A manapság legelterjedtebb antennabetáplálási típus az RF koaxiális kábel. Kényelmes és jó teljesítményt nyújt. Emiatt rengeteg koaxiális kábelt gyártanak különféle célokra.
Használat
Az ilyen típusú kábeleket ott használják, ahol rádiófrekvenciás elektromos jelek továbbítására van szükség. Legnyilvánvalóbb felhasználási területük a képek sugárzása otthoni televíziókra, de sok más területen is keresettek. A koaxiális kábeleket a kereskedelmi és ipari fogyasztók videó megfigyelésére, valamint vevőkészülékek és antennák csatlakoztatására is használják. Ott van szükség rájuk, ahol bármilyen nagyfrekvenciás jelet távolról kell továbbítani.
A koaxiális kábelek kialakítása minimálisra csökkenti a veszteséget és az interferenciát. Ezért széles körben használják a hálózati kapcsolatok szervezésében. Például a digitális koaxiális kábeleket korán használtákEthernet helyi hálózatok formái, bár ma már optikai szálakra cserélték őket a gyorsabb adatátviteli sebesség és az olcsóbb csavart érpárok érdekében, amikor a jelfrekvencia nem olyan magas.
A teremtés története
Az RF koaxiális kábel a modern elektronika fontos része. Ennek első ismert megvalósítása 1884-ben jelent meg, amikor Ernst von Siemens (a Siemens egyik alapítója) szabadalmaztatta ötletét, de akkor még nem érkezett rá pályázat. A Bell Laboratories csak 1929-ben szabadalmaztatta a modern kereskedelmi koaxiális kábeleket, bár használatuk viszonylag kicsi volt. 1934-ben például a berlini olimpiáról készült televíziós kép továbbítására használták őket Lipcsébe. 1936-ban 40 telefonösszeköttetéshez szükséges koaxiális kábelt fektettek le London és Birmingham között, az USA-ban pedig New York és Philadelphia között kísérleti vonalat hoztak létre a televíziós képek továbbítására.
A kereskedelmi használat megkezdését követően más alkalmazásokat fedeztek fel, amelyek jól beváltak és széles körben használtak az üzleti életben és otthon.
Mi az a koaxiális kábel?
Úgy néz ki, mint egy vastag elektromos vezeték. Alacsony veszteségű RF jelátvitelt biztosító alkatrészekből készült. Fő elemei:
- középső karmester;
- szigetelő dielektrikum;
- külső vezető;
- külső elszigetelés.
A középső vezeték szinte mindig rézből készül. Néha réz- vagy alumíniumötvözetet használnak. Egy vagy több vezetékből állhat.
A szigetelő dielektrikum elválasztja a vezetőket, és ez a jelgyengülés egyik fő oka. Lehet szilárd vagy félig levegős. Ez polietilénből vagy fluoroplasztikus műanyagból vagy habból készült hosszú csövek formájában történik, amelyek többsége levegő.
A külső vezető általában egy rézfonat. Ez megfelelő rugalmasságot biztosít a koaxiális sodrott kábelnek. Néha 2 vagy akár 3 réteget használnak az árnyékolás javítására. Ezt általában úgy érik el, hogy az egyik fonat közvetlenül a másikra helyezi, bár egyes esetekben rézfóliát vagy szalagot is lehet használni. További árnyékoló rétegek használatával jelentősen csökken az interferencia és a sugárzás szintje.
A külső védőburkolat megakadályozza a parazita visszacsatolás kialakulását. Ezenkívül védelmet nyújt a szennyeződés és a nedvesség behatolása ellen, és megakadályozza a kábel egyéb mechanikai eszközök általi károsodását.
Működési elv
A koaxiális kábel a belső és a külső vezetékeken is átvezeti az áramot. Ezek az áramok egyenlőek és ellentétes polaritásúak, aminek következtében minden mező a kábelben marad, nem sugárzik ki rajta, és nincs kitéve interferencia. Ezért semmilyen külső objektum nem befolyásolja a mezőket. Így a koaxiális adagoló ideális épületek vagy egyéb tárgyak belsejébe vagy közelébe történő beépítéshez. Ez a fő előnye például a csavart érpárhoz képest.
A koaxiális kábel típusának kiválasztásakor figyelembe kell venni annak specifikációit és paramétereit.
Impedancia
A koaxiális kábel legfontosabb jellemzője az impedanciája, amelyet az átmérője és a dielektromos anyag határoz meg. A paramétert ohmban mérik. Leggyakoribb jelentései:
- 50 ohmos koaxiális kábel. Minimális jelveszteséget biztosít adott vezetősúly mellett. Általában professzionális célokra használják.
- 75 ohmos koaxiális kábel. Megvan a minimális súlya egy adott veszteségszinthez. Széles körben használják otthoni TV-ben és Hi-Fi berendezésekben.
- A 93 ohmos kábelt korábban számítógépek és monitorok összekapcsolására használták.
Más impedanciaértékek is elérhetőek, de ezekre sokkal kisebb a kereslet.
Elhalványul
A koaxiális csavart kábel másik fontos paramétere a jelátviteli veszteség. Ezek szintje számos tényezőtől függ, beleértve a dielektrikum és a vezető anyagok minőségét. A jel csillapítása arányos a kábel hosszával. A specifikációk általában decibelben adják meg a veszteséget egységnyi hosszban. Például az RG-6A/U koaxiális kábel csillapítása 1,0 dB/10 m 100 MHz-en. Sajnos nem minden gyártó használ azonos hosszúságot, így további számításokra lehet szükség az összehasonlításhoz.
Maximálisan megengedhető teljesítmény
Bár ez a specifikáció nem túl fontos az alacsony jelű alkalmazásoknál, nagy teljesítményű átvitelkor problémát jelenthet. A korlátozások jellemzően a kábel hőveszteségei miatt merülnek fel. Ha nagy teljesítményátvitel várható, ellenőrizze az üzemi feszültséget.
Rövidítő tényező
Ez a koaxiális kábelben a jelátviteli sebesség és a vákuumban történő terjedési sebesség (a fénysebesség) aránya.
Bizonyos esetekben a sebességtényező értéke nagy jelentőséggel bír, például amikor a jel fázisa fontos. Mindig kisebb, mint 1. Sok tekintetben a dielektrikum anyaga határozza meg. Szilárd polietilén dielektrikummal ellátott digitális koaxiális kábeleknél a rövidítési tényező 0,66, polietilénhab esetén pedig 0,80-0,88.
Kapacitás
Mivel a belső és a külső vezetők kapacitást alkotnak, ez arányos átmérőjükkel, kábelhosszukkal és dielektromos állandójukkal.
Maximális feszültség
Egyes esetekben a feszültség magas értékeket ér el. Emiatt a kábel meghibásodhat. A feszültség a magas állóhullámok és a nagy teljesítmény hatására emelkedik. Egy adott típusú koaxiális kábel kiválasztása előtt ellenőrizni kell, hogy az mennyire bírja a várható feszültséget.
Fizikai méretek
Ez a jellemző több okból is fontos. karmestereka nagyobb átmérők gyakran kisebb veszteséggel és nagyobb névleges teljesítménnyel rendelkeznek. Például a népszerű 75 ohmos RG-6/U koaxiális kábel külső átmérője 6,86 mm.
Ezenkívül a kábelnek meg kell egyeznie a rendelkezésre álló furatméretekkel és a megfelelő típusú dugóval. Az utóbbiakat gyakran úgy készítik, hogy illeszkedjenek a népszerű kábeltípusokhoz.
Telepítési útmutató
Az RF koaxiális kábelt széles körben használják jelek továbbítására az adóról vagy a vevőről. Bár nagyon könnyen felszerelhető, a hosszú élettartam érdekében bizonyos feltételeknek teljesülniük kell. Ez különösen fontos, mert gyakran a szabadban szerelik fel, és ellenállnia kell a zord környezeti feltételeknek.
Az olyan dolgok, mint például a nedvesség, idővel ronthatják a hatékonyságát. Az ilyen csökkenés észrevétlen marad, amíg el nem éri azt a pontot, ahol használhatatlanná válik. Néhány egyszerű óvintézkedés megőrzi koaxiális kábelének hatékonyságát, és jelentősen lelassítja a kábel károsodását.
Rendelés kiválasztása
A koaxiális kábelek széles választéka található a piacon, és első pillantásra nehéznek tűnhet a választás. Az első döntés a megfelelő impedancia kiválasztása. Az otthoni Hi-Fi és videoantennák 75 ohmos koaxiális kábelt használnak. A professzionális felhasználók és rádióamatőrök általában 50 ohmos impedanciát választanak.
A következő döntés a jelcsillapítás elfogadható szintje. Hogyanannál kisebb a veszteség, minél nagyobb a kábel átmérője és a költsége is. Jellemzően több, azonos tulajdonságokkal rendelkező márkát találhatunk, és gyakran a beszállítók helyzetétől függ az adott típusra vonatkozó döntés.
A megfelelő kábel megtalálása után megvásárolható és telepíthető.
Védelem a kedvezőtlen időjárási körülmények ellen
Kültéri telepítéskor, például koaxiális kábel videomegfigyeléshez, nagyon fontos annak megfelelő védelme. Ez nagyon fontos, mert minden nedvesség a veszteségek jelentős növekedéséhez vezet. Ha a belső és külső vezetőket elválasztó dielektrikum nedves lesz, az rontja a teljesítményét és növeli a csillapítást. A páratartalom emellett oxidálja a fonatot és csökkenti vezetőképességét.
Ezért olyan fontos, hogy tömítse le a kábel végét, ha szabadban használja, és tartsa távol a nedvességet. Gondoskodni kell arról, hogy a külső burkolat sértetlen maradjon, és ne sérüljön meg a telepítés és a további üzemeltetés során.
Egy további módszer, amellyel megakadályozható, hogy nagy mennyiségű nedvesség kerüljön a kábelbe, fel-le hurok kialakítása. Ez megakadályozza, hogy a belsejébe behatolt víz továbbhaladjon. A nedvesség azonban a kapillárisok hatására továbbra is szétterül, ezért mindig a legjobb, ha megbizonyosodik arról, hogy a végek megfelelően tömítettek és védettek.
Általános telepítési javaslatok
Minden kábelnek van egy hajlítási sugara. A sérülések elkerülése érdekében ne hajlítsanak meg ennél az értéknél jobban. MásképpEbben az esetben a belső szerkezet megsérülhet, és a veszteségek jelentősen megnőnek.
Arra is ügyelnie kell, hogy a kábel ne deformálódjon. Ez a méret és a hullámellenállás változásához vezet. Ezenkívül a dielektrikum sérülése növelheti a veszteség mértékét.
Ha a kábel fizikailag megsérült, győződjön meg arról, hogy a burkolata sértetlen marad. Ha az integritás megsérül, akkor ez a nedvesség behatolásához, a huzal oxidációjához és a dielektrikum nedvesedéséhez vezethet, ami növeli a veszteség mértékét.
Bizonyos esetekben a koaxiális kábelt be kell temetni. A közönséges bélyegzőket nem lehet a földbe fektetni, mivel a héjukat nem ilyen körülményekre tervezték. De lefektethetők egy speciálisan erre a célra kialakított csatornába. Ennek az az előnye, hogy a kábel könnyen cserélhető. Ügyeljen azonban arra, hogy ne kerüljön víz a csatornába. Alternatív megoldás egy speciálisan földbe fektetésre tervezett kábel használata, amelynek köpenye ellenáll az ilyen körülményeknek.
Befejezés
Koaxiális kábel telepítésekor fontos, hogy megfelelően csatlakoztassa. A legtöbb esetben a fizikai lezárás egy dugó, a végeszköz pedig egy antenna vagy egy vevő. A csatlakozásokat helyesen és hatékonyan kell létrehozni.
Bár a lakossági csatlakozók gyakran gyenge rádiófrekvenciás teljesítményt nyújtanak, kevés alternatíva létezik. A professzionális használathoz jobb minőségű csatlakozások szükségesek, bár ebben az esetben is érdemes erre ügyelnihogy alkalmasak a használt frekvenciákra. Egyes olcsó modellek nem felelnek meg a követelményeknek, és rontják a koaxiális kábel teljesítményét. Ezért jobb, ha megbízható eladóktól vásárolja meg a csatlakozókat.
A koaxiális kábel megfelelő telepítése sok éven át fog szolgálni. A kopás és a környezeti hatások miatt azonban egy idő után ki kell cserélni. Mivel a teljesítmény romlása lassan megy végbe, előfordulhat, hogy nem észrevehető. Ez csak a kábel teljes cseréje után válik nyilvánvalóvá.
