159 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Коаксиальные кабели, применение и характеристики

Коаксиальный кабель

Коаксиальный кабель (коаксиальная пара) – это проводник, который состоит из центральной жилы и экрана. Они разделены изоляционным материалом или воздушной камерой, но расположены на одной оси. Он передает радиочастотные электрические сигналы. Отличием от экранированного провода является однородное сечение в направлении одной оси, изготовление изоляционного слоя из более качественных материалов, лучшее качество проводника. Все габаритные характеристики нормируются стандартами отрасли.

Данное изделие бывает тонким и толстым. Выбирают его в соответствии с параметрами сети. Тонкий имеет диаметр 5 мм, он обладает гибкостью, характеризуется простотой использования и является универсальным. Он подключается к платам сетевого адаптера компьютера, передает сигнал на расстояние 185 м без помех и затухания. Тонкий кабель оборудуется жилами из меди.

Толстый коаксиальный кабель имеет меньшую податливость изгибу, диаметр его составляет 10 мм. Его наименование часто указано как «стандартный Ethernet», что обусловлено его применением в сетевой архитектуре. Медная жила имеет большее сечение. Дальность сигнала составляет 500 м, поэтому он может применяться для объединения небольших сетей, состоящих из тонкого аналога.

Для соединения с толстым типом кабеля используется специальное устройство – трансивер, который оснащен разъемом vampire (piercing) tap – «зуб вампира» или «пронзающий ответвитель». Он способен пройти через изоляцию и установить соединение с жилой. Для подключения трансивера к сетевому адаптеру необходимо провод первого подключить к коннектору AUI платы. Он имеет название DIX-коннектор.

При увеличении площади сечения кабеля повышается сложность его прокладки. Тонкий имеет такие преимущества, как простота работы, небольшая стоимость, гибкость. Толстый в этом плане уступает своему аналогу, особенно если речь идет о прокладке трассы по трубам и желобам. Преимуществом его является способность передавать сигнал на большее расстояние.

Область применения

Коаксиальный кабель способен передавать сигналы на высокой частоте и защищать линию от внешних радиопомех. Наибольшую популярность он получил в:

  • военной технике и других технических сферах;
  • компьютерной технике;
  • коммуникациях, дистанционном управлении и видеонаблюдении;
  • автоматизированных системах управления.

Достоинства и недостатки

Высокая популярность кабеля обусловлена его преимуществами:

  • небольшое затухание;
  • стабильность работы при различной частоте сигнала;
  • широкая полоса пропускания;
  • безопасность и простота монтажа;
  • невысокая цена, малый вес, гибкость, удобство в работе.

К эксплуатационным недостаткам относятся:

  • меньшая полоса пропускания по сравнению с оптоволокном;
  • потребность в коннекторах, сложность их установки и высокая стоимость;
  • затратность монтажных работ с толстым кабелем;
  • более сложная прокладка по сравнению с витой парой;
  • подверженность механическим повреждениям.

Составные части

В состав коаксиального кабеля входят:

  • 4 – оболочки, используемые в качестве изоляционного и защитного слоев. Они изготавливаются из светостабилизированного полиэтилена (ПЭ), ПВХ, витой фторопластовой ленты;
  • 3 – внешний проводник (экран) изготавливается в виде оплетки, фольги с наружным покрытием из алюминия, гофротрубки, витых лент металла (меди, сплавов на основе алюминия и меди);
  • 2 – изоляционный слой, представленный сплошным или полувоздушным диэлектрическим заполнением, которое обеспечивает соосность наружного и внутреннего проводника. Он может быть изготовлен из ПЭ, вспененного ПЭ, сплошного фторопласта, ленты из фторопласта, кордельно-трубчатого повива, шайбы и т.д.;
  • 1 – внутренний проводник, представленный одиночным прямым или спиралевидным кабелем, многожильным проводником, трубкой из меди, сплава на ее основе, алюминиевого сплава, омедненной стали или алюминия, посеребренной меди.

