экранированный кабель». Это очень аналогичен коаксиальному кабелю, за исключением расстояния между центрами провод и экран не контролируются тщательно во время производство, что приводит к непостоянному импедансу.

Если сопротивление кабеля достаточно критично, чтобы беспокоиться о правильном выборе между 50 и 75 Ом, тогда емкость значения не будет.Причина это так что кабель будет либо нагрузочный прекращено или источник прекращен, или и то, и другое, и распределенная емкость кабеля сочетается с распределенная индуктивность для формирования импеданса.

Кабель с согласованным оконечным сопротивлением при другой конец оказывается во всех отношениях сопротивляющимся, неважно, дюйм это в длину или милю. Емкость не имеет значения, кроме случаев, когда это влияет на уже учтенный импеданс. На самом деле нет электрические измерения, которые вы могли бы произвести, всего за конец кабеля, который мог различить 75 Ом (идеальный) кабель с нагрузкой 75 Ом на дальнем конце от той же нагрузки без промежуточного кабеля.Учитывая, что линия заканчивается правильными 75 ом нагрузки (а если нет, то блин должно быть!), нагрузка 75 Ом резистивный, и сосредоточенная емкость кабеля не имеет значения. То же самое относится и к другим кабелям с полным сопротивлением, даже если они заделаны. к их номинальному сопротивлению.

Существует эффект, характерный сопротивление кабеля при изменении частоты. Если это частотно-зависимое изменение импеданса достаточно велико, кабель будут согласованы по сопротивлению с нагрузкой и источником на некоторых частотах, и не совпадали с другими.Характеристический импеданс — не единственная деталь кабеля. Однако есть еще один эффект, который может привести к потере детализировать сигналы с быстрым нарастанием. Есть такое понятие как частотно-зависимые потери в кабеле. Также есть свойство контролируемого импеданса. кабели, известные как дисперсия, где разные частоты ходят немного по-разному скорости и с несколько другими потерями.

В некоторых приложениях связи используется пара коаксиальных кабелей 50 Ом. используется для передачи дифференциального сигнала на два невзаимодействующие части 50-омного коаксиального кабеля.Суммарное напряжение между двумя коаксиальными проводники в два раза больше несимметричного напряжения, но чистый ток в каждом из них одинаков, поэтому дифференциальное сопротивление между двумя используемыми коаксиальными кабелями в дифференциальной конфигурации будет 100 Ом. Пока сигнальные пути не взаимодействуют, дифференциальный импеданс всегда точно в два раза несимметричный импеданс любого пути.

Коаксиальные (ial) РЧ-разъемы являются жизненно важным звеном в системе, которая использует коаксиальные кабели и высокочастотные сигналы.Коаксиальные разъемы часто используются для сопряжения двух устройств, таких как антенна, с линией передачи, приемником или передатчиком. Правильный выбор коаксиального разъема облегчит этот интерфейс.

Коаксиальные соединители бывают разных сопротивлений, размеров, форм и отделок. Существуют также женские и мужские версии каждого из них. Как следствие, существуют тысячи моделей и вариаций, каждая со своими достоинствами и недостатками. Коаксиальные разъемы обычно обозначаются серийными обозначениями.К счастью, существует всего около дюжины группировок или обозначений серий. Каждый из них имеет свои важные характеристики.Самые популярные серии коаксиальных разъемов RF без определенного порядка — UHF, N, BNC, TNC, SMA, 7-16 DIN и F. Вот краткое введение в эти типы разъемов:

• Разъем «UHF»: Разъем «UHF» — это старый промышленный резерв для частот выше 50 МГц (во время Второй мировой войны 100 МГц считались UHF). Разъем UHF — это в первую очередь недорогой универсальный винтовой тип, который на самом деле не имеет сопротивления 50 Ом.Поэтому в основном он используется на частотах ниже 300 МГц. Допустимая мощность этого разъема составляет от 500 Вт до 300 МГц. Диапазон частот 0-300 МГц.
• Разъемы «N»: разъемы «N» были разработаны в Bell Labs вскоре после Второй мировой войны, поэтому это один из старейших высокопроизводительных коаксиальных разъемов. У него хороший КСВН и низкие потери на частоте 11 ГГц. Допустимая мощность этого разъема составляет 300 Вт на частоте 1 ГГц. Диапазон частот 0-11 ГГц.
• Разъем «BNC»: разъемы «BNC» имеют интерфейс с байонетным замком, который подходит для использования там, где требуются многочисленные вставки для быстрого подключения / отключения.Разъем BNC, например, используется в различных лабораторных приборах и радиооборудовании. Разъем BNC имеет гораздо более низкую частоту среза и более высокие потери, чем разъем N. Разъемы BNC обычно доступны в версиях на 50 и 75 Ом. Допустимая мощность этого разъема составляет 80 Вт на частоте 1 ГГц. Диапазон частот 0-4 ГГц.
• Разъемы «TNC» — это улучшенная версия BNC с резьбовым интерфейсом. Допустимая мощность этого разъема составляет 100 Вт на частоте 1 ГГц. Диапазон частот 0-11 ГГц.
• Разъем «SMA»: разъемы «SMA» или миниатюрные разъемы стали доступны в середине 1960-х годов. Они в первую очередь предназначены для полужестких кабелей малого диаметра (0,141 дюйма и меньше) с металлической оболочкой. Допустимая мощность этого разъема составляет 100 Вт на частоте 1 ГГц. Диапазон частот 0–18 ГГц.
• Разъем «7-16 DIN»: разъемы «7-16 DIN» недавно были разработаны в Европе. Номер детали представляет собой размер в миллиметрах и спецификации DIN. Эта довольно дорогая серия соединителей была в первую очередь разработана для приложений с высокой мощностью, где много устройств совмещено (например, опоры сотовой связи).Допустимая мощность этого разъема составляет 2500 Вт на частоте 1 ГГц. Диапазон частот 0-7,5 ГГц.
• Разъем «F»: разъемы «F» были в первую очередь разработаны для очень недорогих приложений с большим сопротивлением 75 Ом, таких как телевидение и кабельное телевидение. В этом соединителе центральный провод коаксиального кабеля становится центральным проводником.
• «Антенный разъем IEC»: это очень недорогой разъем с сопротивлением 75 Ом, используемый для подключения телевизионных и радиоантенн по всей Европе.

Существуют также некоторые специальные разъемы и особые варианты разъемов, используемых для некоторых специальных применений.Например, Федеральная комиссия связи США потребовала, чтобы поставщики РЧ-локальных сетей (локальных сетей) имели РЧ-интерфейс, который не может быть сопоставлен имеющейся серией РЧ-разъемов (идея состоит в том, чтобы не допустить подключения антенн с более высоким коэффициентом усиления к этим устройствам). В результате было разработано несколько так называемых «соединителей обратной полярности». TNC обратной полярности — одна из самых популярных, где резьба левая, а не обычная правая.

---

Томи Энгдал <[email protected]>

Что такое коаксиальный кабель, триаксиальный, квадраксный и твинаксиальный кабели

Были ли нам «даны топор» прежние разработчики и разработчики кабелей? Ну нет.«-Ax», конечно, является сокращением от «-axial» и относится к продольной оси кабеля. И когда это сокращается как «-ax», также подразумевается слово «кабель». Вот краткое изложение распространенных «осевых» кабелей.

Коаксиальный кабель (коаксиальный)

Коаксиальный кабель состоит из двух проводов, имеющих общую ось. Для этого и для их электрического разделения по крайней мере один должен быть цилиндрическим и иметь больший диаметр, чем другой. Коаксиальные кабели по своей природе несимметричны, что может быть плохой новостью в отношении устойчивости к электромагнитным помехам, но это часто преодолевается за счет их эффективности при подключении к высокочастотным антеннам.Выбор коаксиального кабеля обычно продиктован самой конструкцией антенны.

Ссылаясь выше на «по крайней мере, один должен быть цилиндрическим», это подтверждает использование полого центрального проводника, который используется в некоторых больших кабелях, чтобы воспользоваться скин-эффектом (на высоких частотах), в котором почти весь сигнал ограничивается внешней стороной проводника. Материал сердцевины может быть удален с небольшим влиянием на производительность, что может привести к снижению веса или стоимости.

Интересно, что существуют специально разработанные коаксиальные кабели, которые сами по себе функционируют как антенны.Они сконструированы с щелевым или перфорированным экраном, что обычно было бы плохой конструкцией, но пропускает достаточно сигнала к центральному проводнику или от него, который они излучают по всей своей длине. Они используются, например, в туннелях метро для обеспечения радиочастотного доступа к системам, работающим под землей.

Существует множество конструкций и типов коаксиальных кабелей, в том числе со сложными, высокоэффективными множественными экранами и кабелями разных диаметров с соответствующими более высокими потерями в меньших калибрах [центральный проводник] и низкими потерями в больших калибрах.И есть много различий в изоляционных материалах, которые влияют на безопасность, гибкость и обработку сигналов. Технология постоянно меняется.

Несколько коаксиальных экранов обычно объединены в единое целое, то есть электрически соединены друг с другом.

Триаксиальный кабель (Triax)

Триаксиальный кабель напоминает коаксиальный кабель тем, что все проводники имеют одну и ту же ось, но их три. По крайней мере, два из них должны быть цилиндрическими и изолированными друг от друга и от третьего проводника.Итак, это трехжильный «ко-» осевой кабель.

Триаксиальный кабель можно использовать во многих коаксиальных приложениях, но он предлагает дополнительный отдельный экран, а не просто еще один слой экранирования. Внешний экран закрывает «коаксиальный кабель» внутри и может добавить дополнительную меру защиты от электромагнитных помех.

Кабель Quadrax

Quadrax — четырехжильный кабель. Два отдельных экрана имеют одну и ту же ось, но два оставшихся проводника представляют собой витую пару. Как и в случае триаксиального кабеля, экраны изолированы друг от друга, что помогает повысить помехозащищенность.

Он также хорошо подходит для ограничения зашумленных сигналов, таких как импульсы, от создания помех другим схемам низкого уровня. Это объясняет его применение в автобусах с радиолокационными дисплеями.

Его наибольшая полезность — ниже 50 МГц.

Твинаксиальный кабель

Twinax также имеет два скрученных проводника, но они окружены одинарным (или двойным, но не изолированным) экраном. Twinax почти полностью нарушает идею общей оси — если не учитывать «псевдо» ось витой пары.(Исторически это название было придумано, чтобы обозначать «следующее поколение» коаксиальных кабелей, в первую очередь в приложениях для передачи данных, хотя Twinax больше не является предпочтительной средой для новых приложений на этом рынке.)

Существует множество вариаций внутри всех «осевых» конструкций, но базовое понимание названий их семейств может помочь в принятии разумных решений по применению или, по крайней мере, в лучшем понимании решений, принятых инженерами авионики и планера.

Вам нужен этот кабель и соединение?

Обновлено: 28 сентября 2021 г.

Коаксиальный цифровой аудиокабель — один из наиболее распространенных методов передачи цифрового звука между устройствами.

Однако это не единственный ваш выбор.

Здесь я подробно рассмотрю коаксиальный звук и посмотрю, когда вы, возможно, захотите его использовать.

В некоторых случаях это может быть лучшим решением для вашей системы. Иногда нет.

Я также обсуждаю различные способы преобразования коаксиального звука в различные типы звука, которые могут лучше подходить для вашей системы.

Как выглядит коаксиальный разъем?

Коаксиальное цифровое соединение на вашем устройстве выглядит так:

Это одиночный гнездовой разъем RCA, который часто имеет оранжевый или черный цвет.Вы можете обнаружить, что это не так, поэтому всегда лучше дважды проверять маркировку соединения.

Порт часто обозначается как «коаксиальный», но может указывать что-то вроде «цифровой выход» или «цифровой вход».

Для передачи сигнала требуется только один кабель, в отличие, например, от аналогового стереозвука.

Ваше устройство может иметь только один вход — или выход — в зависимости от того, предназначено ли оно для отправки или приема звука.

Устройство, изображенное выше, является DVD-плеером, поэтому коаксиальное соединение представляет собой цифровой выход.Предназначен для отправки аудио DVD на усилитель или AV-ресивер.

Как и все соединения RCA, не имеет значения, в какую сторону вы вставляете штекер, он вставляется независимо от ориентации. Однако он должен быть плотно прилегающим, поэтому вам, возможно, придется сильно надавить.

Как выглядит коаксиальный цифровой аудиокабель?

Коаксиальные цифровые аудиокабели для передачи звука выглядят так.

У них есть по одному штекерному разъему RCA на обоих концах, и в технических характеристиках указано, что они должны быть рассчитаны на 75 Ом для точной передачи цифрового сигнала.

Тем не менее, в реальном мире многие AV-кабели могут иметь, а могут и не быть точно рассчитаны на 75 Ом. Что ни говори на упаковке.

Я бы не рекомендовал тратить большие суммы денег на дорогие высококачественные коаксиальные кабели.

Некоторые люди будут слепо клясться, что более дорогой кабель, предназначенный для определенной цели, будет звучать лучше. Я не согласен.

Качественный коаксиальный кабель не обязательно должен быть особенно дорогим. Что-то вроде этого будет нормально:

Коаксиальный цифровой аудиокабель FosPower
Изображение предоставлено: FosPower

Однако вы можете сделать свой выбор.

У Amazon даже есть собственная линейка цифровых коаксиальных аудиокабелей AmazonBasics, которые справятся с большинством задач.

Вы также можете использовать этот тип кабеля для подключения AV-ресивера к сабвуферу.

Как устроен коаксиальный кабель?

Внутри коаксиальный кабель состоит из четырех основных компонентов:

1. Центральный сердечник, обычно изготавливаемый из медной проволоки.
2. Диэлектрический (электроизоляционный) пластмассовый изолятор.
3. Плетеная металлическая сетка (которая защищает от электромагнитных помех).
4. Наружное пластиковое покрытие для защиты внутренней части кабеля.

Схема подключения коаксиального кабеля

Это делает его надежным кабелем, который используется во многих различных приложениях.

Для чего нужно цифровое коаксиальное соединение?

Коаксиальное цифровое аудио соединение передает цифровые аудиосигналы S / PDIF между устройствами.

S / PDIF означает цифровой интерфейс Sony / Philips, которые были первыми разработчиками этого типа цифровой передачи звука.

Этот тип сигнала передается двумя типами подключения. Один из них — это обсуждаемое здесь коаксиальное цифровое аудиосоединение, а другой — оптический цифровой аудиоинтерфейс.

Обычно оба этих соединения находятся рядом на устройстве — или вы можете получить одно или другое.

Если у вас есть оба, не имеет большого значения, какой из них вы используете, это может просто зависеть от типа соединения, которое у вас есть на другом устройстве.

Одним из преимуществ использования цифровых коаксиальных кабелей перед оптическим аудио является то, что эти кабели довольно распространены.Скорее всего, у вас под рукой будет коаксиальный кабель RCA, чем оптический.

Кроме того, он, вероятно, будет более надежным, чем тонкий оптический кабель. Кроме того, различия между двумя методами невелики.

Какие аудиоформаты поддерживаются коаксиальным цифровым аудио подключением?

Коаксиальное цифровое аудиосоединение поддерживает несжатый стереозвук PCM и сигналы объемного звука DTS и Dolby Digital 2.0 / 5.1.

Dolby Digital EX, матричный и дискретный формат DTS-ES 6.1 звуковые дорожки также будут воспроизводиться без проблем.

Coaxial не поддерживает многоканальный LPCM, Dolby Digital Plus, Dolby Atmos, DTS: X или звук высокой четкости, такой как DTS-HD Master Audio и Dolby TrueHD.

Из-за лицензионных ограничений вы также не можете воспроизводить DVD-Audio или SACD audio.

Звуковые дорожки

7.1 доступны только в форматах с высоким разрешением, поэтому они также не будут воспроизводиться должным образом.

В руководстве к плееру будет указано, как он будет обрабатывать любые неподдерживаемые аудиоформаты, передаваемые через коаксиальный выход.

Наиболее распространенными решениями являются понижающее микширование звука в стереофонический PCM — или проигрыватель может просто выводить версию с более низким разрешением.

Если вы хотите воспроизводить этот тип звука должным образом, вам потребуется подключение HDMI.

Когда мне следует использовать коаксиальное цифровое аудио соединение?

Предпочтительным методом передачи цифровых аудиосигналов обычно является разъем HDMI.

Причина этого в том, что HDMI поддерживает все типы доступных аудиосигналов, и по одному кабелю можно передавать все — видео и аудио.

Однако, если у вас нет HDMI в качестве опции, то коаксиальный цифровой аудиокабель — отличный способ для передачи звука между устройствами.

Этот тип подключения позволит вам слышать стандартный стереозвук и объемный звук 5.1.

Коаксиальный цифровой выход часто используется при отправке многоканального звука с DVD-плеера или компьютера в вашу систему объемного звучания.

Или с проигрывателя компакт-дисков на стереоусилитель.

На задней панели телевизора может быть коаксиальный выход.Для отправки звука на усилитель или AV-ресивер. Хотя в новых телевизорах для этой цели часто есть оптический выход.

Но вместо этого в вашем телевизоре может быть коаксиальный кабель.

Неважно какой. Если у вас на усилителе вход того же типа. И даже если вы этого не сделаете, вы можете использовать конвертер для переключения с одного на другой (см. Ниже).

Должен ли я использовать коаксиальный кабель?

Для передачи цифровых данных рекомендуется использовать коаксиальный кабель с сопротивлением 75 Ом.Это поможет избежать ошибок в сигнале.

Однако ничто не может помешать вам использовать любой кабель RCA, о котором вы случайно наткнулись. Как композитный видеокабель.

Он должен дать вам рабочий сигнал.

Однако я бы не стал использовать один из них, если у меня не было другого выбора. Я думаю, что в этой ситуации лучше всего использовать правильный коаксиальный кабель.

Как я могу удлинить коаксиальный цифровой аудиокабель?

Что делать, если цифровой коаксиальный аудиокабель слишком короткий?

Ну, во-первых, вы можете купить кабель нужной длины!

Но я ценю, что ответ моего умника не сильно поможет вам в трудный час.

Конечно, вы можете перемещать свое оборудование, и кабель, который вы использовали, теперь слишком короткий.

Итак, можно ли удлинить коаксиальный цифровой аудиокабель?

Да, это довольно просто.

Все, что вам нужно, это купить переходник RCA «мама-мама». Также известен как соединитель:

Переходник разъема RCA «гнездо HTTX премиум-класса» на гнездо
Изображение предоставлено: HTTX.

Конечно, вам понадобится еще один коаксиальный кабель! Если у вас уже есть второй коаксиальный кабель, то это еще лучше.

Затем просто соедините два кабеля одним соединителем, и все будет в порядке.

Ухудшится ли это качество звука?

Так не должно быть. Производитель говорит, что те, что изображены выше, подходят для цифрового аудиокабеля RCA. Раньше я использовал подобные разъемы без проблем.

Если вы собираетесь купить другую марку, то перед покупкой, возможно, стоит проверить, подходят ли они для цифрового аудио кабеля RCA.

Я думаю, что в идеальном мире я бы предпочел использовать один кабель подходящей длины.

Но такие адаптеры могут быть дешевым и простым решением, если вам нужен более длинный кабель.

Могу ли я преобразовать цифровой коаксиальный звук в оптический?

Тебе повезло. Вы действительно можете.

Если вам необходимо подключить коаксиальный выход к оптическому входу, вы можете купить коаксиально-оптический преобразователь для преобразования одного типа S / PDIF в другой.

На изображении ниже используется коаксиальный цифровой аудиовыход (например.грамм. с вашего проигрывателя Blu-ray) и преобразует его в оптический сигнал, который вы можете ввести в свой усилитель.

Whizzotech Coaxial to Toslink Optical Digital Audio Converter
Изображение предоставлено: Whizzotech

Другие конвертеры будут выполнять это преобразование наоборот, поэтому внимательно проверьте перед покупкой, чтобы убедиться, что вы получили именно тот, который вам нужен.

Если вы все еще не уверены, можете не рисковать и приобрести конвертер, который может обрабатывать как оптический, так и коаксиальный звук S / PDIF.

Оптический и коаксиальный двунаправленный цифровой аудиопреобразователь Laboen
Изображение предоставлено: Laboen

Этот двусторонний оптический / коаксиальный аудиопреобразователь может принимать коаксиальный или оптический сигнал в качестве входа, а затем выводить обоих форматов .

Таким образом, его можно не только использовать в качестве аудиоконвертера S / PDIF, но также можно использовать как разветвитель для одновременной отправки аудиосигнала в два разных места.

В некоторых случаях это может быть действительно полезно.

Как подключить цифровой аудиовыход к входу RCA усилителя?

Многие усилители и AV-ресиверы имеют коаксиальные цифровые аудиовходы RCA.

Они принимают цифровой аудиовыход от вашего устройства, которое генерирует звук. Например, телевизор или DVD-плеер.

Итак, как подключить цифровой аудиовыход к входу RCA усилителя?

Ну, это зависит от типа цифрового аудиовыхода на вашем телевизоре, DVD или проигрывателе Blu-ray.

Как я объяснил ранее, существует два основных типа цифрового аудиовыхода — коаксиальный и оптический.

Подключение цифрового аудиовыхода RCA к входу RCA

Если ваше устройство вывода имеет коаксиальный аудиоразъем RCA, то его легко подключить к входу RCA на вашем усилителе.

Вам просто нужно купить коаксиальный цифровой аудиокабель RCA 75 Ом, как показано ниже:

Коаксиальный цифровой аудиокабель серии Ultra Mediabridge
Изображение предоставлено: Mediabridge

Затем подключите его от выхода RCA на вашем ТВ / DVD-плеере к входу RCA на усилителе.Работа сделана.

Подключение коаксиального цифрового аудиовыхода к входу RCA

Просто убедитесь, что вы покупаете кабель подходящей длины для вашей системы.

Дайте себе немного провисания для перенаправления кабеля в будущем — или если вы переместите свое оборудование. Но постарайтесь получить примерно подходящую длину для выполняемой работы.

Не покупайте кабель длиной 10 м на расстояние 2 м. В этой статье вы найдете еще несколько советов по подключению домашнего кинотеатра.

Подключение оптического цифрового аудиовыхода к входу RCA

Если у вас оптический цифровой аудиовыход, это немного сложнее, но не намного.

В идеале вы должны подключить оптический выход к оптическому аудиовходу на усилителе.

Однако, если ваш усилитель имеет только коаксиальный вход RCA, вам нужно будет преобразовать соединение с оптического на коаксиальное.

Это можно сделать с помощью преобразователя RCA из оптического в коаксиальный, как показано ниже:

Коаксиально-оптический двунаправленный преобразователь PROZOR
Изображение предоставлено: PROZOR

В этом случае подключите оптический кабель от выходного устройства к оптическому входу преобразователя.

Затем подключите выход RCA преобразователя к входу RCA усилителя с помощью коаксиального цифрового аудиокабеля.

Подключение оптического цифрового аудиовыхода к коаксиальному входу RCA

Итак, это немного сложнее, но достаточно просто, когда у вас есть правильный преобразователь.

Могу ли я разделить коаксиальный цифровой звук и отправить его на два разных устройства?

Да.

Что, если вы хотите отправить один коаксиальный цифровой аудиовыход на два разных воспроизводящих устройства?

Например, вы можете отправить аудиовыход телевизора на звуковую панель и отдельный ЦАП.Или от проигрывателя компакт-дисков до усилителя и ЦАП.

Решение довольно простое. Вы можете купить аудиокабель с Y-образным адаптером RCA, аналогичный приведенному ниже:

Y-образный адаптер RCA серии Mediabridge Ultra
Изображение предоставлено: Mediabridge

Все, что вам нужно сделать, это подключить одиночный штекер RCA к коаксиальному аудиовыходу. Затем у вас есть два женских разъема RCA для отправки звука на входы двух ваших устройств.

Два входа на ваших устройствах также могут быть гнездовыми разъемами.

Таким образом, вам понадобится дополнительный цифровой коаксиальный аудиокабель RCA «штекер-штекер» для выполнения каждого из подключений.

Y-образный кабель, аналогичный приведенному выше, также можно использовать для подключения двух сабвуферов к AV-ресиверу с одним выходом для сабвуфера.

Могу ли я преобразовать коаксиальный цифровой звук в аналоговый стерео RCA?

Итак, вот в чем дело. У вас есть цифровой коаксиальный выход на вашем устройстве воспроизведения. Скажем, ваш проигрыватель Blu-ray.

Однако на вашем усилителе есть только стерео входы RCA.Как вы собираетесь слышать звук из вашего фильма через стереодинамики?

Решение — купить коаксиальный цифровой аудио-аналоговый преобразователь RCA, как показано на рисунке ниже.

Цифро-аналоговый аудиопреобразователь PROZOR 192 кГц
Изображение предоставлено: PROZOR

Эта модель принимает коаксиальный или оптический цифровой аудиосигнал и выводит его как аналоговый стереозвук. Он поддерживает пять частот дискретизации с вашего устройства воспроизведения — 32, 44,1, 48, 96 и 192 кГц.

Это устройство можно использовать в любой ситуации, когда необходимо преобразовать цифровой звук S / PDIF в аналоговый стереозвук.

У него даже есть выход для наушников.

Имейте в виду, что если вы отправляете звук из фильма на стереосистему, вам нужно будет выбрать стереофонический саундтрек на воспроизводящем устройстве.

Либо этот, либо несколько плееров могут быть настроены для понижающего микширования объемного звука в стерео.

Если вы отправляете звук с цифрового коаксиального аудиовыхода на телевизор, вам необходимо установить формат вывода звука на PCM. Это гарантирует, что телевизор отправит на конвертер стереозвук.

Как мне преобразовать аналоговый стерео RCA в коаксиальный цифровой?

Может наступить время, когда вы захотите отправить аналоговый звук на цифровой аудиовход.

Примером этого может быть старая магнитофонная дека со стереофоническими аналоговыми выходами, но вы хотите слышать это через свою акустическую систему или звуковую панель, у которой есть только коаксиальный цифровой аудиовход.

В этом случае вам нужно будет купить аналоговый RCA-цифровой коаксиальный аудиопреобразователь.

Аналого-цифровой оптический аудиопреобразователь Musou RCA
Изображение предоставлено: Musou

С помощью преобразователя, изображенного выше, вы можете подключить аналоговый стереовыход аудиовыхода вашей магнитофонной деки к входам RCA.

Затем подключите коаксиальный цифровой аудиокабель от выхода к усилителю или звуковой панели.

Это устройство также имеет то преимущество, что поддерживает оптический аудиовыход.

Приколи меня!

Руководство по домашнему кинотеатру

Пол запустил руководство по домашнему кинотеатру, чтобы помочь менее опытным пользователям максимально эффективно использовать современные аудиовизуальные технологии. Он проработал звукооператором, световым и аудиовизуальным инженером около 20 лет.Дома он потратил больше времени на установку, настройку, тестирование, демонтаж, исправление, настройку, повторную установку (а иногда и использование) различного оборудования hi-fi и домашнего кинотеатра.

Изображение предоставлено: Мишель Прингл / Shutterstock.com | Фотография Тодда Таулмана / Shutterstock.com

Теория и применение коаксиального кабеля

ТЕОРИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ Передача электрических сигналов по проводным линиям требует использования двух проводов для замыкания цепи.Один из них мы называем проводом «вперед»; другой — «обратный» провод. Для объяснения коаксиального кабеля давайте рассмотрим телефонную установку с использованием обычного провода. Провода соединены попарно на телефонных столбах; одна пара используется для каждой телефонной цепи. В некоторых схемах на полюсе монтируется только провод «ход», а сама земля используется как «возврат ». Иногда пары проводов для телефонных цепей объединяются в группы до 1800 пар (3600 отдельных проводов), а затем покрываются оболочкой, образуя «многопарный кабель». Во всех этих устройствах провода, по которым проходят очень слабые электрические токи, по которым осуществляется телефонный разговор, подвергаются внешним помехам. Молния, хотя она не может ударить напрямую по проводам, вызовет статический заряд. Влажная погода может вызвать утечку через изоляторы, создавая «жаркий» шум в вашей телефонной трубке, а неисправности в линиях электропередачи могут вызвать хлопки и громкое гудение, которые мешают разговору. Близость других пар проводов, передающих разговоры к вашей паре, особенно в многопарных кабелях, может привести к тому, что вы слабо услышите другой разговор в фоновом режиме.Это называется «перекрестный разговор». Есть две другие проблемы, связанные с использованием обычной пары проводов для связи. Во-первых, этот тип схемы имеет высокое «затухание», то есть сигналы становятся слабее по мере прохождения по проводам, а на дальней линии необходимы усилители для усиления разговора каждые несколько миль, чтобы разговор был не заблудиться ниже линии шума. Другая проблема, и самая важная с экономической точки зрения, — это «пропускная способность».Телефонный разговор может быть удовлетворительным, если цепь передает звуковые сигналы в диапазоне от примерно 300 герц (Гц) до примерно 2500 Гц, общая «полоса» 2200 Гц. Можно вести более одного разговора одновременно по паре проводов путем «частотного мультиплексирования» разговоров. Один разговор будет занимать частоты от 300 до 2500 Гц, следующий от 3000 до 5200, следующий от 5700 до 7900 и так далее. Для каждого разговора требуется 2200 Гц, и существует «защитная полоса» не менее 500 Гц между каждым разговором, чтобы предотвратить их смешивание.Каждый из этих сигналов повторно преобразуется на приемном конце линии в диапазон от 300 до 2500 Гц, прежде чем они появятся в телефонной трубке. Мы не можем продолжать увеличивать количество разговоров, которые пара проводов может передавать одновременно, из-за относительно низкого верхнего предела частоты, которую может передавать эта система обычных проводов. Коаксиальный кабель был разработан для решения вышеупомянутых проблем. В коаксиальном кабеле «ходовой» провод — это центральный провод, медный провод, одножильный или многожильный, сравнительно небольшого диаметра, вокруг которого находится очень тяжелая изоляция — диэлектрик.Но «обратный» провод больше не является другим идентичным проводом. Вместо этого он имеет форму медной трубки, полностью окружающей «ходовой» провод и диэлектрик, и концентричной с ним; отсюда и термин «коаксиальный». Таким образом, никакие внешние помехи не могут повлиять на ваш разговор (в случае использования телефона), потому что он переносится токами, полностью экранированными от внешних воздействий трубчатым «обратным» проводником. Также исключено влияние погоды. Коаксиальный кабель имеет чрезвычайно широкую полосу пропускания; он будет передавать сигналы от нулевой частоты (постоянного тока) до многих миллионов герц.Буквально сотни разговоров (или сообщений) могут мультиплексироваться по частоте и передаваться одновременно по одному коаксиальному кабелю, или телевизионная программа, занимающая около 3 500 000 Гц, может передаваться одновременно с сотнями телефонных разговоров. Коаксиальный кабель, поскольку он имеет низкое затухание, не требует такого количества усилителей, как при использовании обычного провода. Те, которые требуются, относительно недороги, поскольку они одновременно усиливают все сотни сигналов по кабелю. Помимо его важности в телефонной промышленности, все основные производители радио, телевидения, радаров, средств навигации, управления огнем, самолетов, судостроения, подводного звука и многих других типов передающего оборудования используют коаксиальный кабель. В системах кабельного телевидения и замкнутого телевидения используется кабель этого типа на несколько километров. Сложные системы кабельного телевидения, например, используют кабель большого диаметра с одинарным или двойным экранированием в качестве основной линии передачи с ответвлениями меньшего размера для вторичного ввода; Третий размер, даже меньший, передает телевизионный сигнал прямо в приемник. Использование коаксиального кабеля распространяется на любые приложения, в которых потери и затухание сигнала должны быть минимальными или в которых важно устранение внешних помех. Другое применение — его использование в различных системах измерения. Объединение множества коаксиальных кабелей под одной оболочкой в ​​единое целое используется в области компьютеризированных контрольно-измерительных приборов. Высокотемпературный коаксиальный кабель с изоляцией из ПТФЭ (политетрафторэтилена) используется производителями самолетов и ракет, в условиях высоких температур и в продуктах, где требуется защита от сильных щелочей и кислот или других высококоррозионных жидкостей. Как идентифицируются коаксиальные кабели? Только кабели, изготовленные в строгом соответствии со спецификациями правительства США, могут быть помечены надписью RG. Значения сокращений в этой легенде следующие: R — РАДИОЧАСТОТА G — ПРАВИТЕЛЬСТВО 8- Присвоен ли номер правительственному разрешению / U — Универсальная спецификация Если перед / появляются буквы A, B или C, это означает изменение или пересмотр спецификации. Например, RG 8 / U заменяется RG 8A / U, но оба типа все еще используются. Типы без маркировки RG в первую очередь предназначены для использования там, где приложение не соответствует требованиям какого-либо государственного типа. Есть много других типов кабелей, предназначенных для конкретных применений. Каждый производитель идентифицирует их по-разному. ОПРЕДЕЛЕНИЯ 1. ATTENUATION — Затухание — это потеря мощности или сигнала, выраженная в децибелах; это обычно записывается и обозначается как дБ / 100 футов на определенной частоте. Примером может служить RG 8A / U, у которого потеря 5.5 дБ / 100 футов при 400 МГц. 2. ЧАСТОТА — Частота — это термин, обозначающий количество реверсий или циклов в потоке переменного тока (AC) за одну секунду. Например, частота переменного тока, обычно используемая в США, составляет 60 Гц и обычно отображается как 60 Гц. Радиовещательные станции работают с частотой в тысячи циклов в секунду, и их частоты называются килогерцами (кГц). На циферблате AM-радио частоты отображаются в килогерцах (кГц). Высокие частоты выражаются в миллионах циклов в секунду и называются мегагерцами (МГц).Телевидение транслируется в диапазоне МГц. 3. ИМПЕДАНС — Импеданс — это термин, выражающий отношение напряжения к току в кабеле бесконечной длины. В случае коаксиальных кабелей импеданс выражается в «омах импеданса». Коаксиальные кабели обычно делятся на три основных класса; 50 Ом, 75 Ом и 95 Ом. Пример каждого класса: RG 8A / U Импеданс 50 Ом RG 11A / U Импеданс 75 Ом RG 22B / U Импеданс 95 Ом 4.ЕМКОСТЬ (ЕМКОСТЬ) — Емкость или емкость — это свойство системы проводников и диэлектриков, которое позволяет накапливать электричество, когда между двумя проводниками существует разность потенциалов или напряжений. Значение емкости выражается в фарадах. Когда мы имеем дело с коаксиальным кабелем, диапазоны пропускной способности очень малы и выражаются в пикофарадах (пФ). Емкость — главный фактор, определяющий импеданс. Примеры кабелей с типичным сопротивлением имеют следующие характеристики: RG или M17 Сопротивление кабеля (Ом) Тип диэлектрика Емкость (пФ / фут) RG 8A / U 50 ПЭ 29.5 РГ 231А / У 50 Пенополиэтилен 25,0 RG 188A / U 50 Твердый TFE 29,0 M17 / 6 75 ПЭ 20.6 RG 306A / U 75 Пена PE 16,5 RG 140 75 Твердый TFE 21,0 M17 / 90 93 Воздушное пространство ПЭ 13.5 M17 / 56 95 ПЭ 17,0 M17 / 95 95 Твердый TFE 15,4 RG 24A / U 125 ПЭ 12.0 РГ 114А / У 185 Воздушное пространство ПЭ 6,5 5. СКОРОСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ — Скорость распространения, обычно называемая скоростью, представляет собой отношение скорости потока электрического тока в изолированном кабеле к скорости света. Все изолированные кабели имеют это соотношение, которое выражается в процентах. В случае коаксиальных кабелей с полиэтиленовым диэлектриком это соотношение находится в диапазоне 65% — 66%. При выборе коаксиального кабеля мы должны тщательно учитывать не только критерии проектирования, но и использование и применение. Выбор материалов с учетом общих проектных соображений приведен в таблицах с 1 по 4 ниже: ВНУТРЕННИЕ ПРОВОДНИКИ МЯГКИЙ ГОЛЫЙ МЕДЬ ЛУНОВЕННАЯ МЯГКАЯ МЕДЬ СЕРЕБРО — ПОКРЫТИЕ МЕДЬ НИКЕЛЬ — ПОКРЫТИЕ МЕДЬ ЛУЗОВАЯ — КАДИМУМ БРОНЗА МЕДЬ СВАРКА Максимальная рабочая температура C 200 150 200 250 150 200 Удельное сопротивление при 20 ° C, Ом — круговые мил / фут. 10,371 11,133 10,371 12,5 11,92 25,928 Средняя прочность на разрыв, фунт / кв. Дюйм (1000) 37 37 37,5 37,5 45 130 Гибкость отлично отлично отлично отлично хорошо хорошо Примечания самый популярный — для дополнительной гибкости используйте многожильный для дополнительной стойкости к окислению и легкой пайки, лучше всего подходит для низкочастотного применения для использования при повышенных температурах в самолетах, ракетах и ​​электронике, легко паяется для сверхвысоких температур высокая прочность на разрыв и гибкость сверхвысокая прочность на разрыв ТАБЛИЦА 1 — Внутренние проводники НАРУЖНЫЕ ПРОВОДНИКИ МЯГКИЙ ГОЛЫЙ МЕДЬ ЛУНОВЕННАЯ МЯГКАЯ МЕДЬ СЕРЕБРО — ПОКРЫТИЕ МЕДЬ ТРУБКА АЛЮМИНИЕВАЯ МЕДНАЯ ТРУБКА Максимальная рабочая температура C 200 150 200 – — Гибкость отлично отлично отлично плохое плохое Примечания самый популярный в тесьме, минимум.004 «до 0,010», добавьте второй экран для повышения гибкости наиболее популярен в плетеной оплетке, от 0,004 дюйма до 0,010 дюйма, добавьте второй экран для повышения гибкости, лучше для низких частот наиболее популярен в плетеной оплетке, от 0,004 дюйма до 0,010 дюйма, добавьте второй экран для повышения гибкости, для высоких температур для высоких растягивающих и раздавливающих нагрузок и более низкого затухания для высоких нагрузок на растяжение и раздавливание ТАБЛИЦА 2 — Наружные проводники ПЕРВИЧНАЯ ДИЭЛЕКТРИКА ПОЛИЭТИЛЕН (PE) ПОЛИЭТИЛЕН ПЕННЫЙ (PE) Фторированный этиленпропилен (FEP) Поли тетрафторэтилен (ПТФЭ) БУТИЛОВАЯ РЕЗИНА Максимальная рабочая температура C -65 до 80 -65 до 80 -65 до 200 -65 до 260 от -40 до 80 Средняя прочность на разрыв, фунт / кв. Дюйм (1000) 1.9 2,2 3,6 2,7 1,1 Гибкость хорошо хорошо отлично хорошо отлично Прочность на прорезание хорошо плохое хорошо ярмарка отлично Водонепроницаемость отлично плохое отлично отлично хорошо Устойчивость к органическим растворителям плохое плохое отлично отлично хорошее Устойчивость к кислотам и щелочам отлично отлично отлично отлично хорошо Примечания для использования при 80C максимум для использования при 80C максимум для использования при высоких температурах до 200 ° C для использования при высоких температурах до 260 ° C для импульсных кабелей и исключительной гибкости ТАБЛИЦА 3 — Первичные диэлектрики КУРТКИ ПОЛИЭТИЛЕН Тетрафтор- , тиилен (ТФЭ) Фторированный этилен Пропилен (FEP) ПВХ НЕОПРЕН СТЕКЛЯННАЯ ОПЛЕТКА Максимальная рабочая температура C 80 260 200 105 90 260 Средняя прочность на разрыв фунтов на кв. Дюйм (1000) 1.9 3,5 2,7 2,5 3,2 — Гибкость хорошо хорошо хорошо хорошо отлично отлично Устойчивость к органическим растворителям плохая отлично отлично плохое хорошо отлично Устойчивость к кислотам и щелочам отлично отлично отлично ярмарка хорошо отлично Устойчивость к истиранию хорошо отлично отлично хорошо отлично плохое Огнестойкость медленное горение негорючий негорючий самозатухающий самозатухающий негорючий Примечания для повышенной устойчивости к атмосферным воздействиям для сопряжения с высокотемпературным диэлектриком для сопряжения с высокотемпературным диэлектриком наиболее широко используемый для соединения с бутиловым диэлектриком для сопряжения с высокотемпературным диэлектриком ТАБЛИЦА 4 — Кожухи Расчетная формула характеристического импеданса одиночной коаксиальной линии: где: 3 Z = Характеристическое сопротивление E = диэлектрическая проницаемость (воздух 1.0), см. Таблицу 5. D = Внутренний диаметр « возвратного » (внешнего) проводника (токопроводящая металлическая трубка или одна или несколько оплеток), см. Рисунок 1. d = Внешний диаметр проходного (внутреннего) проводника , см. рисунок 1. Диэлектрический материал Диэлектрик Постоянная (E) Мощность Фактор (p) Воздух 1.00 Полиэтилен — пенопласт (PE) 1,40 — 2,10 0,0003 Полиэтилен твердый (PE) 2,3 0,0003 Поли тетрафторэтилен (ПТФЭ) 2.1 0,0002 Сотовый политетрафторэтилен (ПТФЭ)) 1,4 0,0002 Фторированный этиленпропилен (FEP) 2,1 0,0007 Ячеистый фторированный этилен Пропилен (FEP) 1.5 0,0007 Бутилкаучук 3,1 – Силиконовый каучук 2,08 — 3,50 0,007 — 0,01 ТАБЛИЦА 5 — Диэлектрические свойства Еще одним важным ключом к выбору коаксиального кабеля является требуемое затухание.Формула для теоретического расчета затухания (A) представляет собой затухание из-за проводников плюс затухание из-за диэлектрика: где: Как легко видеть, затухание будет увеличиваться с увеличением частоты. В идеальном кабеле картина увеличения затухания будет точной и регулярной. Однако с практической точки зрения этого трудно достичь, и по этой причине указываются допуски. В технических характеристиках военной техники RG подробно описаны допустимые допуски для различных электрических характеристик.Идеальный дизайн основан, прежде всего, на возможности получить теоретически идеальный кабель. Как и в случае с любым другим производством, это не слишком практично. Следовательно, физические допуски, с которыми может изготавливаться кабель, следует рассматривать в такой же мере при проектировании, как и эмпирические формулы. Эти допуски варьируются от кабеля к кабелю в зависимости от физического размера кабеля и диэлектрического материала, используемого при его производстве. Поскольку производство коаксиального кабеля представляет собой производственный процесс «непрерывного» типа, а не «периодического», встречаются вариации.Чтобы гарантировать, что в кабеле нет места, которое могло бы вызвать сильное затухание, кабель можно «качать» на различных частотах, особенно на тех частотах, которые соответствуют или близки к предполагаемому использованию кабеля. Если мы рассмотрим основную формулу Z0, станет совершенно очевидно, что разница в D всего в несколько тысячных долей дюйма может значительно повлиять на импеданс, а в группе миниатюрных кабелей 50 Ом допуски становятся еще более важными. Даже после безупречного дизайна остается практическая установка и использование кабеля.На номинальную мощность, а также на другие характеристики будут влиять такие факторы использования, как изгиб, изгиб (особенно в радиусе, меньшем, чем в 20 раз превышающий его собственный диаметр), и колебания атмосферного давления (большая высота). На габаритные размеры кабеля по отношению к используемому диэлектрику сильно влияют важные требования к рабочему напряжению. Номинальная мощность, которая является одним из важных факторов при проектировании, в значительной степени зависит от значения D / d.Это основное соотношение при условии согласования линий и оптимальной температуры окружающей среды 40 ° C. Температура проводников коаксиального кабеля с полиэтиленовым диэлектриком составляет от 65 C до максимум 80 C. Чтобы дать вам представление о том, что происходит с мощностью в зависимости от температуры окружающей среды и проводника, обратите внимание на Рисунок II. Очевидно, что для более точного расчета номинальной мощности необходимо учитывать как температуру окружающей среды, так и температуру проводника. На рисунке III показаны номинальные мощности некоторых предпочтительных кабелей при температуре окружающей среды 40 ° C и температуре жилы 80 ° C.Если предполагается, что кабель будет использоваться при температуре окружающей среды выше 40 ° C, мы должны соответствующим образом снизить цену. Если взять в качестве примера RG 17, то его номинальная мощность составляет 930 Вт на частоте 500 МГц. Если ожидается, что температура окружающей среды будет 50 C, мы должны снизить коэффициент до 75%, что даст нам номинальную мощность 700 Вт. РИСУНОК III Еще одно очень важное соображение, связанное не только с мощностью, но и с затуханием, — это КСВН. КСВН — это коэффициент стоячей волны напряжения. Это отношение максимального напряжения к минимуму напряжения на коаксиальном кабеле.Это происходит, когда есть разрыв или несоответствие кабеля (например, не используйте нагрузку 50 Ом для системы 75 Ом). Это отклонение от теоретически идеального вызывает отражение падающей волны. Отраженная волна и падающая волна создают стоячую волну. Для максимальной передачи энергии важность этого отношения становится наиболее очевидной. Во многих системах допускается КСВ, равное максимум 1,3, но чем ниже КСВН, тем лучше становится готовая система. На рисунке IV показано, что происходит, когда КСВ превышает 1.0. Когда VSWR увеличивается, затухание увеличивается. Сложность получения низкого КСВН легко увидеть, когда понимаешь, что фактический КСВН любого компонента склонен быть лучше, чем измеренный общий КСВН. Если бы мы могли получить идеально согласованные разъемы, а также сделать идеально идеальную оконцовку, мы могли бы приблизиться к идеальному КСВН (при условии идеальной разводки кабелей). РИСУНОК IV В дополнение к типам коаксиальных кабелей RG, полный список которых показан на следующих страницах в этом Техническом справочнике и каталоге, были представлены многие другие типы линий передачи РЧ.Один из самых популярных коммерческих типов — группа, использующая вспененный или ячеистый диэлектрик. Кабели этого типа обычно соответствуют характеристикам кабелей RG под номерами 8, 11, 58 и 59. При использовании уникального метода изготовления воздух вводится в диэлектрик, создавая диэлектрик, очень похожий на губку. Это имеет решающее преимущество перед твердым диэлектриком в том, что достигается гораздо лучшее затухание. Однако процесс изготовления трудно контролировать, и также могут быть изменения по мере старения кабеля или его изгиба, вызывая увеличение затухания. Другая коммерческая группа — это тип «с воздушным интервалом». Различные производители продают эти линии передачи под разными торговыми наименованиями. По сути, они состоят из необходимого «ходового» проводника, вокруг которого намотана спиральная машина, чтобы удерживать «ходовой» провод на месте. Обычно внешний или «обратный» проводник представляет собой сплошную оболочку из меди или алюминия, иногда покрытую полиэтиленом для механической защиты, а также для прямой защиты от захоронения. Готовый продукт представляет собой надежный, однородный кабель с низкими потерями.Популярность этих кабелей постепенно растет из-за их надежности и прочной конструкции. У них есть преимущества, которых добиваются коммерческие пользователи линий передачи, индустрия кабельного телевидения, а также некоторые военные системные установки, требующие исключительно долгого срока службы. Их преимущества: малая возможность изменения электрических характеристик из-за старения; снижение затрат на обслуживание; и однородность, приводящая к хорошему КСВ во всем частотном диапазоне. ПРОИЗВОДСТВО Группа кабелей RG, известных как полутвердые диэлектрические кабели, такие как RG 62 / U, RG 71 / U и RG 63 / U, имеют одну общую черту.У них есть центральный проводник, вокруг которого спирально наматывается полиэтиленовая нить, а затем поверх нити экструдируется полиэтиленовый диэлектрик. В этом отношении все различные группы одинаковы по основному дизайну и конструкции вплоть до стадии плетения. Мы обсудим вышеупомянутую группу, поскольку их сложнее производить. Проводник, используемый в группах RG 62 / U и RG 71 / U, представляет собой стальной сердечник с медным покрытием, «Copperweld». Медная сварка производится с помощью тщательно контролируемого процесса, при котором толстое медное покрытие неразрывно приваривается к высокопрочной стальной сердцевине.В случае RG 62 / U и RG 71 / U размер проходного проводника составляет 22 калибра с номинальным диаметром 0,0253 дюйма. Поскольку высокочастотные токи проходят в основном по внешней обшивке электрического проводника, медная сварка используется в Эти кабели обеспечивают уникальное сочетание высокой прочности и электрической проводимости. Оригинальность такой конструкции демонстрирует сложность выбора, связанного с выбором проводников для коаксиального кабеля. В таблице 1 перечислены некоторые основные характеристики различных проводников, широко используемых сегодня.Использование и применение готового кабеля не должно игнорироваться в критериях окончательного проектирования. Процесс изготовления групп RG 62 / U или RG 71 / U требует нескольких операций. На первом этапе полиэтиленовая нить наматывается на проводник. Во второй операции диэлектрик выдавливается поверх проводника и спиральной нити. При этой операции существует вероятность поломки проводника из-за того, что спиральная нить не всегда имеет одинаковый диаметр, и это может вызвать заклинивание наконечника экструдера.Это заклинивание вызовет кратковременную остановку, а последующий рывок может привести к поломке. Экструдированная изоляция проходит «искровые испытания» в рамках операции экструзии, чтобы убедиться в отсутствии пустот или отверстий в диэлектрике. (Внутренний проводник находится под потенциалом земли.) Любое точечное отверстие в диэлектрике приведет к искровому пробою, который записывается в соответствии с местоположением и номером катушки, чтобы его можно было вырезать перед выполнением оставшихся операций. Следующая операция — плетение. Экструдированный сердечник оплетен одним или двумя экранами в соответствии со спецификацией.Во время этой операции и всех остальных операций трос находится под постоянным натяжением. После операции плетения на кабель наносится экструдированная оболочка. Опять же, кабель проходит через цепной электрод с высоким потенциалом, чтобы обнаружить любые дефекты оболочки. (Оплетка в этом случае находится под потенциалом земли.) Когда диэлектрик полиэтиленового коаксиального кабеля (твердый или полутвердый) выдавливается, в материале возникают деформации. Теоретически эти напряжения уменьшаются за счет использования горячей воды в охлаждающем желобе.Когда диэлектрик проходит через охлаждающую ванну, он проходит через очень горячую воду для охлаждения воды ступенчато; следовательно, большая часть напряжения должна была быть снята. Все остальные операции поддерживают эту первую экструзию под натяжением, так что любые деформации, которые могли остаться после операции экструзии, имеют мало возможностей для снятия. Когда кабель разматывается, это высвобождает деформации, если таковые имеются, и может быть движение проводника, непропорциональное движению диэлектрика, которое может проявляться только в определенных местах.Чтобы обнаружить эту возможную проблемную зону, можно использовать «тест развертки». Как видно из предыдущего объяснения, при изготовлении коаксиального кабеля возникают возможные проблемы. Некоторые физические проблемы могут привести к проблемам с электроникой. По этим причинам производители постоянно совершенствуют управление технологическим процессом, чтобы готовый кабель отвечал самым высоким стандартам. Производство коаксиального кабеля — это сложный процесс, и очень сложное применение, в котором он применяется, требует высочайшего качества. Коаксиальный кабель, вероятно, является наиболее универсальным типом кабеля из существующих на сегодняшний день. Его разработка была одной из поистине великих вех в науке о дальней связи, а также о передаче очень сложных сигналов по относительно простому кабелю. Copperweld — торговая марка Copperweld Steel Company.

Standard Wire & Cable Company может предоставить вам продукты нужного размера, типа и количества, необходимые для соблюдения графика и удовлетворения вашего руководства.Мы делаем это для компаний с 1947 года. Если вам нужен товар, которого нет в наличии, не волнуйтесь. Мы сделаем это для вас. Еще одна наша специальность — нестандартные кабели и термоусадочные кабели. Мы предлагаем конструкторские, инженерные и производственные решения, которые точно соответствуют вашим требованиям. ISO 9001: 2015 / AS 9120B: 2016 Соответствует

Коаксиальный кабель vs.Витая пара

В бизнес-сетях используются три основных типа кабелей: коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель и витая пара. Каждая из этих технологий отличается, и некоторые технологии могут лучше подходить для разных приложений. Для использования в бизнесе коаксиальный кабель часто предпочтительнее, чем проводная витая пара. Однако во внутренних сетях по-прежнему может использоваться скрученный кабель из-за его низкой стоимости и скорости.

Основные различия между коаксиальным кабелем и витой парой

• Коаксиальные кабели обычно используются для кабельного телевидения и подключения к Интернету.
• Кабели витой пары обычно используются для телефонных соединений.
• Коаксиальные кабели подходят для кабелей большей длины.
• Кабели витой пары тоньше и дешевле.
• Коаксиальные кабели лучше защищены от перекрестных помех.
Кабели типа «витая пара»
• обеспечивают высокую скорость передачи данных.

Преимущества коаксиального кабеля над витой парой

Основная разница между витой парой и коаксиальным кабелем связана с экранированием.Хотя коаксиальные кабели более дорогие, они подходят для кабелей большей длины, поскольку лучше экранированы. Это превосходное экранирование предотвращает перекрестные помехи и другие нарушения трафика. При сравнении коаксиальной пары с витой парой, коаксиальные кабели могут передавать в 80 раз больше данных, чем кабель витой пары. Из-за этого коаксиальные кабели почти всегда используются для высокоскоростной связи, включая Интернет, кабельные и телекоммуникационные услуги. При этом кабели витой пары по-прежнему используются телекоммуникационными компаниями, поскольку они являются самым старым типом кабелей.Они по-прежнему чрезвычайно доступны по цене и быстро устанавливаются, и организация может не испытывать больших задержек, если использует кабели витой пары во внутренней сети. Во многих телефонных системах в настоящее время используются кабели витой пары, а не коаксиальные кабели или кабели Ethernet, поскольку их более чем достаточно для передачи голосовых данных, особенно для компаний, которые не принимают значительный объем вызовов.

Коаксиальные кабели и кабели витой пары и оптоволоконные кабели

Помимо витых и коаксиальных кабелей, существуют также оптоволоконные кабели.Волоконно-оптические кабели обычно могут передавать больше данных, чем витые или коаксиальные кабели, и они также чрезвычайно долговечны, дешевы и просты в эксплуатации. Многие компании сейчас переводят свои коаксиальные кабели на витую пару, чтобы модернизировать свои сети. Однако, если система уже работает на магистрали из коаксиальных кабелей или кабелей с витой парой, может не быть явного преимущества прокладки оптоволоконных кабелей от магистральных линий. Кроме того, оптоволоконные кабели могут быть дороже. Волоконно-оптические кабели обычно используются для приложений на большие расстояния, которые требуют быстрой передачи больших объемов данных.При прокладке сетевой проводки различия между оптоволоконным и коаксиальным кабелем и кабелем витой пары могут быть значительными. Какие типы сетевых кабелей, витая пара, тип коаксиального кабеля или типы кабеля Ethernet подходят для вашей организации, зависят от вашей текущей конфигурации сети.

Скачать инфографику

Получите быстрый обзор коаксиального кабеля и витой пары с помощью этой легко читаемой инфографики от Sparklight Business. Скачать здесь.

Хотите узнать больше? Посетите этот ресурс:

Загрузите инфографику, чтобы сравнить параметры высокоскоростного Интернета.’

Характеристики коаксиального кабеля

|

Х. Марк Бауэрс

В моей летней колонке мы начали обзор исследований, проведенных Оливером Хевисайдом (1850–1925), английским физиком, инженером и математиком, чьи исследования помогли определить нашу отрасль. Если вы не читали мою последнюю колонку, посвященную сопротивлению, реактивному сопротивлению и импедансу, возможно, вы захотите это сделать, прежде чем продолжить. https: // широкополосная библиотека.com / реактивное сопротивление и сопротивление /

Основы коаксиального кабеля

Большинство из нас знакомы с коаксиальным кабелем, который применялся в кабельном телевидении с момента создания первых систем в 1940-х и 1950-х годах. Теперь давайте продолжим мою последнюю колонку и рассмотрим коаксиальную линию передачи. Коаксиальный кабель имеет внутренний проводник, окруженный трубчатым изоляционным слоем, окруженный трубчатым проводящим экраном. Термин коаксиальный используется потому, что внутренний и внешний проводники имеют общую геометрическую ось.

В 1880 году Оливер Хевисайд изучил так называемый скин-эффект в телеграфных линиях передачи. Он пришел к выводу, что обертывание изолирующей оболочки вокруг линии передачи увеличивает как четкость сигнала, так и долговечность кабеля. В следующем году он запатентовал первый коаксиальный кабель (патент Великобритании № 1407). Четыре года спустя, в 1884 году, компания Siemens произвела первый коммерческий коаксиальный кабель. См. Рисунок 1.

Коаксиальный кабель

используется для передачи высокочастотных электрических сигналов с относительно низкими потерями и используется в различных приложениях и отраслях промышленности.Он отличается от других экранированных кабелей тем, что размеры проводников и соединителей кабеля контролируются более точно, чтобы обеспечить {} эффективную передачу электрической энергии от источника к нагрузке при одновременном экранировании сигнала от внешних помех.

В последующем анализе большинство параметров коаксиального кабеля можно охарактеризовать с помощью хорошо установленных формул; однако, за исключением характеристического импеданса (Z0), мы не будем их рассматривать, поскольку математический анализ не входит в мои намерения.

Внешняя оболочка обычно поддерживается на уровне земли, а центральный провод — на некотором потенциале, отличном от земли. Как и следовало ожидать, коаксиальный кабель интуитивно понятен и работает на более низких частотах (например, 60 Гц), поскольку это просто два проводника, разделенных изоляционным материалом. Однако на более высоких частотах производительность и анализ становятся сложными.

Рисунок 1. Конструкция коаксиального кабеля

Рисунок 2. Эквивалентный коаксиальный кабель на высокой частоте

Рисунок 3. Упрощенный эквивалентный коаксиальный кабель

Эквивалентная схема коаксиального кабеля

На более высоких частотах коаксиальный кабель приобретает сложные характеристики, которые лучше всего можно представить как серию «распределенных» значений индуктивности, сопротивления, емкости и проводимости. См. Рисунок 2.

Коаксиальные кабели часто рассматриваются как элементы с «потерями» с сосредоточенными значениями емкости и индуктивности, хотя электрические характеристики отрезка коаксиального кабеля, по которому передаются высокочастотные сигналы, более сложны.

Последовательное сопротивление

Сопротивление коаксиального кабеля постоянному току указывается на единицу длины, при этом сопротивление центрального проводника и оболочки обычно указывается отдельно. Например, согласно опубликованным производителями данным, сопротивление кабеля P3 размером 0,500 дюйма составляет 1,35 Ом на 1 тыс. Футов для центрального проводника и 0,37 Ом на 1 тыс. Футов для оболочки. Сопротивление контура — это сумма этих значений.

Индуктивность серии

Длина коаксиального кабеля, хотя и прямая, содержит некоторую индуктивность из-за магнитного поля вокруг центрального проводника при передаче энергии.Это магнитное поле представлено в виде последовательного индуктора, указанного в (микро) генри на единицу длины.

Шунтирующая емкость

Шунтирующая емкость представляет собой способность коаксиального кабеля переносить заряд. Поскольку центральный проводник и оболочка являются отдельными проводниками с разными потенциалами напряжения, разделенными диэлектриком, длина коаксиального кабеля содержит емкость и указывается в (пико) фарадах на единицу длины.

Шунтирующая проводимость

Проводимость противоположна сопротивлению.Это мера того, насколько легко электрический ток проходит через материал. Электропроводность обозначается буквой G и оценивается в сименсах (S), или первоначально в mhos (Ом, записанное наоборот) для нас, старожилов. Математически проводимость обратно пропорциональна сопротивлению: G = 1 / R. Как правило, шунтирующая проводимость коаксиального кабеля мала, поскольку современные диэлектрические материалы обладают превосходными свойствами с низкой диэлектрической проницаемостью. Однако на более высоких частотах диэлектрик допускает некоторую проводимость (утечку) между центральным проводником и оболочкой.

Диэлектрические потери

Диэлектрические потери возникают из-за поглощения энергии, поскольку электрическое поле быстро меняет полярность и возникает, когда проводимость больше нуля. Он представляет собой одну из основных потерь в коаксиальном кабеле на высоких частотах. Потерянная энергия рассеивается в виде тепла и увеличивается непосредственно с приложенной частотой (и приложенным высокочастотным напряжением).

ВЧ затухание

На более высоких частотах скин-эффект увеличивает эффективное сопротивление переменному току, ограничивая проводимость тонким внешним слоем каждого проводника.В дополнение к увеличению резистивных потерь там, где существуют высокие частоты, также становится значительным эффект диэлектрических потерь. Я не включаю формулу для расчета затухания РЧ, потому что, по моему опыту, расчетные результаты часто значительно отличаются от данных, опубликованных производителем по разным причинам. Поэтому всегда используйте опубликованные производителем данные о затухании РЧ, если они доступны.

Волновое сопротивление

Как обсуждалось в моем последнем столбце, импеданс представляет собой полную оппозицию току и включает эффекты сопротивления наряду с индуктивным и емкостным реактивным сопротивлением.Поскольку реактивные компоненты часто присутствуют (если только цепь не является резистивной), импеданс обычно является комплексным значением, то есть он имеет как величину, так и фазу. Большинство производимых кабелей (включая некоаксиальные) имеют заданное характеристическое сопротивление Z ₀ . Z ₀ линии передачи бесконечной длины — это полное сопротивление в Ом на заданной частоте.

Характеристический импеданс имеет важное применение, которое можно более легко понять с точки зрения его влияния на передачу энергии от источника к нагрузке.Если вход коаксиального кабеля с сопротивлением 75 Ом Z ₀ подключен к источнику сигнала с сопротивлением 75 Ом, а выход кабеля подключен к резистивной нагрузке 75 Ом, вся энергия передается от источника к нагрузке ( нулевая отраженная энергия). Мы рассмотрим эту идею подробнее в моей следующей колонке.

В коаксиальном кабеле Z ₀ определяется сопротивлением, емкостью, индуктивностью и проводимостью кабелей, как показано в следующей формуле.

где:

Z ₀ = характеристическое сопротивление (Ом)

R = последовательное сопротивление на единицу длины (Ом)

L = последовательная индуктивность на единицу длины (Генри)

G = проводимость на единицу длины (сименс)

C = емкость шунта на единицу длины (фарады)

Дж = угловой момент (фаза), вносимый индуктивной и емкостной составляющими

Теперь рассмотрим рисунок 3.Поскольку резистивные (R) и проводящие (G) компоненты в современном коаксиальном кабеле относительно низкие по сравнению с другими факторами, первая формула Z ₀ может быть упрощена до

для линии без потерь. Обратите внимание, что отношение L / C должно оставаться примерно 5625, чтобы получить Z0 75 Ом для приложений кабельного телевидения. Это соотношение между последовательной индуктивностью и шунтирующей емкостью возникает из отношения расстояния между внутренним и внешним проводниками, а также типа и качества диэлектрического материала.Это дает третью формулу, которая будет знакома многим из вас.

где:

ε _k = диэлектрическая проницаемость

D = внутренний диаметр внешнего проводника (оболочки) в дюймах или мм.

d = внешний диаметр внутреннего проводника (центрального проводника) в дюймах или мм.

При использовании кабеля P3 .500 дюймов в качестве примера, ε _k равным 1,3 (современный вспененный диэлектрик) плюс 0,452 дюйма для D и 0,109 дюйма для d дает Z ₀ , равное 74,76 Ом.

В моей колонке зима 2020 года мы будем использовать концепции из моих весенних и летних колонок, чтобы сделать некоторые дальнейшие наблюдения по коаксиальным линиям передачи, включая несколько измерений.

---

Х.