Что такое коаксиальный кабель кратко

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.

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.

Источник

Коаксиал

Коаксиа́льный ка́бель (от лат. co — совместно и axis — ось, то есть «соосный») — вид электрического кабеля. Состоит из двух цилиндрических проводников, соосно вставленных один в другой. Чаще всего используется центральный медный проводник, покрытый пластиковым изолирующим материалом, поверх которого идёт второй проводник — медная оплётка или алюминиевая фольга с оплёткой из медных лужёных проволок. Современный телевизионный коаксиальный кабель имеет внутренний проводник из омеднённой стали, внутренний диэлектрик из вспененного полиэтилена и экранирование фольгой и стальной оплёткой. Некоторые кабели имеют два слоя фольги, между которыми находится стальная оплётка. Благодаря совпадению центров обоих проводников потери на излучение практически отсутствуют; одновременно обеспечивается хорошая защита от внешних электромагнитных помех. Поэтому такой кабель обеспечивает передачу данных на большие расстояния и использовался при построении компьютерных сетей (пока не был вытеснен витой парой). Используется в сетях кабельного телевидения и во многих других областях. Основной характеристикой кабеля является волновое сопротивление. В зависимости от этой величины и толщины коаксиальный кабель делится на несколько категорий. Компьютерные сети на основе этого кабеля обычно требуют наличия терминаторов (согласованных нагрузок) на оконечных точках.

Содержание

История

• 1929 — Ллойд Эспеншид (Lloyd Espenschied) и Герман Эффель из AT&T Bell Telephone Laboratories запатентовали первый современный коаксиальный кабель.
• 1935 — Щелкунов высказал предположение, что по коаксиальному кабелю можно передавать телевидение или 200 телефонных разговоров одновременно.
• 1936 — AT&T построила экспериментальную телевизионную линию передачи на коаксиальном кабеле, между Филадельфией и Нью-Йорком.
• 1936 — Первая телепередача по коаксиальному кабелю, с Берлинских Олимпийских Игр в Лейпциге.
• 1936 — Между Лондоном и Бирмингемом, почтовой службой (теперь BT) проложен кабель на 40 телефонных номеров. [Источник: архивы http://www.bt.com]
• 1941 — Первое коммерческое использование системы L1 в США, компанией AT&T. Между Миннеаполисом, (Миннесота) и Стивенс Пойнт (Висконсин) запущен ТВ-канал и 480 телефонных номеров.
• 1956 — Проложена первая трансатлантическая коаксиальная линия, TAT-1.

Применение

• Основное назначение коаксиального кабеля — передача сигнала в различных областях техники
  • Системы связи
  • Вещательные сети
  • Компьютерные сети
  • Антенно-фидерные системы
  • АСУ и другие производственные и научно-исследовательские технические системы
  • Системы дистанционного управления, измерения и контроля
  • Системы сигнализации и автоматики
  • Системы объективного контроля и видеонаблюдения
  • Каналы связи различных радиоэлектронных устройств мобильных объектов (судов, летательных аппаратов и др.)
  • Внутриблочные и межблочные связи в составе радиоэлектронной аппаратуры
  • Каналы связи в бытовой и любительской технике
  • Военная техника и другие области специального применения
• Кроме канализации сигнала отрезки кабеля могут использоваться и для других целей
  • Кабельные линии задержки
  • Четвертьволновые трансформаторы
  • Симметрирующие и согласующие устройства
  • Фильтры и формирователи импульса

Классификация

• По назначению — для систем кабельного телевидения, для систем связи, авиационной, космической техники, компьютерных сетей, бытовой техники и т. д.
• По волновому сопротивлению — в принципе, волновое сопротивление кабеля может быть любое, однако стандартными являются 5 значений по российским стандартам и 3 по международным
  • 50 Ом — наиболее распространённый тип, применяется в разных областях радиоэлектроники
  • 75 Ом — распространённый тип, применяется преимущественно в телевизионной и видеотехнике
  • 100 Ом — применяется редко, в импульсной технике и для специальных целей
  • 150 Ом — применяется редко, в импульсной технике и для специальных целей, международными стандартами не предусмотрен
  • 200 Ом — применяется крайне редко, международными стандартами не предусмотрен
• По диаметру изоляции
  • Субминиатюрные — до 1 мм
  • Миниатюрные — 1,5 – 2,95 мм
  • Среднегабаритные — 3,7 – 11,5 мм
  • Крупногабаритные — более 11,5 мм
• По гибкости (стойкость к многократным перегибам и механический момент изгиба кабеля)
  • Жёсткие
  • Полужёсткие
  • Гибкие
  • Особогибкие

Обозначения

Обозначения отечественных кабелей

По ГОСТ 11326.0-78 марки кабелей должны состоять из букв, означающих тип кабеля, и трех чисел (разделённых дефисами). Первое число означает значение номинального волнового сопротивления. Второе число означает — для коаксиальных кабелей — значение номинального диаметра по изоляции, округлённое до ближайшего меньшего целого числа для диаметров более 2 мм (за исключением диаметра 2,95 мм, который должен быть округлен до 3, и диаметра 3,7 мм, который округлять не следует); — для кабелей со спиральными внутренними проводниками — значение номинального диамет­ра сердечника; — для двухпроводных кабелей с проводниками в отдельных экранах — значение диаметра по изоляции, округлённое так же, как и для коаксиальных кабелей; — для двухпроводных кабелей с проводниками в общей изоляции или скрученных из отдельно изолированных проводников — значение наибольшего размера по заполнению или диаметра по скрутке. Третье — двух- или трёхзначное число — означает: первая цифра — группу изоляции и катего­рию теплостойкости кабеля, а последующие цифры означают порядковый номер разработки. Кабелям соответствующей теплостойкости присвоено следующее цифровое обозначение: 1 — обычной теплостойкости со сплошной изоляцией; 2 — повышенной теплостойкости со сплошной изоляцией; 3 — обычной теплостойкости с полувоздушной изоляцией; 4 — повышенной теплостойкости с полувоздушной изоляцией; 5 — обычной теплостойкости с воздушной изоляцией; 6 — повышенной теплостойкости с воздушной изоляцией; 7 — высокой теплостойкости. К марке кабелей повышенной однородности или повышенной стабильности параметров в конце через тире добавляют букву С.

• Пример условного обозначения радиочастотного коаксиального кабеля с номи­нальным волновым сопротивлением 50 Ом, со сплошной изоляцией обычной теплостойкости, номинальным диаметром по изоляции 4,6 мм и номером разработки 1:

Кабель РК 50-4-II ГОСТ (ТУ)*

Старые обозначения отечественных кабелей

В 50-х – 60-х годах XX века в СССР применялась тривиальная маркировка кабелей, в обозначении отсутствовали значимые компоненты, оно состояло из букв «РК» и, через дефис, условного номера разработки, таким образом, например, обозначение «РК-50» означает не 50-омный кабель, а просто кабель с порядковым номером разработки «50», из справочных данных можно увидеть, что его волновое сопротивление равно 157 Ом.

Обозначения импортных кабелей

Системы обозначений в разных странах устанавливаются международными, национальными стандартами, а также собственными стандартами предприятий-изготовителей (наиболее распространённые серии марок RG, DG, SAT)

Волновое сопротивление

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЛНОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КОАКСИАЛЬНОГО КАБЕЛЯ ПО ИЗВЕСТНЫМ ГЕОМЕТРИЧЕСКИМ РАЗМЕРАМ.

Сначала необходимо измерить внутренний диаметр D экрана, сняв защитную оболочку с конца кабеля и завернув оплетку (внешний диаметр внутренней изоляции). Затем следует измерить диаметр d центральной жилы, сняв предварительно изоляцию. Подставив в формулу значение диэлектрической проницаемости материала внутренней изоляции из приложения и результат предыдущих измерений, находим волновое сопротивление кабеля.

Номограмма для определения волнового сопротивления кабеля

Для этого необходимо СОЕДИНИТЬ прямой линией ТОЧКИ НА ШКАЛЕ «D/d» (отношения внутреннего диаметра экрана и диаметра внутренней жилы) И НА ШКАЛЕ «Е» (величины диэлектрической проницаемости внутренней изоляции кабеля]. ТОЧКА ПЕРЕСЕЧЕНИЯ проведенной прямой СО ШКАЛОЙ «R» номограммы соответствует искомой величине волнового сопротивления определяемого кабеля.

Категории

Кабели делятся по шкале Radio Guide. Наиболее распространённые категории кабеля:

• RG-8 и RG-11 — «Толстый Ethernet» (Thicknet), 50 Ом. Стандарт 10BASE2.
  • RG-58/U — сплошной центральный проводник
  • RG-58A/U — многожильный центральный проводник
  • RG-58C/U — военный кабель
• RG-59 — телевизионный кабель (Broadband/Cable Television), 75 Ом. Российский аналог РК-75-х-х («радиочастотный кабель»);
• RG-6 — телевизионный кабель (Broadband/Cable Television), 75 Ом. Кабель категории RG-6 имеет несколько разновидностей, которые характеризируют его тип и материал исполнения.(Например, рассмотрим виды кабеля RG-6 известного бренда Sprint). Российский аналог РК-75-х-х;
• RG-11— магистральный кабель, практически незаменим, если требуется решить вопрос с большими расстояниями. Этот вид кабеля можно использовать даже на расстояниях около 600 метров. Укреплённая внешняя изоляция позволяет без проблем использовать этот кабель в сложных условиях (улица, колодцы). Существует вариант S1160 с тросом, который используется для надёжной проброски кабеля по воздуху, например, между домами.
• RG-62 — ARCNet, 93 Ом

Тонкий Ethernet

Был наиболее распространённым кабелем для построения локальных сетей. Диаметр примерно 6 миллиметров и значительная гибкость позволяли ему быть проложенным практически в любых местах. Кабели соединялись друг с другом и с сетевой платой в компьютере при помощи Т-коннектора BNC (British Naval Connector). Между собой кабели могли соединяться с помощью I-коннектора BNC (прямое соединение). На обоих концах сегмента должны быть установлены терминаторы. Поддерживает передачу данных до 10 Мбит/с на расстояние до 185 метров.

Толстый Ethernet

Более толстый, по сравнению с предыдущим, кабель — около 12 миллиметров в диаметре, имел более толстый центральный проводник. Плохо гнулся и имел значительную стоимость. Кроме того, при присоединении к компьютеру были некоторые сложности — использовались трансиверы Attachment Unit Interface), присоединённые к сетевой карте с помощью ответвления, пронизывающего кабель, т. н. «вампирчики». За счёт более толстого проводника передачу данных можно было осуществлять на расстояние до 500 метров со скоростью 10 Мбит/с. Однако сложность и дороговизна установки не дали этому кабелю такого широкого распространения, как RG-58. Исторически фирменный кабель RG-8 имел жёлтую окраску, и поэтому иногда можно встретить название «Жёлтый Ethernet» (англ. Yellow Ethernet )

Вспомогательные элементы коаксиального тракта

• Коаксиальные разъёмы — для подключения кабелей к устройствам или их сочленения между собой, иногда кабели выпускаются из производства с установленными разъёмами
• Коаксиальные переходы — для сочленения между собой кабелей с непарными друг другу разъёмами
• Коаксиальные тройники, направленные ответвители и циркуляторы — для разветвлений и ответвлений в кабельных сетях
• Коаксиальные трансформаторы — для согласования по волновому сопротивлению при соединении кабеля с устройством или кабелей между собой
• Оконечные и проходные коаксиальные нагрузки, как правило, согласованные — для установления нужных режимов волны в кабеле
• Коаксиальные аттенюаторы — для ослабления уровня сигнала в кабеле до необходимого значения
• Ферритовые вентили — для поглощения обратной волны в кабеле
• Грозоразрядники на базе металлических изоляторов или газоразрядных устройств — для защиты кабеля и аппаратуры от атмосферных разрядов
• Коаксиальные переключатели, реле и электронные коммутирующие коаксиальные устройства — для коммутации коаксиальных линий
• Коаксиально-волноводные и коаксиально-полосковые переходы, симметрирующие устройства — для состыковки коаксиальных линий с волноводными, полосковыми и симметричными двухпроводными
• Проходные и оконечные детекторные головки — для контроля высокочастотного сигнала в кабеле по его огибающей

Основные нормируемые характеристики

• Волновое сопротивление
• Погонное ослабление на разных частотах
• Погонная ёмкость
• Погонная индуктивность
• Коэффициент укорочения
• Диаметр центральной жилы
• Внутренний диаметр экрана
• Внешний диаметр оболочки

Литература и документация

Литература

• Белоусов Н. И., Гроднев И. И. Радиочастотные кабели — Госэнергоиздат, 1959
• Д. Я. Гальперович, др. Радиочастотные кабели — 1990
• Б. Г. Степанов, ред. Любительская радиосвязь на КВ — М.: Радио и связь, 1991
• Н. И. Чистяков, ред. Справочная книга радиолюбителя-конструктора — М.: Радио и связь, 1990
• Джо Карр, Дэвис Джон, Карр Дж. Карманный справочник радиоинженера — Додэка XXI Издательский дом, 2002

Нормативно-техническая документация

• ГОСТ 11326.0-78 Кабели радиочастотные. Общие технические условия
• IEC 60078(1967) Кабели радиочастотные коаксиальные. Волновое сопротивление и размеры
• IEC 60096-1(1986) Кабели радиочастотные. Часть 1: Общие требования и методы измерений
• IEC 60096-2(1961) Кабели радиочастотные. Часть 2: Частные технические условия на кабели
• IEC 60096-3(1982) Кабели радиочастотные. Часть 3: Общие требования и испытания одножильных коаксиальных кабелей для использования в кабельных распределительных системах
• MIL-C-17 Coaxial Cable (военный стандарт США)
• МЭК 78-67, МЭК 96-0-70, МЭК 96-1-86, МЭК 96-3-82
• ТУ 16.К99-006-2001, ТУ16-505.858-81, ТУ16-705.125-79, ТУ16-505.166-77

Ссылки

См. также

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое «Коаксиал» в других словарях:

коаксиал — КОАКСИАЛ, а, м. Коаксиальный кабель. Протянули десять метров коаксиала. Из языка пользователей компьютеров … Словарь русского арго

коаксиал — Сокращенное название коаксиального кабеля (см. coaxial cable). [Л.М. Невдяев. Телекоммуникационные технологии. Англо русский толковый словарь справочник. Под редакцией Ю.М. Горностаева. Москва, 2002] Тематики электросвязь, основные понятия EN… … Справочник технического переводчика

переход коаксиал-микрополосковая линия — bendraašės ir mikrojuostelinės linijų jungė statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. coaxial to microstrip junction; coaxial to microstrip transition vok. Koaxialmikrostreifenleitungsübergang, m rus. переход коаксиал микрополосковая… … Radioelektronikos terminų žodynas

AES/EBU — AES/EBU типы соединительных разъемов стандарта AES/EBU . Стандарт цифрового звука, более известный как AES/EBU, официально имеет название AES3, описывает передачу цифровых аудиосигналов между различными устройствами. Разработан Обществом… … Википедия

Коаксиальный кабель — (от лат. co совместно и axis ось, то есть «соосный»), также известный как коаксиал (от англ. coaxial), электрический кабель, состоящий из расположенных соосно центрального проводника и экрана. Обычно служит для… … Википедия

IEEE 802.4 — стандарт передачи данных в компьютерных сетях, разработанный IEEE. Объединяет достоинства IEEE 802.3 с гарантированным временем передачи кадра. Среда передачи коаксиал или OnB (1 или 20 Mb/s). Стандарт IEEE 802.4 описывает механизм организации… … Википедия

Список вулканов Тихого океана — См. также: Список вулканов мира Список действующих и потухших вулканов. Название Высота Местоположение Последнее извержение метров футов Координаты Боуи (подводная гора) 24 79 … Википедия

Вулканы Тихого океана — См. также: Список вулканов мира Список действующих и потухших вулканов. Название Высота Местоположение Последнее извержение метров футов Координаты Боуи (подводная гора) 24 79 53.3, 135.63 … Википедия

Koaxialmikrostreifenleitungsübergang — bendraašės ir mikrojuostelinės linijų jungė statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. coaxial to microstrip junction; coaxial to microstrip transition vok. Koaxialmikrostreifenleitungsübergang, m rus. переход коаксиал микрополосковая… … Radioelektronikos terminų žodynas

bendraašės ir mikrojuostelinės linijų jungė — statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. coaxial to microstrip junction; coaxial to microstrip transition vok. Koaxialmikrostreifenleitungsübergang, m rus. переход коаксиал микрополосковая линия, m pranc. jonction coaxial ligne à… … Radioelektronikos terminų žodynas

Источник