Соосность сводит к минимуму потери электромагнитной энергии на излучение и обеспечивает защиту от помех. Это обусловлено сосредоточенностью обоих компонентов электромагнитного поля в пространстве между проводниками и невозможностью выхода их за пределы кабеля. В реальности такие отклонения могут происходить, поэтому показатели не является идеальными, а основная часть сигнала проводится по сердечнику.

Характеристики коаксиального кабеля

К основным характеристикам коаксиального кабеля относятся:

Коаксиальные кабели, применение и характеристики

Коаксиальный кабель представляет собой электрический кабель, состоящий из центрального провода и металлической оплетки, разделенных между собой слоем диэлектрика (внутренней изоляции) и помещенных в общую внешнюю оболочку.

Коаксиальный кабель до недавнего времени был распространен наиболее широко, что связано с его высокой помехозащищенностью (благодаря металлической оплетке), а также более высокими, чем в случае витой пары, допустимыми скоростями передачи данных (до 500 Мбит/с) и большими допустимыми расстояниями передачи (до километра и выше). К нему труднее механически подключиться для несанкционированного прослушивания сети, он также дает заметно меньше электромагнитных излучений вовне. Однако монтаж и ремонт коаксиального кабеля суще¬ственно сложнее, чем витой пары, а стоимость его выше (он дороже примерно в 1,5-3 раза по сравнению с кабелем на основе витых пар). Сложнее и установка разъемов на концах кабеля. Поэтому его сейчас применяют реже, чем витую пару.

Основное применение коаксиальный кабель находит в локальных компьютерных сетях с топологией типа «шина». При этом на концах кабеля обязательно должны устанавливаться терминаторы для предотвращения внутренних отражений сигнала, причем один (и только один!) из терминаторов должен быть заземлен. Без заземления металлическая оплетка не защищает сеть от внешних электромагнитных помех и не снижает 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 должны быть обязательно согласованы с кабелем, то есть их сопротивление должно быть равно волновому сопротивлению кабеля. Например, если используется 50-омный кабель, для него подходят только 50-омные терминаторы.

Читать еще:  Обновляем интерьер. Актуальные советы

Реже коаксиальные кабели применяются 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.

Существует два основных типа коаксиального кабеля:

  1. Тонкий кабель, имеющий диаметр около 0.5 см, более гибкий;
  2. Толстый кабель, имеющий диаметр около 1 см, значительно более жесткий. Он представляет собой классический вариант коаксиального кабеля, который уже почти полностью вытеснен более современным тонким кабелем.

Тонкий кабель используется для передачи на меньшие расстояния, чем толстый, так как в нем сигнал затухает сильнее. Зато с тонким кабелем гораздо удобнее работать: его можно оперативно проложить к каждому компьютеру, а толстый требует жесткой фиксации на стене помещения. Подключение к тонкому кабелю (с помощью разъемов BNC байонетного типа) проще и не требует дополнительного оборудования, а для подключения к толстому кабелю надо использовать специальные довольно дорогие устройства, прокалывающие его оболочки и устанавливающие контакт как с центральной жилой, так и с экраном. Толстый кабель примерно вдвое дороже, чем тонкий. Поэтому тонкий кабель применяется гораздо чаще.

Как и в случае витых пар, важным параметром коаксиального кабеля является тип его внешней оболочки. Точно так же в данном случае применяются как non-plenum (PVC), так и plenum кабели. Естественно, тефлоновый кабель дороже поливинилхлоридного. Обычно тип оболочки можно отличить по ее окраске (например, для кабеля PVC фирма Belden использует желтый цвет, а для тефлонового — оранжевый).

Типичные 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 коаксиального кабеля с двойным экраном (один экран расположен внутри другого и отделен от него дополнительным слоем изоляции). Такие кабели имеют лучшую помехозащищенность и защиту от прослушивания, но они немного дороже обычных.

В настоящее время считается, что коаксиальный кабель устарел, в большинстве случаев его вполне может заменить витая пара или оптоволоконный кабель . Новые стандарты на кабельные системы уже не включают его в перечень типов кабелей.

Коаксиальный кабель: сфера использования, строение, маркировка

Коаксиальный кабель используется для передачи радиоэлектрического сигнала в системах связи. По кабелю такого типа передается, к примеру, телевизионный сигнал. Из этой статьи вы узнаете, что такое коаксиальный кабель, как он устроен, какая маркировка применяется для обозначения проводника.

Что такое коаксиальный кабель

Коаксиальным называют кабели с двумя проводниками, которые расположены соосно. Слово «коаксиальный» произошло от латинского axis – ось и приставки co – совместный. Соосное расположение проводников защищает кабель от внешнего электромагнитного поля и обеспечивает передачу сигнала с небольшими энергозатратами.

Коаксиальный кабель применяется в системах связи. Вот несколько примеров:

  • Телевизионные сети.
  • Компьютерные сети.
  • Системы видеонаблюдения .
  • Радиоэлектроника, в том числе военное оборудование.
  • Внутренние системы связи на транспорте, в том числе в авиа- и судостроении.

Коаксиальный кабель используют в военной технике, так как он защищен от внешних электромагнитных помех, к нему сложно незаметно подключиться. Также коаксиальный кабель подходит для передачи мощных сигналов, которые поступают от систем слежения.

Как устроен коаксиальный кабель

Наружный слой представляет собой полимерную защитную оболочку. Она защищает кабель от влаги, грязи, механических воздействий. Под полимерной оболочкой находится наружный проводник из медной оплетки. Он выполняет функцию экрана: защищает внутренний проводник от электромагнитных помех, а также препятствует утечке сигнала.

Наружный проводник может быть двойным. Например, под медной оплеткой может находиться алюминиевая фольга.

Под внешним экраном расположен внутренний изоляционный слой. Он выполнен из полимерных диэлектриков, например фторопласта. Внутренняя изоляция обеспечивает соосное расположение внутреннего и внешнего проводников. Под внутренней изоляцией находится внутренний проводник. Он бывает медным или алюминиевым.

Как классифицируется коаксиальный кабель

Применяется несколько подходов к классификации коаксиального кабеля. Основные перечислены ниже.

По типу

Выделяют три типа кабеля:

  • РК – радиочастотные
  • РД – радиочастотные двухжильные
  • РС – радиочастотные со спиральными проводниками

По волновому сопротивлению

Чаще всего используются кабели с волновым сопротивлением 50 и 75 Ом. В специальной и военной технике применяются коаксиальные кабели с сопротивлением 100, 150, 200 Ом и выше.

По термоустойчивости

Термоустойчивые коаксиальные кабели выдерживают температуру выше 125°C. Стандартные кабели можно использовать при температуре до 125°C.

По типу внутренней изоляции

Встречаются коаксиальные кабели со сплошной, воздушной и полувоздушной изоляцией:

  • Сплошная внутренняя изоляция полностью покрывает внутренний проводник.
  • Воздушная изоляция представляет собой каркас, который обеспечивает свободное пространство между внутренним и внешним проводниками.
  • Полувоздушная изоляция представляет собой сплошной слой из пористого полимера.
Читать еще:  Дизельные электростанции в контейнере Север: общие характеристики

Читайте также: Что нужно знать о слаботочных кабелях

Как маркируются коаксиальные кабели

Отечественная маркировка включает буквы и три цифры, например РК75-4-22 или РК50-17-17. Буквы обозначают тип кабеля. Цифры расшифровываются так:

  • Первое число обозначает волновое сопротивление. Например, кабель РК 75 -4-22 имеет волновое сопротивление 75 Ом.
  • Второе число обозначает диаметр кабеля. РК75- 4 -22 имеет диаметр по наружной изоляции 4 мм.
  • Третье – обозначает группу изоляции и категорию теплостойкости, а также порядковый номер разработки. РК75-4- 1 7 относится к первой группе изоляции.

Всего по отечественным стандартам выделяется семь групп теплостойкости, где первая группа присваивается кабелям с обычной теплостойкостью, а седьмая – самым теплостойким кабелям.

Международные производители используют маркировку Radio Guide (RG). Цифры в маркировке обозначают порядковый номер кабеля по международной шкале. Например, RG-59 – известный многим телевизионный кабель. RG-11 и RG-8 – толстые Ethernet-кабели, RG-58 – тонкий Ethernet-кабель.

Заключение

Коаксиальный кабель применяется для передачи радиочастотных сигналов. В быту его используют для передачи телевизионного сигнала, сигнала с камер видеонаблюдения. Соосное расположение внутреннего и внешнего проводников обеспечивает защиту от электромагнитных помех. Благодаря этому свойству кабель используется в специальных системах связи, в том числе военных.

Коаксиальный кабель

Для передачи слаботочного сигнала от передатчика на принимающее устройство, например, от телевизионной антенны на монитор, используются особые проводники, которые имеют не похожую на стандартные электропроводные кабеля структуру и конструкцию. Такие изделия называются коаксиальными. В данной статье рассмотрен вопрос, что такое коаксиальный кабель, его структура, устройство, принцип работы и особенности, сферы применения и технические характеристики.

Провод и его устройство

Коаксиальные кабеля – это изделия, которые исполняют функцию по передаче тв сигнала путем транспортировки цифрового или аналогового канала по электромагнитному полю, проходящему через провод. Материалы, из которых собирается данное изделие, бывают разными, но общая структура коаксиального кабеля всегда остается одинаковой и состоит из:

  1. Центральный проводник или жила из цветного металла, чаще всего это медь или алюминий. Это несущая основа, по которой непосредственно проходит информационный тв сигнал, ее диаметр бывает разным, в зависимости от требуемой мощности;
  2. Изоляция стержня, выполненная из вспененного полиэтилена. Данный элемент является диэлектрическим и позволяет создать защитную оболочку, разделяющую основную жилу от обмотки экрана. Благодаря мягкости материала, провод сохраняет эластичность, но в то же время является прочным на излом и растяжение;
  3. Внешний проводник также может изготавливаться из меди, алюминия или стали. Но в данном случае, кроме самой обмотки, в конструкцию включена экранирующая фольга, которая контактирует с обмоткой и является дополнительным усилением приема и передачи сигнала, а также служит для поглощения радиочастотных помех;
  4. Оболочка из поливинилхлорида или вспененного полиэтилена. Это эластичный слой, который служит защитой всей конструкции тв провода от попадания на него влаги, пыли и других загрязнений. Такая поверхность является диэлектрической, и даже при прямом контакте с оголенным силовым кабелем никакой аварийной ситуации не произойдет.

Таким образом, исходя из структуры провода, можно сделать вывод, что телевизионный кабель, как и токопроводящий многожильный, но его стержни расположены не в одном ряду, а послойно.

Виды коаксиальных кабелей

Провод для телевидения, в зависимости от решаемой им задачи и исполняемой функции, бывает нескольких видов. В первую очередь, классифицировать их можно в соответствии с диаметром. По такому признаку проводники бывают:

  1. Тонкий коаксиальный кабель. Его диаметр должен быть не более 50 мм в сумме со всеми слоями, его протяжка между опорами осуществляется по направляющему тросу на расстояние не более 200 метров от передатчика до приемного устройства;
  2. Толстый коаксиальный кабель. Общий размер в данном случае составляет до 100 мм, он бывает как одножильный, так и многожильный различной емкости. Такой провод можно прокладывать на расстояние до 650 метров, так как в нем двойная оплетка и более жесткий изолирующий слой наружной оболочки.

Перечисленные типы коаксиальных телевизионных кабелей могут производиться из одного и того же металла, но разной толщины, в зависимости от этого параметра меняются и их технические характеристики. Также в зависимости от того, какой диаметр имеет изделие, оно может использоваться в определенных условиях, например, толстый тв провод более устойчив к воздействию ультрафиолетовых лучей и влаги, поэтому чаще других используется в наружных системах видеонаблюдения или передачи других данных.

Также существуют другие разновидности провода. На основании конструкции и внутренних составляющих телевизионный кабель бывает двух типов:

  1. Простой, когда по центру проходит одна жила, сделанная из цельной или плетеной проволоки, далее вспененная ПВХ изоляция, внешний проводник с экранирующей фольгой и внешняя оболочка. Это наиболее часто встречающаяся конфигурация проводника, которая используется для организации кабельного или цифрового телевидения в быту;

  1. Комбинированный тв провод может иметь тот же диаметр, что и в первом случае, но строение немного отличается. В его состав, помимо основных элементов, входят несущий трос для создания жесткости конструкции и несколько дополнительных проводников для передачи слаботочного электричества от блока питания на потребителя. Чаще всего подобные линии можно встретить при организации видеонаблюдения, когда в один комбинированный провод включены и питающие жилы для внешней камеры, и обычный проводник для передачи цифрового или аналогового сигнала на записывающее устройство.

Важно! Такое изделие должно подключаться к блоку питания с номиналом не более 12 Вольт, в противном случае несущие жилы могут не выдержать высокой нагрузки и при нагревании расплавят изоляционную оболочку, после чего изделие полностью выйдет из строя. Бывали случаи, когда подобное короткое замыкание приводило к возникновению пожара или другой аварийной ситуации, опасной для жизни.

Читать еще:  Как найти хороший загородный участок?

Указанные классификации не единственные, но наиболее распространённые, поэтому их необходимо использовать во время выбора изделия для решения той или иной задачи.

Сферы применения

Применение коаксиального телевизионного кабеля весьма обширно. В зависимости от его конфигурации и технических характеристик, можно выделить несколько основных направлений. В первую очередь, это передача телевизионного сигнала на расстояние от принимающей антенны к телевизору или другому устройству. Здесь используются простейшие проводники, не имеющие дополнительных усилений и технически сложных узлов, чаще всего это многожильный проводник с медным или алюминиевым сердечником из литой проволоки. Для поглощения помех от радиоволн в конструкцию такого провода входит фольгированная прослойка, расположенная под внешним плетеным проводником. Расстояние, на которое прокладывается кабель, не должно превышать 200 метров, поэтому производители выпускают изделие в бухтах такого же размера. Диаметр провода равен 2,5-5 мм, его подключение осуществляется с помощью специального штекера с обжимным фиксатором.

Вторым направлением для использования коаксиального кабеля является организация систем видеонаблюдения с внешним или внутренним расположением передающего устройства. Камера может фиксироваться на фасаде здания или внутри него. Для каждого типа расположения провода применяются определенные виды комбинированного кабеля. Так как для обеспечения видеокамеры питанием требуется дополнительная проводка, комбинированная линия решает эту проблему, обеспечивая передачу данных и доставку электрического тока по одной магистрали. Разветвление осуществляется только около записывающего устройства путем разделения несущей жилы от токопроводящих проводников и подключения их к блоку питания номиналом 12 Вольт.

Также, кроме передачи высокочастотных полей, коаксиальный кабель используется в радиоэлектронике в качестве устройства для подавления радиопомех. Существует своя классификация, основанная на свойствах проводника по поглощению внешних электромагнитных волн, оказывающих влияние на качество сигнала.

Маркировка провода

Существует несколько видов обозначения коаксиального кабеля, которые подразделяются на основании региона, где расположен производитель проводника. На основании этой классификации разделяют два основных типа маркировки:

  1. Изделия, произведенные в России. Отечественные производители обозначают свою продукцию двумя заглавными буквами – РК;
  2. Иностранные маркировки отличаются от отечественных латинскими буквами и калибровкой. Как правило, вместо осевого сечения и площади в квадратных сантиметрах на зарубежных изделиях ставится размер калибра, что соответствует количеству прогона основной жилы через формовочное ушко. Получается, чем выше калибр детали, тем тоньше его основной проводник.

Чаще всего в промышленности и в быту используется кабель Российского производства, из-за его дешевизны и хороших технических характеристик. К примеру, можно привести несколько обозначений:

  1. КВК-В означает, что этот провод, в конструкцию которого входит ПВХ оболочка, может использоваться только внутри помещения;
  2. КВК–П – данное обозначение значит, что в состав наружной обмотки входит полиэтилен, поэтому изделие допускается использовать для прокладки линий снаружи;
  3. КВК-Пт – это обозначение кабеля, применяющегося в любых условиях, так как в его конструкцию включен несущий стальной трос, который служит опорой для всего проводника;
  4. ККСВГ – данный тип кабеля имеет многопроволочную центральную жилу, которая выступает в качестве основы, одновременно транспортирующей сигнал магистралью;
  5. КВКнг – это универсальный проводник, который включает в себя все перечисленные выше функции и свойства, к тому же является самозатухающим, поэтому не поддерживает горение. Чаще всего подобные изделия используются в системах оповещения о возникновении аварийной ситуации внутри общественных помещений, например, в торговых центрах.

Емкость кабеля

Емкостью проводника называется его способность накапливать в себе электрический ток и передавать его окружающим предметам по электромагнитным волнам. Зачем нужно знать емкость погонного метра коаксиального кабеля? Для того чтобы правильно рассчитать сопротивление проводника на предполагаемое расстояние всей линии. Исходя из длины использованной магистрали, нужен расчет сечения проводника, чтобы сигнал «не потерялся» по пути к принимающему устройству. Существует своя формула для вычисления емкости коаксиального кабеля, но чаще всего монтажники пользуются специальной таблицей, в которой указаны параметры проводов всех производителей. В такой памятке имеется информация об уровне сопротивления того или иного коаксиального кабеля, сечении, соответствии калибру, его емкости и площади в квадратных миллиметрах.

Материал изготовления жилы

Телевизионные шнуры, которые применяются для передачи цифрового или аналогового сигнала от антенны, имеют в своей конструкции жилы, сделанные из следующих материалов:

  1. Цельнометаллическая проволока из стали, покрытая тонким слоем меди. Этот цветной металл является лучшим проводником, поэтому используется в таких системах, а основу делают стальную для удешевления производства и себестоимости продукта;
  2. Медная или алюминиевая проволока, имеющая однородную структуру. Более дорогой вариант, но и по качеству сигнала намного превосходит указанный ранее;

Важно! Алюминий более хрупкий, поэтому, если при монтаже нужно будет осуществлять множество поворотов в труднодоступных местах, то лучше применить изделие с медной сердцевиной.

  1. Многопроволочная система жил состоит из нескольких тонких проводников, сплетенных в единую сердцевину. Сигнал по такому изделию проходит беспрепятственно, так как суммарное сопротивление материала близко к нулю;
  2. Посеребренная стальная или медная жила. Это более дорогой вариант, но и сигнал по нему проходит намного лучше. Подобные детали чаще всего применятся в радиоэлектронике для подключения микросхем или видеокарт.

Таким образом, для правильного выбора коаксиального кабеля для решения определенной задачи необходимо знать параметры и технические характеристики проводника, его функциональную нагрузку и другие данные. Для этого можно воспользоваться специальными таблицами и паспортом изделия, в котором указаны все нормативы и рекомендации производителя.

Видео

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector