Mūsdienās visizplatītākais antenas padeves veids ir RF koaksiālais kabelis. Tas ir ērts un nodrošina labu veiktspējas līmeni. Šī iemesla dēļ tiek ražots liels skaits koaksiālo kabeļu dažādiem mērķiem.
Lietojumi
Šāda veida kabeļi tiek izmantoti tur, kur nepieciešams pārraidīt radiofrekvences elektriskos signālus. Acīmredzamākā to izmantošanas joma ir attēlu pārraide mājas televizoriem, taču tie ir pieprasīti daudzās citās jomās. Koaksiālos kabeļus izmanto arī komerciālo un rūpniecisko patērētāju videonovērošanai un uztvērēju un antenu savienošanai. Tie ir nepieciešami tur, kur nepieciešams pārraidīt jebkādus augstfrekvences signālus no attāluma.
Koaksiālo kabeļu dizains samazina zudumus un traucējumus. Tāpēc tos plaši izmanto tīkla savienojumu organizēšanā. Piemēram, agrāk tika izmantoti digitālie koaksiālie kabeļiEthernet lokālo tīklu formas, lai gan mūsdienās tās ir aizstātas ar optiskām šķiedrām, lai nodrošinātu ātrāku datu pārraides ātrumu un lētākus vītā pārus, ja signāla frekvence nav tik augsta.
Radīšanas vēsture
RF koaksiālais kabelis ir svarīga mūsdienu elektronikas sastāvdaļa. Pirmā zināmā tā realizācija parādījās 1884. gadā, kad Ernsts fon Sīmens (viens no Siemens dibinātājiem) patentēja savu ideju, taču tobrīd tai nebija pieteikumu. Tikai 1929. gadā Bell Laboratories patentēja modernus komerciālos koaksiālos kabeļus, lai gan to izmantošanas apjoms bija salīdzinoši neliels. Piemēram, tie tika izmantoti 1934. gadā, lai pārraidītu televīzijas attēlu no Berlīnes olimpiskajām spēlēm uz Leipcigu. 1936. gadā starp Londonu un Birmingemu tika ievilkts koaksiālais kabelis 40 telefona savienojumiem, savukārt ASV starp Ņujorku un Filadelfiju tika izveidota eksperimentāla līnija televīzijas attēlu pārraidīšanai.
Pēc komerciālas izmantošanas sākuma ir atklātas citas lietojumprogrammas, kas ir labi izveidotas un plaši izmantotas uzņēmējdarbībā un mājās.
Kas ir koaksiālais kabelis?
Tas izskatās pēc bieza elektrības vada. Ražots no detaļām, kas nodrošina zemu zudumu RF signāla pārraidi. Tās galvenie elementi ir:
- centra diriģents;
- izolācijas dielektrisks;
- ārējais vadītājs;
- ārējais ierobežojums.
Centrālais vadītājs gandrīz vienmēr ir izgatavots no vara. Dažreiz tiek izmantots vara vai alumīnija sakausējums. Var sastāvēt no viena vai vairākiem vadiem.
Izolējošais dielektriķis atdala vadītājus un ir viens no galvenajiem signāla vājināšanās cēloņiem. Var būt ciets vai daļēji gaiss. To veic, izmantojot garas caurules, kas izgatavotas no polietilēna vai fluoroplastmasas, vai putām, no kurām lielākā daļa ir gaiss.
Ārējais vadītājs parasti ir vara pinums. Tas nodrošina koaksiālajam savītajam kabelim pietiekamu elastību. Dažreiz, lai uzlabotu ekranējumu, tiek izmantoti 2 vai pat 3 slāņi. Parasti to panāk, novietojot vienu pinumu tieši virs otras, lai gan dažos gadījumos var izmantot vara foliju vai lenti. Izmantojot papildu ekranēšanas slāņus, ievērojami samazinās traucējumu un starojuma līmeņi.
Ārējais aizsargapvalks novērš parazītu atgriezeniskās saites veidošanos. Tas arī nodrošina aizsardzību pret netīrumu un mitruma iekļūšanu, kā arī novērš kabeļa bojājumus ar citiem mehāniskiem līdzekļiem.
Darba princips
Koaksiālais kabelis vada strāvu gan caur iekšējo, gan ārējo vadītāju. Šīs strāvas ir vienādas un tām ir pretēja polaritāte, kā rezultātā visi lauki paliek kabelī, neizstaro ārpus tā un nav pakļauti traucējumiem. Tāpēc nekādi ārēji objekti neietekmē laukus. Tādējādi koaksiālais padevējs ir ideāli piemērots uzstādīšanai ēkās vai citos objektos vai to tuvumā. Tā ir tā galvenā priekšrocība salīdzinājumā ar, piemēram, vītā pāra sistēmu.
Izvēloties koaksiālā kabeļa veidu, jāņem vērā tā specifikācijas un parametri.
Pretestība
Svarīgākā koaksiālā kabeļa īpašība ir tā pretestība, ko nosaka tā diametrs un dielektriskais materiāls. Parametrs tiek mērīts omos. Tās visizplatītākās nozīmes ir:
- 50 omu koaksiālais kabelis. Nodrošina minimālu signāla zudumu noteiktam vadītāja svaram. Parasti izmanto profesionāliem nolūkiem.
- 75 omu koaksiālais kabelis. Tam ir minimālais svars noteiktam zaudējumu līmenim. Plaši izmanto mājas TV un Hi-Fi iekārtās.
- 93 omu kabelis iepriekš tika izmantots, lai savienotu datorus un pievienotu monitorus.
Ir pieejamas arī citas pretestības vērtības, taču tās ir daudz mazāk pieprasītas.
Izbalināt
Cits svarīgs koaksiālā vītā kabeļa parametrs ir signāla pārraides zudums. To līmenis ir atkarīgs no vairākiem faktoriem, tostarp dielektrisko un vadītāju materiālu kvalitātes. Signāla vājināšanās ir proporcionāla kabeļa garumam. Specifikācijās parasti ir norādīti zaudējumi decibelos uz garuma vienību. Piemēram, RG-6A/U koaksiālā kabeļa vājināšanās pie 100 MHz ir 1,0 dB/10 m. Diemžēl ne visi ražotāji izmanto vienādu garumu, tāpēc salīdzināšanai var būt nepieciešami papildu aprēķini.
Maksimālā pieļaujamā jauda
Lai gan šī specifikācija nav īpaši svarīga lietojumiem ar zemu signālu, tā var kļūt par problēmu, pārraidot lielu jaudu. Parasti ierobežojumi rodas siltuma zudumu dēļ kabelī. Ja paredzama liela jaudas pārraide, pārbaudiet darba spriegumu.
Saīsināšanas faktors
Šī ir signāla pārraides ātruma attiecība koaksiālajā kabelī pret tā izplatīšanās ātrumu vakuumā (gaismas ātrumu).
Dažos gadījumos ātruma faktora vērtībai var būt liela nozīme, piemēram, ja svarīga ir signāla fāze. Tas vienmēr ir mazāks par 1. Daudzos aspektos to nosaka dielektriķa materiāls. Digitālajiem koaksiālajiem kabeļiem ar cietu polietilēna dielektriķi saīsināšanas koeficients ir 0,66, bet ar putupolietilēna - diapazonā no 0,80 līdz 0,88.
Kapacitāte
Tā kā iekšējie un ārējie vadītāji veido kapacitāti, tā ir proporcionāla to diametram, kabeļa garumam un dielektriskajai konstantei.
Maksimālais spriegums
Dažos gadījumos spriegums sasniedz augstas vērtības. Šī iemesla dēļ kabelis var neizdoties. Spriegums paaugstinās augstā stāvviļņu līmeņa un lielas jaudas rezultātā. Pirms izvēlēties konkrētu koaksiālā kabeļa veidu, ir jāpārbauda, kā tas iztur paredzamo spriegumu.
Fiziskie izmēri
Šis raksturlielums ir svarīgs vairāku iemeslu dēļ. diriģentilielākiem diametriem bieži ir mazāki zudumi un lielāka jauda. Piemēram, populārā 75 omu RG-6/U koaksiālā kabeļa ārējais diametrs ir 6,86 mm.
Turklāt kabelim jāatbilst pieejamajiem caurumu izmēriem un pareizajam spraudņa veidam. Bieži vien pēdējie ir izgatavoti, lai tie atbilstu populāriem kabeļu veidiem.
Instalācijas rokasgrāmata
RF koaksiālais kabelis tiek plaši izmantots, lai pārraidītu signālu no raidītāja vai uztvērēja. Lai gan to ir ļoti viegli uzstādīt, lai tas kalpotu ilgu laiku, ir jāievēro noteikti nosacījumi. Tas ir īpaši svarīgi, jo to bieži uzstāda ārpus telpām, un tam ir jāiztur skarbos vides apstākļi.
Tādas lietas kā mitrums laika gaitā var pasliktināt tā efektivitāti. Šāds samazinājums paliek nepamanīts, līdz tas sasniedz punktu, kurā tas kļūst nelietojams. Daži vienkārši piesardzības pasākumi saglabās jūsu koaksiālā kabeļa efektivitāti un ievērojami palēninās kabeļa bojāšanos.
Atlasīt pasūtījumu
Tirgū ir ļoti daudz dažādu koaksiālo kabeļu, un no pirmā acu uzmetiena izvēle var šķist sarežģīta. Pirmais lēmums, kas jāpieņem, ir izvēlēties piemērotu pretestību. Mājas Hi-Fi un video antenas izmanto 75 omu koaksiālo kabeli. Profesionāli lietotāji un radio amatieri parasti izvēlas 50 omu pretestību.
Nākamais lēmums, kas jāpieņem, ir pieņemamais signāla vājināšanās līmenis. Kāmazāki zaudējumi, jo lielāks ir kabeļa diametrs, kā arī tā izmaksas. Parasti jūs varat atrast vairākus zīmolus ar vienādām īpašībām, un bieži vien lēmums par konkrētu veidu būs atkarīgs no piegādātāju stāvokļa.
Kad piemērots kabelis ir atrasts, to var iegādāties un uzstādīt.
Aizsardzība pret nelabvēlīgiem laikapstākļiem
Instalējot ārpus telpām, piemēram, koaksiālo kabeli videonovērošanai, ir ļoti svarīgi nodrošināt, lai tas būtu pareizi aizsargāts. Tam ir liela nozīme, jo jebkurš mitrums ievērojami palielinās zudumus. Ja dielektriķis, kas atdala iekšējos un ārējos vadītājus, kļūst slapjš, tas pasliktinās tā veiktspēju un palielinās vājinājumu. Mitrums arī oksidē pinumu un samazina tā vadītspēju.
Tāpēc ir tik svarīgi noblīvēt kabeļa galu, ja to lieto ārpus telpām, un nepieļaut mitruma līmeni. Ir jānodrošina, lai ārējais apvalks paliktu neskarts un netiktu bojāts uzstādīšanas un turpmākās darbības laikā.
Papildu metode, kā novērst liela mitruma daudzuma iekļūšanu kabelī, ir izveidot augšup un lejup cilpu. Tas neļauj iekšā iekļuvušajam ūdenim virzīties tālāk. Tomēr mitrums joprojām izplatīsies ar kapilāru darbību, tāpēc vienmēr vislabāk ir pārliecināties, vai gali ir pareizi noslēgti un aizsargāti.
Vispārīgi uzstādīšanas ieteikumi
Visiem kabeļiem ir izliekuma rādiuss. Lai novērstu bojājumus, tiem nevajadzētu saliekt vairāk par šo vērtību. CitādiŠādā gadījumā var tikt bojāta iekšējā struktūra un ievērojami palielināsies zaudējumi.
Jums arī jāuzmanās, lai kabelis netiktu deformēts. Tas mainīs tā izmēru un viļņu pretestību. Turklāt dielektriķa bojājumi var palielināt zudumu līmeni.
Ja kabelis ir fiziski bojāts, pārliecinieties, vai tā apvalks paliek neskarts. Ja tā integritāte ir bojāta, tas var izraisīt mitruma iekļūšanu, stieples oksidēšanos un dielektriķa mitrināšanu, kas palielinās zudumu līmeni.
Dažos gadījumos koaksiālais kabelis ir jāieraksta. Parastos zīmogus nevar ielikt zemē, jo to apvalks nav paredzēts šiem apstākļiem. Bet tos var ievietot kanālā, kas īpaši paredzēts šim nolūkam. Tā priekšrocība ir tā, ka kabeli ir viegli nomainīt. Tomēr pārliecinieties, ka kanālā neietilpst ūdens. Alternatīva ir izmantot kabeli, kas īpaši paredzēts ielikšanai zemē, kura apvalks var izturēt šādus apstākļus.
Beigas
Instalējot koaksiālo kabeli, ir svarīgi to pareizi izbeigt. Vairumā gadījumu fiziskā izbeigšana ir kontaktdakša, un gala ierīce ir vai nu antena, vai uztvērējs. Savienojumi ir jāizveido pareizi un efektīvi.
Lai gan dzīvojamo ēku savienotājiem bieži ir slikta RF veiktspēja, ir maz alternatīvu. Profesionālai lietošanai nepieciešami kvalitatīvāki savienojumi, lai gan arī šajā gadījumā par to vajadzētu pārliecinātieska tie ir piemēroti izmantotajām frekvencēm. Daži lēti modeļi neatbilst prasībām un pasliktina koaksiālā kabeļa veiktspēju. Tāpēc labāk ir iegādāties savienotājus no uzticamiem pārdevējiem.
Pareiza koaksiālā kabeļa uzstādīšana nodrošinās kalpošanu daudzus gadus. Tomēr nolietošanās un vides ietekmes dēļ tas pēc kāda laika būs jānomaina. Tā kā veiktspējas pasliktināšanās notiek lēni, tas var nebūt pamanāms. Tas kļūst skaidrs tikai pēc pilnīgas kabeļa nomaiņas.
