Hampir tidak ada orang yang belum pernah melihat kabel koaksial. Bagaimana desainnya, apa kelebihannya, apa aplikasinya - ini masih banyak yang harus diketahui banyak orang.
Isi
Bagaimana kabel koaksial dibangun?
Kabel koaksial terdiri dari:
- konduktor dalam (inti pusat);
- dielektrik;
- Konduktor eksternal (jalinan);
- Penutup luar.
Jika Anda melihat kabel pada penampang, Anda dapat melihat bahwa kedua konduktornya berada pada sumbu yang sama. Oleh karena itu nama kabelnya: coaxial dalam bahasa Inggris.
Konduktor dalam pada kabel yang baik terbuat dari tembaga. Saat ini, produk murah menggunakan aluminium atau bahkan baja berlapis tembaga. Dielektrik dalam kabel berkualitas tinggi adalah polietilen, dan pada kabel frekuensi tinggi - fluoroplastik. Berbagai plastik berbusa digunakan dalam versi murah.
Bahan klasik untuk mengepang adalah tembaga, dan mengepang produk berkualitas tinggi dibuat dengan tenunan padat, tanpa celah. Dalam kabel berkualitas rendah untuk pembuatan konduktor luar digunakan paduan tembaga, kadang-kadang paduan baja, untuk membuatnya lebih murah, jalinan langka digunakan, dalam beberapa kasus - foil.
Bidang penerapan kabel koaksial, kelebihan dan kekurangannya
Penggunaan paling umum dari kabel koaksial untuk transmisi arus frekuensi tinggi (RF, microwave dan di atas). Dalam banyak kasus, jadi lakukan link antara antena dan pemancar atau antara antena dan penerima, serta dalam sistem TV kabel. Sinyal seperti itu juga dapat ditransmisikan menggunakan saluran dua kabel - lebih murah.
Dalam beberapa kasus ini dilakukan, tetapi garis seperti itu memiliki kerugian serius - medan listrik di dalamnya melewati ruang terbuka, dan jika tertangkap oleh benda konduktif asing, itu akan menyebabkan distorsi sinyal - redaman, refleksi, dll. Tetapi pada kabel koaksial medan listrik sepenuhnya berada di dalam, jadi ketika Anda meletakkannya, Anda tidak perlu khawatir bahwa garis akan melewati benda logam (atau mungkin nantinya berada di dekat kabel) - tidak akan mempengaruhi kinerja saluran transmisi.
Kerugian dari kabel koaksial termasuk biayanya yang tinggi. Kerugiannya juga dianggap sebagai intensitas tenaga kerja yang tinggi untuk memperbaiki saluran yang rusak.
Sebelumnya, kabel koaksial banyak digunakan untuk organisasi jalur transmisi data di jaringan komputer. Saat ini, kecepatan transmisi telah meningkat ke tingkat yang tidak dapat disediakan oleh kabel frekuensi radio, sehingga aplikasi ini dengan cepat dihapus.
Perbedaan antara kabel koaksial dan kabel lapis baja dan kabel berpelindung
Kabel koaksial sering dikacaukan dengan kabel berpelindung dan bahkan dengan kabel daya lapis baja. Meskipun ada beberapa kesamaan eksternal dalam desain ("jaket fleksibel-logam inti-isolasi-logam") tujuan dan prinsip operasinya berbeda.
Jalinan kabel koaksial bertindak sebagai konduktor kedua yang menutup sirkuit. Itu tentu membawa arus beban (kadang-kadang bahkan sisi dalam dan luar berbeda).Jalinan mungkin atau mungkin tidak memiliki kontak dengan tanah untuk tujuan keamanan - ini tidak mempengaruhi operasinya. Juga salah untuk menyebutnya sebagai perisai - ia tidak memiliki fungsi perisai secara global.
Kabel lapis baja memiliki jalinan logam luar yang melindungi lapisan insulasi dan inti dari efek mekanis. Ini memiliki kekuatan tinggi, dan selalu didasarkan pada persyaratan keselamatan. Dalam operasi normal, arus tidak mengalir melaluinya.
Sebuah kawat terlindung memiliki jaket konduktif luar untuk melindungi konduktor dari gangguan eksternal. Jika perlu untuk melindungi dari gangguan LF (hingga 1 MHz), pelindung hanya diardekan di satu sisi kabel. Untuk interferensi di atas 1 MHz, layar berfungsi sebagai antena yang baik, sehingga di-ground-kan di beberapa titik (sesering mungkin). Selama operasi normal, arus juga tidak boleh mengalir melalui pelindung.
Parameter teknis kabel koaksial
Salah satu parameter utama yang harus diperhatikan ketika memilih kabel adalah impedansi gelombangnya. Meskipun parameter ini diukur dalam ohm, itu tidak dapat diukur dengan penguji ohmmeter biasa, dan tidak tergantung pada panjang segmen kabel.
