Det er knapt en person som aldri har sett en koaksialkabel. Hvordan det fungerer, hva er dets fordeler, hva er dets bruksområde - mange har ennå ikke funnet ut av dette.
Innhold
Hvordan koaksialkabel fungerer
Koaksialkabelen består av:
- indre leder (sentral kjerne);
- dielektriske;
- ytre leder (fletting);
- ytre deksel.
Hvis vi ser på kabelen i tverrsnitt, kan vi se at begge lederne er plassert på samme akse. Derav navnet på kabelen: på engelsk coaxial - coaxial.
Den indre lederen i en god kabel er laget av kobber. Nå bruker billige produkter aluminium eller til og med kobberbelagt stål. Dielektrikumet i en kabel av høy kvalitet er polyetylen, og i høyfrekvente kabler er det fluorplast.I rimelige alternativer brukes forskjellige skumplaster.
Det klassiske materialet for fletting er kobber, og fletting av kvalitetsprodukter utføres med en tett veving, uten hull. I kabler av lavere kvalitet brukes kobberlegeringer, noen ganger stållegeringer, for å lage den ytre lederen, sjelden veving brukes for å redusere kostnadene, og i noen tilfeller folie.
Omfanget av koaksialkabel, fordeler og ulemper
Den vanligste bruken av en koaksialkabel er å overføre høyfrekvente strømmer (RF, mikrobølgeovn og høyere). I mange tilfeller gjøres dette kommunikasjon mellom antenne og sender eller mellom antennen og mottakeren, samt i kabel-TV-systemer. Et slikt signal kan også overføres ved hjelp av en to-leder linje - det er billigere.
I noen tilfeller gjøres dette, men en slik linje har en alvorlig ulempe - det elektriske feltet i den passerer gjennom åpen plass, og hvis en tredjeparts ledende gjenstand kommer inn i den, vil dette forårsake signalforvrengning - demping, refleksjon, etc. . Og for en koaksialkabel er det elektriske feltet helt inne, så når du legger, trenger du ikke å bekymre deg for at ledningen vil passere metallgjenstander (eller de kan senere være i umiddelbar nærhet av kabelen) - de vil ikke påvirke driften av overføringslinjen.
Ulempene med koaksialkabel inkluderer dens høye kostnad. En ulempe er også den høye kompleksiteten ved å reparere en skadet linje.
Tidligere ble koaksialkabler mye brukt for å organisere dataoverføringslinjer i datanettverk. I dag har overføringshastighetene steget til nivåer som RF-kabel ikke kan gi, så denne applikasjonen fases raskt ut.
Forskjellen mellom koaksialkabel og pansret kabel og skjermet ledning
Ofte forveksles koaksialkabel med skjermet ledning og til og med pansret strømkabel. Hvis det er en viss ekstern likhet med designet ("kjerneisolasjon-metall fleksibelt foringsrør"), er formålet og operasjonsprinsippet forskjellige.
I en koaksialkabel fungerer flettet som en andre leder som fullfører kretsen. En laststrøm strømmer nødvendigvis gjennom den (noen ganger er til og med på indre og ytre sider forskjellig). Flettingen kan ha kontakt med jord av sikkerhetsmessige årsaker, den kan ikke ha det - dette påvirker ikke driften. Det er også feil å kalle det en skjerm - den har ikke en global skjermingsfunksjon.
For en pansret kabel beskytter den ytre metallflettingen det isolerende laget og kjernen mot mekanisk påkjenning. Den har høy styrke, og den er alltid jordet i henhold til sikkerhetskrav. I normal modus flyter ingen strøm gjennom den.
I en skjermet ledning er den ytre ledende kappen utformet for å beskytte lederen mot ekstern interferens. Hvis det er nødvendig å beskytte mot lavfrekvent interferens (opptil 1 MHz), er skjermen bare jordet på den ene siden av ledningen. For interferens over 1 MHz fungerer skjermen som en god antenne, så den er jordet hele veien på flere punkter (så ofte som mulig). I normal modus skal det heller ikke flyte strøm over skjermen.
Tekniske parametere for koaksialkabel
En av hovedparametrene du må være oppmerksom på når du velger en kabel, er dens karakteristiske impedans. Selv om denne parameteren måles i ohm, kan den ikke måles med en konvensjonell tester i ohmmetermodus, og den avhenger ikke av lengden på kabelsegmentet.
Bølgeimpedansen til en linje bestemmes av forholdet mellom dens lineære induktans og den lineære kapasitansen, som igjen avhenger av forholdet mellom diametrene til den sentrale kjernen og flettet, så vel som av egenskapene til dielektrikumet. Derfor, i fravær av enheter, kan du "måle" bølgemotstanden ved hjelp av en skyvelære - du må finne diameteren på kjernen d og flettet D, og erstatte verdiene i formelen.
Her også:
- Z er ønsket bølgemotstand;
- Er - dielektrisk permittivitet til dielektrikumet (for polyetylen kan du ta 2,5, og for skummateriale - 1,5).
Kabelmotstanden kan være hva som helst med rimelige dimensjoner, men produktene produseres standard med følgende verdier:
- 50 ohm;
- 75 ohm;
- 120 Ohm (ganske sjeldent alternativ).
Det er umulig å si at en 75 ohm kabel er bedre enn en 50 ohm kabel (eller omvendt). Hver må påføres på sin plass - den karakteristiske impedansen til senderutgangen Zog, kommunikasjonslinjer (kabler) Z og belastningen skal være den samme Zn, bare i dette tilfellet vil overføringen av energi fra kilden til lasten skje uten tap og refleksjoner.
Det er visse praktiske begrensninger ved produksjon av kabler med høy impedans. Kabler på 200 ohm og over må være svært tynntrådet eller ha en ytre leder med stor diameter (for å opprettholde et stort D/d-forhold).Et slikt produkt er vanskeligere å bruke, derfor brukes enten to-trådslinjer eller matchende enheter for veier med høy motstand.
En annen viktig koaksialparameter er demping. Målt i dB/m. Generelt, jo tykkere kabelen (mer presist, jo større diameteren til den sentrale kjernen er), jo mindre demper signalet i den med hver lengdemeter. Men denne parameteren påvirkes også av materialene som kommunikasjonslinjen er laget av. Ohmiske tap bestemmes av materialet til den sentrale kjernen og flettet. Dielektriske tap bidrar. Disse tapene øker med økende signalfrekvens; spesielle isolasjonsmaterialer (PTFE, etc.) brukes for å redusere dem. Oppskummede dielektrika som brukes i rimelige kabler bidrar til økt dempning.
En annen viktig egenskap ved koaksialkabel er hastighetsfaktor. Denne parameteren er nødvendig der det er nødvendig å vite lengden på kabelen i bølgelengdene til det overførte signalet (for eksempel i motstandstransformatorer). Den elektriske lengden og den fysiske lengden på kabelen stemmer ikke overens fordi lyshastigheten i vakuum er større enn lyshastigheten i kabelens dielektrikum. For kabel med polyetylen dielektrisk Kbebreidelse=0,66, for fluorplast - 0,86. For billige produkter med skumisolator - uforutsigbar, men nærmere 0,9. I utenlandsk teknisk litteratur brukes verdien av retardasjonskoeffisienten - Kbremset ned=1/Kbebreidelse.
Koaksialkabelen har også andre egenskaper - minimum bøyeradius (avhenger hovedsakelig av den ytre diameteren), den dielektriske styrken til isolatoren, etc. De er også noen ganger nødvendige for å velge en lokke.
Koaksialkabelmerking
Innenlandske produkter hadde alfanumerisk merking (det kan finnes allerede nå). Kabelen ble betegnet med bokstavene RK (radiofrekvenskabel), etterfulgt av tall som indikerer:
- bølgemotstand;
- kabeltykkelse i mm;
- Katalognummer.
Dermed betegnet RK-75-4-kabelen produkter med en bølgeimpedans på 75 ohm og en isolasjonsdiameter på 4 mm.
Den internasjonale betegnelsen begynner også med to bokstaver:
- RG RF-kabel;
- DG - kabel for digitale nettverk;
- SAT, DJ - for satellittkringkastingsnettverk (høyfrekvent kabel).
Deretter kommer figuren, som åpenbart ikke har teknisk informasjon (for å dekryptere den, må du se i kabelpasset). Videre kan det være flere bokstaver som indikerer flere egenskaper. Et eksempel på betegnelse - RG8U - en 50 Ohm RF-kabel med redusert diameter på sentralkjernen og redusert flettetetthet.
Etter å ha forstått forskjellene mellom koaksialkabel og andre kabelprodukter og etter å ha lært innflytelsen av parameterne på ytelsen, kan du med hell bruke dette produktet i de områdene det er ment for.
Lignende artikler:
