Nie ma chyba osoby, która nigdy nie widziała kabla koncentrycznego. Jak to działa, jakie są jego zalety, jakie są jego obszary zastosowań – wielu jeszcze tego nie rozgryzło.
Zawartość
Jak działa kabel koncentryczny
Kabel koncentryczny składa się z:
- przewód wewnętrzny (rdzeń centralny);
- dielektryk;
- przewód zewnętrzny (oplot);
- Zewnętrzna warstwa.
Jeśli weźmiemy pod uwagę przekrój kabla, zobaczymy, że oba jego przewodniki znajdują się na tej samej osi. Stąd nazwa kabla: w języku angielskim koncentryczny - koncentryczny.
Żyła wewnętrzna w dobrym kablu jest miedziana. Teraz tanie produkty wykorzystują aluminium, a nawet stal pokrytą miedzią. Dielektrykiem w wysokiej jakości kablu jest polietylen, a w kablach wysokiej częstotliwości fluoroplastik.W niedrogich opcjach stosuje się różne spienione tworzywa sztuczne.
Klasycznym materiałem do oplatania jest miedź, a oplatanie produktów wysokiej jakości odbywa się gęstym splotem, bez przerw. W kablach niższej jakości do wykonania przewodnika zewnętrznego stosuje się stopy miedzi, czasem stopy stali, rzadkie tkanie stosuje się w celu obniżenia kosztów, aw niektórych przypadkach folię.
Zakres kabla koncentrycznego, jego zalety i wady
Najczęstszym zastosowaniem kabla koncentrycznego jest przesyłanie prądów o wysokiej częstotliwości (RF, mikrofale i wyższe). W wielu przypadkach tak się dzieje komunikacja między anteną a nadajnikiem lub między anteną a odbiornikiem, a także w systemach telewizji kablowej. Taki sygnał można również przesłać linią dwuprzewodową - jest to tańsze.
W niektórych przypadkach tak się dzieje, ale taka linia ma poważną wadę - znajdujące się w niej pole elektryczne przechodzi przez otwartą przestrzeń, a jeśli dostanie się do niej obiekt przewodzący innej firmy, spowoduje to zniekształcenie sygnału - tłumienie, odbicie itp. . A w przypadku kabla koncentrycznego pole elektryczne jest całkowicie wewnątrz, więc podczas układania nie musisz się martwić, że linia przejdzie przez metalowe przedmioty (lub mogą później znajdować się w bliskiej odległości od kabla) - nie wpłyną one działanie linii przesyłowej.
Wady kabla koncentrycznego obejmują jego wysoki koszt. Wadą jest również duża złożoność naprawy uszkodzonej linii.
Wcześniej kable koncentryczne były szeroko stosowane do organizowania linii transmisji danych w sieciach komputerowych. Obecnie szybkość transmisji wzrosła do poziomów, których nie może zapewnić kabel RF, więc ta aplikacja jest szybko wycofywana.
Różnica między kablem koncentrycznym a kablem zbrojonym i przewodem ekranowanym
Często kabel koncentryczny jest mylony z przewodem ekranowanym, a nawet z zbrojonym kablem zasilającym. Jeśli istnieje pewne zewnętrzne podobieństwo konstrukcji („elastyczna obudowa rdzeń-izolacja-metal”), ich cel i zasada działania są różne.
W kablu koncentrycznym oplot pełni rolę drugiego przewodnika, który uzupełnia obwód. Przepływa przez nią prąd obciążenia (czasami nawet po wewnętrznej i zewnętrznej stronie jest inny). Oplot może mieć kontakt z podłożem ze względów bezpieczeństwa, może go nie mieć - nie ma to wpływu na jego działanie. Błędem jest również nazywanie go screenem – nie pełni on funkcji globalnego przesiewania.
W przypadku kabla zbrojonego zewnętrzny oplot metalowy chroni warstwę izolacyjną i rdzeń przed naprężeniami mechanicznymi. Ma wysoką wytrzymałość i jest zawsze uziemiony zgodnie z wymogami bezpieczeństwa. W trybie normalnym nie przepływa przez nią prąd.
W przewodzie ekranowanym zewnętrzna powłoka przewodząca ma na celu ochronę przewodu przed zakłóceniami zewnętrznymi. Jeśli konieczne jest zabezpieczenie przed zakłóceniami niskiej częstotliwości (do 1 MHz), ekran jest uziemiony tylko z jednej strony przewodu. W przypadku zakłóceń powyżej 1 MHz ekran służy jako dobra antena, dlatego jest uziemiony w kilku punktach (tak często, jak to możliwe). W trybie normalnym przez ekran nie powinien przepływać również prąd.
Parametry techniczne kabla koncentrycznego
Jednym z głównych parametrów, na który należy zwrócić uwagę przy wyborze kabla, jest jego charakterystyczna impedancja. Chociaż ten parametr jest mierzony w omach, nie można go zmierzyć konwencjonalnym testerem w trybie omomierza i nie zależy on od długości odcinka kabla.
Impedancję falową linii określa stosunek jej indukcyjności liniowej do pojemności liniowej, która z kolei zależy od stosunku średnic rdzenia centralnego do oplotu oraz właściwości dielektryka. Dlatego w przypadku braku urządzeń można „zmierzyć” opór falowy za pomocą suwmiarki - należy znaleźć średnicę rdzenia d i oplotu D i podstawić wartości do wzoru.
Tutaj również:
- Z jest pożądaną rezystancją fal;
- mir - przenikalność dielektryczna dielektryka (dla polietylenu można wziąć 2,5, a dla materiału spienionego - 1,5).
Rezystancja kabla może być dowolna o rozsądnych wymiarach, ale produkty są standardowo produkowane z następującymi wartościami:
- 50 omów;
- 75 omów;
- 120 Ohm (dość rzadka opcja).
Nie można powiedzieć, że kabel 75 omów jest lepszy niż kabel 50 omów (lub odwrotnie). Każdy musi być zastosowany w swoim miejscu - charakterystyczna impedancja wyjścia nadajnika Zoraz, linie komunikacyjne (kable) Z i obciążenie powinno być takie samo Zn, tylko w tym przypadku transfer energii ze źródła do obciążenia nastąpi bez strat i odbić.
Istnieją pewne praktyczne ograniczenia w produkcji kabli o wysokiej impedancji. Kable o impedancji 200 omów i więcej muszą być bardzo cienkimi linkami lub z przewodem zewnętrznym o dużej średnicy (aby zachować duży stosunek D/d).Taki produkt jest trudniejszy w obsłudze, dlatego w przypadku ścieżek o dużej rezystancji stosuje się albo linie dwuprzewodowe, albo urządzenia dopasowujące.
Innym ważnym parametrem kabla koncentrycznego jest tłumienie. Mierzone w dB/m. Ogólnie rzecz biorąc, im grubszy kabel (a dokładniej im większa średnica rdzenia centralnego), tym sygnał jest w nim słabiej tłumiony z każdym metrem długości. Ale na ten parametr mają również wpływ materiały, z których wykonana jest linia komunikacyjna. Straty omowe są określone przez materiał rdzenia centralnego i oplotu. Straty dielektryczne przyczyniają się. Straty te zwiększają się wraz ze wzrostem częstotliwości sygnału, do ich redukcji stosuje się specjalne materiały izolacyjne (PTFE itp.). Spienione dielektryki stosowane w niedrogich kablach przyczyniają się do zwiększenia tłumienia.
Inną ważną cechą kabla koncentrycznego jest współczynnik prędkości. Parametr ten jest potrzebny tam, gdzie konieczna jest znajomość długości kabla w długościach fal przesyłanego sygnału (np. w transformatorach rezystancyjnych). Długość elektryczna i fizyczna długość kabla nie pasują do siebie, ponieważ prędkość światła w próżni jest większa niż prędkość światła w dielektryku kabla. Do kabla z dielektrykiem polietylenowym Kzarzut= 0,66, dla fluoroplastiku - 0,86. W przypadku tanich produktów z izolatorem piankowym - nieprzewidywalne, ale bliższe 0,9. W zagranicznej literaturze technicznej stosuje się wartość współczynnika hamowania - Kzwolnił=1/Kzarzut.
Kabel koncentryczny ma również inne cechy - minimalny promień gięcia (zależy głównie od średnicy zewnętrznej), wytrzymałość dielektryczną izolatora itp. Czasami są one również potrzebne do wyboru kabla koncentrycznego.
Oznaczenie kabla koncentrycznego
Produkty krajowe posiadały oznakowanie alfanumeryczne (można je znaleźć nawet teraz). Kabel został oznaczony literami RK (kabel częstotliwości radiowej), a następnie cyframi wskazującymi:
- odporność na fale;
- grubość kabla w mm;
- Numer katalogowy.
Tak więc kabel RK-75-4 oznaczał produkty o impedancji falowej 75 omów i średnicy izolacji 4 mm.
Oznaczenie międzynarodowe zaczyna się również od dwóch liter:
- kabel RG RF;
- DG - kabel do sieci cyfrowych;
- SAT, DJ - dla satelitarnych sieci nadawczych (kabel wysokiej częstotliwości).
Następnie pojawia się postać, która oczywiście nie zawiera informacji technicznych (aby ją odszyfrować, musisz zajrzeć do paszportu kablowego). Ponadto może być więcej liter wskazujących na dodatkowe właściwości. Przykładowe oznaczenie - RG8U - kabel RF 50 Ohm o zmniejszonej średnicy rdzenia centralnego i zmniejszonej gęstości oplotu.
Po zrozumieniu różnic między kablem koncentrycznym a innymi produktami kablowymi i poznaniu wpływu jego parametrów na wydajność, możesz z powodzeniem używać tego produktu w obszarach, do których jest przeznaczony.
Podobne artykuły:
