Cel mai comun tip de alimentare de antenă utilizat astăzi este cablul coaxial RF. Este confortabil și oferă un nivel bun de performanță. Din acest motiv, un număr mare de cabluri coaxiale sunt produse în diverse scopuri.
Utilizări
Cablurile de acest tip sunt folosite acolo unde este necesar să se transmită semnale electrice de radiofrecvență. Domeniul lor cel mai evident de utilizare este difuzarea de imagini către televizoarele de acasă, dar sunt solicitate în multe alte domenii. Cablurile coaxiale sunt, de asemenea, folosite pentru supravegherea video și conectarea receptoarelor și antenelor de către consumatorii comerciali și industriali. Sunt necesare acolo unde este necesar să se transmită orice semnal de în altă frecvență la o distanță.
Designul cablurilor coaxiale minimizează pierderile și interferențele. Prin urmare, ele sunt utilizate pe scară largă în organizarea conexiunilor de rețea. De exemplu, cablurile coaxiale digitale au fost utilizate la începutforme de rețele locale Ethernet, deși astăzi au fost înlocuite cu fibre optice pentru rate de transfer de date mai rapide și perechi răsucite mai ieftine atunci când frecvența semnalului nu este la fel de mare.
Istoria creației
Cablul coaxial RF este o parte importantă a electronicii moderne. Prima implementare cunoscută a acesteia a apărut în 1884, când Ernst von Siemens (unul dintre fondatorii Siemens) și-a brevetat ideea, dar la acel moment nu existau aplicații pentru aceasta. Abia în 1929, Bell Laboratories a brevetat cablurile coaxiale comerciale moderne, deși utilizarea lor a fost relativ mică. De exemplu, au fost folosite în 1934 pentru a transmite o imagine de televiziune de la Jocurile Olimpice de la Berlin la Leipzig. În 1936, a fost pus un cablu coaxial pentru 40 de conexiuni telefonice între Londra și Birmingham, iar în SUA, între New York și Philadelphia, a fost creată o linie experimentală pentru transmiterea imaginilor de televiziune.
După începerea utilizării comerciale, au fost descoperite și alte aplicații care sunt bine stabilite și utilizate pe scară largă în afaceri și acasă.
Ce este un cablu coaxial?
Are ca un fir electric gros. Fabricat din piese care asigură transmisie de semnal RF cu pierderi reduse. Elementele sale principale sunt:
- director central;
- dielectric izolant;
- conductor exterior;
- izolare exterioară.
Conductorul central este aproape întotdeauna din cupru. Uneori se folosește un aliaj de cupru sau aluminiu. Poate consta din unul sau mai multe fire.
Dielectricul izolator separă conductorii și este una dintre principalele cauze ale atenuării semnalului. Poate fi solid sau semiaeris. Se realizează sub formă de tuburi lungi din polietilenă sau fluoroplastic, sau spumă, majoritatea fiind aer.
Conductorul exterior este de obicei o împletitură de cupru. Acest lucru oferă cablului coaxial răsucit cu suficientă flexibilitate. Uneori sunt folosite 2 sau chiar 3 straturi pentru a îmbunătăți ecranarea. Acest lucru se realizează de obicei prin plasarea unei împletituri direct peste ceal altă, deși în unele cazuri pot fi folosite folie sau bandă de cupru. Odată cu utilizarea unor straturi de ecranare suplimentare, nivelurile de interferență și radiații sunt reduse semnificativ.
Carcasa de protecție exterioară previne formarea feedback-ului parazitar. De asemenea, oferă protecție împotriva pătrunderii murdăriei și umezelii și previne deteriorarea cablului prin alte mijloace mecanice.
Principiul de lucru
Cablul coaxial conduce curentul prin conductorii interiori și exteriori. Acești curenți sunt egali și au polaritate opusă, drept urmare toate câmpurile rămân în cablu, nu radiază dincolo de acesta și nu sunt supuse interferențelor. Prin urmare, niciun obiect extern nu afectează câmpurile. Astfel, alimentatorul coaxial este ideal pentru instalarea în interiorul sau în apropierea clădirilor sau a altor obiecte. Acesta este principalul său avantaj în comparație, de exemplu, cu perechea răsucită.
La alegerea tipului de cablu coaxial trebuie luate în considerare specificațiile și parametrii acestuia.
Impedanta
Cea mai importantă caracteristică a unui cablu coaxial este impedanța acestuia, care este determinată de diametrul și materialul dielectric. Parametrul este măsurat în ohmi. Cele mai comune semnificații ale sale sunt:
- Cablu coaxial de 50 ohmi. Oferă pierderi minime de semnal pentru o anumită greutate a conductorului. Folosit de obicei în scopuri profesionale.
- Cablu coaxial de 75 ohmi. Are o greutate minimă pentru un anumit nivel de pierderi. Folosit pe scară largă în televizoarele de acasă și echipamentele Hi-Fi.
- Cablul de 93 ohmi a fost folosit anterior pentru a conecta computere și a conecta monitoare.
Alte valori ale impedanței sunt disponibile, dar sunt mult mai puțin solicitate.
Fade out
Un alt parametru important al unui cablu coaxial răsucit este pierderea transmisiei semnalului. Nivelul lor depinde de o serie de factori, inclusiv de calitatea materialelor dielectrice și conductoare. Atenuarea semnalului este proporțională cu lungimea cablului. Specificațiile indică de obicei pierderea în decibeli pe unitate de lungime. De exemplu, cablul coaxial RG-6A/U are o atenuare de 1,0 dB/10 m la 100 MHz. Din păcate, nu toți producătorii folosesc aceeași lungime, așa că pot fi necesare calcule suplimentare pentru comparație.
Putere maximă permisă
Deși această specificație nu este foarte importantă pentru aplicațiile cu semnal scăzut, poate deveni o problemă la transmiterea unei puteri mari. De obicei, limitările apar din cauza pierderilor de căldură din cablu. Dacă se așteaptă o transmisie de putere mare, verificați tensiunea de funcționare.
Factor de scurtare
Acesta este raportul dintre viteza de transmisie a semnalului într-un cablu coaxial și viteza de propagare a acestuia în vid (viteza luminii).
În unele cazuri, valoarea factorului de viteză poate fi de mare importanță, de exemplu, atunci când faza semnalului este importantă. Este întotdeauna mai mic de 1. În multe privințe, este determinat de materialul dielectricului. Pentru cablurile coaxiale digitale cu un dielectric solid din polietilenă, factorul de scurtare este 0,66, iar cu spumă de polietilenă - în intervalul 0,80-0,88.
Capacitate
Deoarece conductorii interior și exterior formează capacitatea, aceasta este proporțională cu diametrele, lungimea cablului și constanta dielectrică.
Tensiune maximă
În unele cazuri, tensiunea atinge valori ridicate. Din această cauză, cablul se poate defecta. Tensiunea crește ca urmare a nivelului ridicat de unde staționare și a puterii mari. Înainte de a alege un anumit tip de cablu coaxial, este necesar să verificați modul în care acesta rezistă la tensiunea așteptată.
Dimensiuni fizice
Această caracteristică este importantă din mai multe motive. conductoarediametrele mai mari au adesea pierderi mai mici și puteri mai mari. De exemplu, popularul cablu coaxial RG-6/U de 75 ohmi are un diametru exterior de 6,86 mm.
În plus, cablul trebuie să se potrivească cu dimensiunile de găuri disponibile și să se potrivească cu tipul corect de mufă. Adesea, acestea din urmă sunt făcute pentru a se potrivi cu tipuri de cabluri populare.
Ghid de instalare
Cablul coaxial RF este utilizat pe scară largă pentru a transmite semnal de la transmițător sau receptor. Desi este foarte usor de instalat, pentru a rezista mult timp trebuie indeplinite anumite conditii. Acest lucru este deosebit de important deoarece este adesea instalat în aer liber și trebuie să reziste la condiții dure de mediu.
Lucruri precum umezeala îi pot degrada eficacitatea în timp. O astfel de scădere trece neobservată până ajunge în punctul în care devine inutilizabilă. Câteva măsuri simple de precauție vă vor menține eficient cablul coaxial și vor încetini semnificativ degradarea cablului.
Selectați comanda
Există o mare varietate de cabluri coaxiale pe piață și, la prima vedere, alegerea poate părea dificilă. Prima decizie care trebuie luată este alegerea unei impedanțe adecvate. Antenele Hi-Fi și video de acasă folosesc cablu coaxial de 75 ohmi. Utilizatorii profesioniști și radioamatorii selectează de obicei impedanța de 50 ohmi.
Următoarea decizie de luat este nivelul de atenuare a semnalului care este acceptabil. Cummai puțină pierdere, cu atât este mai mare diametrul cablului, precum și costul acestuia. De obicei, puteți găsi mai multe mărci cu aceleași caracteristici și, adesea, decizia asupra unui anumit tip va depinde de poziția furnizorilor.
Odată ce a fost găsit un cablu adecvat, acesta poate fi achiziționat și instalat.
Protecție împotriva condițiilor meteorologice nefavorabile
La instalarea în aer liber, de exemplu, cablu coaxial pentru supraveghere video, este foarte important să vă asigurați că este protejat corespunzător. Acest lucru este de mare importanță, deoarece orice umiditate va duce la o creștere semnificativă a pierderilor. Dacă dielectricul care separă conductorii interior și exterior se udă, acest lucru îi va degrada performanța și va crește atenuarea. De asemenea, umiditatea oxidează împletitura și îi reduce conductivitatea.
De aceea este atât de important să sigilați capătul cablului dacă este folosit în aer liber și să păstrați umezeala. Este necesar să vă asigurați că carcasa exterioară rămâne intactă și nu este deteriorată în timpul instalării și al funcționării ulterioare.
O metodă suplimentară pentru a preveni pătrunderea unor cantități mari de umiditate în cablu este formarea unei bucle în sus și în jos. Acest lucru împiedică apa care a pătruns în interior să se deplaseze mai departe. Cu toate acestea, umezeala se va răspândi în continuare prin acțiune capilară, așa că este întotdeauna cel mai bine să vă asigurați că capetele sunt sigilate și protejate corespunzător.
Recomandări generale de instalare
Toate cablurile au o rază de îndoire. Pentru a preveni deteriorarea, acestea nu ar trebui să se îndoaie mai mult decât această valoare. In caz contrarÎn acest caz, structura internă poate fi deteriorată, iar pierderile vor crește semnificativ.
De asemenea, trebuie să aveți grijă ca cablul să nu fie deformat. Acest lucru va duce la o schimbare a dimensiunii și a rezistenței la val. În plus, deteriorarea dielectricului poate crește nivelul pierderilor.
Dacă cablul este deteriorat fizic, asigurați-vă că mantaua acestuia rămâne intactă. Dacă integritatea sa este ruptă, atunci aceasta poate duce la pătrunderea umidității, oxidarea firului și umezirea dielectricului, ceea ce va crește nivelul pierderilor.
În unele cazuri, cablul coaxial trebuie să fie îngropat. Ștampilele obișnuite nu pot fi așezate în pământ, deoarece carcasa lor nu este proiectată pentru aceste condiții. Dar ele pot fi așezate într-un canal special conceput pentru asta. Acest lucru are avantajul că cablul este ușor de înlocuit. Cu toate acestea, asigurați-vă că nu pătrunde apă în canal. O alternativă este utilizarea unui cablu special conceput pentru așezarea în pământ, a cărui manta să reziste la astfel de condiții.
Sfârșit
La instalarea unui cablu coaxial, este important să-l terminați corect. În cele mai multe cazuri, terminația fizică este o mufă, iar dispozitivul final este fie o antenă, fie un receptor. Conexiunile trebuie efectuate corect și eficient.
Deși conectorii rezidențiali au adesea performanțe RF slabe, există puține alternative. Sunt necesare conexiuni de calitate superioară pentru uz profesional, deși în acest caz ar trebui să vă asigurați și căcă sunt potrivite pentru frecvenţele utilizate. Unele modele ieftine nu îndeplinesc cerințele și degradează performanța cablului coaxial. Prin urmare, este mai bine să achiziționați conectori de la vânzători de încredere.
Instalarea corectă a unui cablu coaxial va oferi mulți ani de funcționare. Cu toate acestea, uzura și influențele mediului vor face ca acesta să fie înlocuit după un timp. Deoarece degradarea performanței are loc lent, este posibil să nu fie vizibilă. Acesta devine evident doar după înlocuirea completă a cablului.