Impedansi gelombang saluran ditentukan oleh rasio induktansi liniernya terhadap kapasitansi linier, yang, pada gilirannya, tergantung pada rasio diameter inti pusat dan jalinan, serta pada sifat dielektrik. Oleh karena itu, dengan tidak adanya instrumen, Anda dapat "mengukur" hambatan gelombang dengan jangka sorong - Anda perlu menemukan diameter inti d dan jalinan D, dan mengganti nilai dalam rumus.
Disini juga:
- Z - Impedansi gelombang yang dibutuhkan;
- Er - permitivitas dielektrik dielektrik (untuk polietilen kita dapat mengambil 2,5, dan untuk bahan busa - 1,5).
Resistansi kabel dapat berupa apa saja dengan dimensi yang wajar, tetapi produk standar tersedia dengan nilai:
- 50 Ohm;
- 75 Ohm;
- 120 Ohm (varian yang agak langka).
Tidak dapat dikatakan bahwa kabel 75 ohm lebih baik daripada kabel 50 ohm (atau sebaliknya). Masing-masing harus diterapkan di tempatnya - impedansi gelombang dari keluaran pemancar Z, jalur komunikasi (kabel) Z dan beban harus sama Zhanya dalam hal ini transfer energi dari sumber ke beban akan terjadi tanpa kehilangan dan pemantulan.
Ada batasan praktis tertentu pada pembuatan kabel dengan impedansi gelombang tinggi. Kabel 200 ohm atau lebih harus memiliki inti yang sangat tipis atau konduktor luar berdiameter besar (untuk mempertahankan rasio D/d yang besar). Produk semacam itu lebih sulit digunakan, sehingga jalur dua kabel atau perangkat pemutus digunakan untuk jalur impedansi tinggi.
Parameter koaksial penting lainnya adalah redaman.. Ini diukur dalam dB/m. Secara umum, semakin tebal kabel (lebih tepatnya, semakin besar diameter inti pusat), semakin sedikit melemahkan sinyal dengan setiap meter panjangnya. Tetapi parameter ini juga dipengaruhi oleh bahan dari mana saluran komunikasi dibuat. Kerugian ohmik ditentukan oleh bahan inti pusat dan jalinan. Kerugian dielektrik juga berkontribusi. Kerugian ini meningkat dengan frekuensi sinyal, bahan isolasi khusus (fluoroplastik, dll.) Digunakan untuk menguranginya. Dielektrik berbusa yang digunakan dalam kabel murah berkontribusi pada peningkatan redaman.
Karakteristik penting lainnya dari kabel koaksial adalah faktor penyusutan. Parameter ini diperlukan jika perlu untuk mengetahui panjang kabel dalam panjang gelombang dari sinyal yang ditransmisikan (misalnya, dalam transformator impedansi). Panjang listrik dan panjang fisik kabel tidak sama karena kecepatan cahaya dalam ruang hampa lebih besar dari kecepatan cahaya dalam kabel dielektrik. Untuk kabel dengan dielektrik polietilen, Kkubu=0,66, untuk fluoroplastik - 0,86. Untuk produk murah dengan isolator busa - tidak dapat diprediksi, tetapi mendekati 0,9. Dalam literatur teknis asing, nilai faktor perlambatan - Kpenghambatan=1/Кmencela.
Kabel koaksial juga memiliki karakteristik lain - radius tikungan minimum (terutama tergantung pada diameter luar), kekuatan listrik isolator, dll. Mereka juga terkadang diperlukan untuk memilih kabel koaksial.
Penandaan kabel koaksial
Produk produksi dalam negeri memiliki tanda huruf digital (bahkan dapat ditemukan sekarang). Sebuah kabel ditandai dengan huruf RK (kabel frekuensi radio), kemudian ada angka yang menunjukkan:
- impedansi gelombang;
- ketebalan kabel dalam mm;
- nomor bagian.
Misalnya, kabel RK-75-4 produk yang ditunjuk dengan ketahanan gelombang 75 ohm dan diameter 4 mm pada insulasi.
Penunjukan internasional juga dimulai dengan dua huruf:
- kabel frekuensi radio RG;
- DG-kabel untuk jaringan digital;
- SAT, DJ - untuk jaringan penyiaran satelit (kabel frekuensi tinggi).
Kemudian muncul nomor, yang jelas-jelas tidak membawa informasi teknis (untuk menguraikannya, Anda harus melihat ke dalam lembar data kabel). Selanjutnya mungkin ada lebih banyak huruf yang berarti properti tambahan. Contoh penunjukan - RG8U - kabel RF 50 Ohm dengan diameter inti pusat yang dikurangi dan kepadatan jalinan yang berkurang.
Dengan memahami perbedaan antara kabel koaksial dan produk kabel lainnya dan mempelajari pengaruh parameternya terhadap karakteristik kinerja, Anda dapat berhasil menerapkan produk ini di area yang dimaksudkan.
Artikel terkait:
