Vaevalt inimene, kes pole kunagi koaksiaalkaablit näinud. Kuidas see on kujundatud, millised on selle eelised, millised on selle rakendused - see on paljudel veel palju välja mõelda.
Sisu
Kuidas koaksiaalkaabel on ehitatud?
Koaksiaalkaabel koosneb:
- sisemine juht (kesksüdamik);
- dielektriline;
- Välisjuht (punutis);
- Välimine kate.
Kui vaatate kaablit ristlõikes, näete, et selle mõlemad juhid on samal teljel. Sellest ka kaabli nimi: inglise keeles koaksiaal.
Hea kaabli sisemine juht on valmistatud vasest. Tänapäeval kasutatakse odavate toodete puhul alumiiniumi või isegi vasega kaetud terast. Kvaliteetse kaabli dielektrik on polüetüleen ja kõrgsageduskaablites fluoroplast. Odavates versioonides kasutatakse erinevaid vahtplaste.
Klassikaline punumismaterjal on vask ning kvaliteetsete toodete punumine on tehtud tiheda koega, ilma vahedeta. Madalama kvaliteediga kaablites kasutatakse välisjuhtme valmistamiseks vasesulameid, mõnikord terassulameid, selle odavamaks muutmiseks kasutatakse haruldast punutist, mõnel juhul fooliumi.
Koaksiaalkaabli kasutusvaldkond, selle plussid ja miinused
Kõige tavalisem koaksiaalkaabli kasutamine kõrgsagedusvoolude edastamiseks (RF, mikrolaineahi ja kõrgem). Paljudel juhtudel tehke nii ühendus antenni ja saatja vahel või antenni ja vastuvõtja vahel, samuti kaabeltelevisioonisüsteemides. Sellist signaali saab edastada ka kahejuhtmelise liini abil - see on odavam.
Mõnel juhul seda tehakse, kuid sellisel liinil on tõsine miinus - selles olev elektriväli läbib lagedat ruumi ja kui see jääb mõne juhtiva võõrkeha kätte, põhjustab see signaali moonutusi - sumbumist, peegeldust, jne. Kuid koaksiaalkaablis on elektriväli täielikult sees, nii et selle paigaldamisel ei pea te muretsema, et liin läbib metallesemeid (või võivad need hiljem olla kaabli vahetus läheduses) - need ei mõjuta ülekandeliini jõudlus.
Koaksiaalkaabli puudused hõlmavad selle kõrget hinda. Puuduseks peetakse ka kahjustatud liini parandamise suurt töömahukust.
Varem kasutati koaksiaalkaableid laialdaselt andmeedastusliinide korraldamiseks arvutivõrkudes. Tänaseks on edastuskiirused tõusnud tasemeni, mida raadiosageduskaabel pakkuda ei suuda, seega kaotatakse see rakendus kiiresti.
Erinevus koaksiaalkaabli ja soomustatud kaabli ning varjestatud traadi vahel
Koaksiaalkaablit aetakse sageli segi varjestatud juhtmega ja isegi soomustatud toitekaabliga. Kuigi disainis on mõningaid väliseid sarnasusi ("südamik-isolatsioon-metallist painduv jope"), on nende eesmärk ja tööpõhimõte erinevad.
Koaksiaalkaabli punutis toimib teise juhina, mis sulgeb ahela. See kannab tingimata koormusvoolu (mõnikord on isegi sisemine ja välimine külg erinevad).Punutis võib ohutuse tagamiseks maapinnaga kokku puutuda, kuid ei pruugi – see ei mõjuta selle tööd. Samuti on vale nimetada seda kilbiks – sellel ei ole globaalselt varjestusfunktsiooni.
Soomustatud kaablil on välimine metallpunutis, mis kaitseb isolatsioonikihti ja südamikku mehaaniliste mõjude eest. Sellel on kõrge tugevus ja see on alati ohutusnõuete kohaselt maandatud. Tavalises töös vool seda läbi ei liigu.
Varjestatud juhtmel on väline juhtiv ümbris, mis kaitseb juhti väliste häirete eest. Kui on vaja kaitsta LF-i häirete eest (kuni 1 MHz), on varjestus maandatud ainult juhtme ühel küljel. Üle 1 MHz häirete korral toimib ekraan hea antennina, nii et see on mitmes punktis maandatud (nii sageli kui võimalik). Normaalse töö ajal ei tohiks vool läbi varje ka voolata.
Koaksiaalkaabli tehnilised parameetrid
Üks peamisi parameetreid, millele kaabli valimisel tähelepanu pöörata, on selle lainetakistus. Kuigi seda parameetrit mõõdetakse oomides, ei saa seda mõõta tavalise oommeetri testriga ja see ei sõltu kaablisegmendi pikkusest.
Liini lainetakistus määratakse selle lineaarse induktiivsuse ja lineaarse mahtuvuse suhtega, mis omakorda sõltub kesksüdamiku ja punutise läbimõõtude suhtest, aga ka dielektriku omadustest. Seetõttu saate instrumentide puudumisel lainetakistust "mõõta" nihikuga - peate leidma südamiku d ja punutise D läbimõõdu ning asendama valemis olevad väärtused.
Siin ka:
- Z - nõutav lainetakistus;
- Er - dielektriku dielektriline läbilaskvus (polüetüleeni puhul võib võtta 2,5 ja vahtmaterjali puhul - 1,5).
Kaabli takistus võib olla ükskõik milline mõistlike mõõtmetega, kuid standardtooted on saadaval järgmiste väärtustega:
- 50 oomi;
- 75 oomi;
- 120 oomi (üsna haruldane variant).
Ei saa öelda, et 75-oomine kaabel oleks parem kui 50-oomine (või vastupidi). Igaüks neist tuleb rakendada oma kohale - saatja väljundi Z lainetakistusи, sideliin (kaabel) Z ja koormus peab olema sama Zнainult sel juhul toimub energia ülekandmine allikast koormusele ilma kadude ja peegeldusteta.
Kõrge lainetakistusega kaablite valmistamisel on teatud praktilised piirangud. Kaablil 200 oomi või rohkem peab olema väga õhuke südamik või suure läbimõõduga välisjuht (suure D/d suhte säilitamiseks). Sellist toodet on raskem kasutada, seetõttu kasutatakse suure takistusega teede jaoks kas kahejuhtmelisi liine või otsseadmeid.
Teine oluline koaksiaalparameeter on sumbumine .. Seda mõõdetakse ühikutes dB/m. Üldiselt, mida paksem on kaabel (täpsemalt, mida suurem on kesksüdamiku läbimõõt), seda vähem summutab see signaali iga pikkuse meetriga. Kuid seda parameetrit mõjutavad ka materjalid, millest sideliin on valmistatud. Ohmilised kaod määratakse kesksüdamiku ja punutise materjali järgi. Samuti aitavad kaasa dielektrilised kaod. Need kaod suurenevad koos signaali sagedusega, nende vähendamiseks kasutatakse spetsiaalseid isoleermaterjale (fluoroplast jne). Odavates kaablites kasutatavad vahustatud dielektrikud suurendavad sumbumist.
Teine koaksiaalkaabli oluline omadus on kokkutõmbumise tegur. Seda parameetrit on vaja siis, kui on vaja teada kaabli pikkust edastatava signaali lainepikkustel (näiteks impedantstrafodes). Kaabli elektriline pikkus ja füüsiline pikkus ei lange kokku, kuna valguse kiirus vaakumis on suurem kui valguse kiirus kaabli dielektrikus. Polüetüleendielektrikuga kaabli puhul Ksüvendamine=0,66, fluoroplasti puhul - 0,86. Odavate vahtisolaatoriga toodete puhul - ettearvamatu, kuid lähemal 0,9-le. Välismaises tehnilises kirjanduses on aeglustusteguri väärtus Kmahajäämus=1/Кetteheiteid.
Koaksiaalkaablil on ka teisi omadusi - minimaalne painderaadius (sõltub peamiselt välisläbimõõdust), isolaatori elektriline tugevus jne. Ka need on mõnikord vajalikud koaksiaalkaabli valikul.
Koaksiaalkaablite märgistus
Kodumaise toodangu toodetel oli digitähemärgistus (leiab ka praegu). Kaabel oli tähistatud tähtedega RK (raadiosageduskaabel), seejärel olid numbrid, mis näitavad:
- lainetakistus;
- kaabli paksus mm;
- osa number.
Näiteks kaabel RK-75-4 tähistas tooteid, mille lainetakistus on 75 oomi ja mille isolatsiooni läbimõõt on 4 mm.
Rahvusvaheline nimetus algab samuti kahe tähega:
- RG-raadiosageduskaabel;
- DG-kaabel digitaalvõrkudele;
- SAT, DJ - satelliitlevivõrkude jaoks (kõrgsageduskaabel).
Siis tuleb number, mis ilmselgelt tehnilist infot ei kanna (selle dešifreerimiseks tuleb uurida kaabli andmelehte). Lisaks võib olla rohkem tähti, mis tähendavad täiendavaid omadusi. Näide tähistusest - RG8U - RF-kaabel 50 oomi vähendatud kesksüdamiku läbimõõduga ja vähendatud punutise tihedusega.
Kui mõistate koaksiaalkaabli ja muude kaablitoodete erinevusi ja õppides selle parameetrite mõju jõudlusomadustele, saate seda toodet edukalt rakendada piirkondades, mille jaoks see on ette nähtud.
Seotud artiklid:
