- Коаксиальный кабель – что это, устройство, где используется, плюсы и минусы, сравнение с оптическим кабелем
- Коаксиальный кабель – что это?
- Коаксиальный кабель – устройство
- Где используется коаксиальный кабель?
- Плюсы и минусы коаксиального кабеля
- Что лучше коаксиальный или оптический кабель?
- Виды коаксиальных кабелей
- Маркировка коаксиальных кабелей
- Как выбрать коаксиальный кабель?
- Использование коаксиального кабеля
- Инструмент для зачистки коаксиального кабеля
- Как соединить коаксиальный кабель?
- Прокладка коаксиального кабеля
- Как проверить коаксиальный кабель?
- Коаксиальный кабель
- Содержание
- Устройство
- История создания
- Применение
- Классификация
- Обозначения
- Обозначения советских кабелей
- Старые обозначения советских кабелей
- Международные обозначения
- Категории
- «Тонкий» Ethernet
- «Толстый» Ethernet
- Вспомогательные элементы коаксиального тракта
- Основные нормируемые характеристики
- Расчёт характеристик
- Интересные факты
Коаксиальный кабель – что это, устройство, где используется, плюсы и минусы, сравнение с оптическим кабелем
Технологические системы имеют свои особенности, для них используются определенные материалы и оснащение. Коаксиальный кабель – один из видов такого оборудования. Основное его предназначение – передача сигналов высокой частоты, которые применяются для систем связи и в других сферах техники.
Коаксиальный кабель – что это?
Благодаря высокой скорости передачи сигнала и уровня помехозащищенности этот вид оборудования имеет широкое распространение. Коаксиальный кабель – это электрический кабель, состоящий из центрального проводящего элемента, экрана, оплетки, выполненной из металла. Эти части конструкции между собой разделены внутренней изоляцией. Все элементы ее расположены в единой внешней оболочке.
Коаксиальный кабель – устройство
Он состоит из нескольких частей. Что такое коаксиальный кабель и какие элементы в него входят:
- Внутренний (центральный) проводник. Он может быть прямолинейным, многожильным, свитым в спираль, выполненным в форме трубки. В качестве проводящего элемента используется медная жила (одна или несколько, переплетенных между собой). Последняя может быть выполнена из стали.
- Экран (внешний проводник). Этот элемент необходим для защиты оборудования от негативного внешнего воздействия. Представляет он собой оплетку из фольги, имеющую покрытие в виде алюминиевого слоя.
- Изоляция. Коаксиальный кабель в своей структуре может иметь диэлектрическое наполнение полувоздушного либо сплошного типа. Благодаря изоляции обеспечивается постоянство размещения внешнего и внутреннего проводников по отношению друг к другу.
- Оболочка. Она выполнена из светостабилизированного полиэтилена и стойкая к ультрафиолетовому солнечному излучению. Для изготовления оболочки может использоваться поливинилхлорид или другой материал, имеющий изолирующие свойства.
Где используется коаксиальный кабель?
Применяется это оборудование в ряде сфер:
- Коаксиальный кабель для телевизора. Оснащение используется для обеспечения цифрового, спутникового, эфирного телевещания.
- Применяется оно и для радиовещания, в радиоэлектронной технике.
- С его использованием обеспечивается функционирование камер видеонаблюдения.
- Коаксиальный электрический кабель применяется для связи компьютеров с сетью интернет проводного типа.
- Одна из сфер использования оборудования – коммуникативные соединения, системы связи.
- Каналы связи на мобильных объектах (самолеты, корабли) – еще одна область применения оснащения.
- Используется оборудование в армейской, бытовой, любительской технике.
Плюсы и минусы коаксиального кабеля
Этот вид оснащения характеризуется своими преимуществами и недостатками. К плюсам оборудования относится:
- Применяется коаксиальный кабель для звука – передачи речи, сигналов видео, телевидения, радио.
- Оснащение характеризуется простотой монтажа.
- Его использование обеспечивает высокую скорость передачи данных.
- Его можно применять для создания коммуникаций на больших расстояниях.
- Обладает коаксиальный кабель и высоким уровнем защиты данных – к нему невозможно незаметно подключиться для их считывания.
- Оснащение обладает низким показателем затухания.
- Оборудование имеет высокие пропускные способности.
- Оно стабильно работает в широких областях частот.
Коаксиальный кабель телевизионный и применяемый для других сфер, обладает некоторыми недостатками:
- Оборудование является дорогостоящим.
- Оно имеет не самый высокий уровень стойкости к повреждениям.
- Если кабель толстый, он может быть сложным в монтаже.
- Полоса пропускания этого оборудования ниже, чем у оптоволоконного.
Что лучше коаксиальный или оптический кабель?
Какой вариант использовать, зависит от ряда критериев. Оптический кабель состоит из оптоволокон, способных передавать сигналы на длинные расстояния. Чтобы понять, какой из них оптимален в использовании, нужно сравнить их по некоторым параметрам:
- Полоса пропускания. У оптоволокна она выше до 40 Гбит/с. Коаксиальный кабель имеет показатель до 10 Гбит/с, поэтому первым обеспечивается более высокая скорость передачи данных.
- Установка. Оптоволоконный кабель имеет меньший вес и размер по сравнению с коаксиальным вариантом, поэтому его монтаж осуществляется проще.
- Расстояние передачи данных. По этому параметру выигрывает оптоволокно (до 5 км без повторителей), тогда как у коаксиального кабеля она составляет до 2,4 км. В некоторых случаях показатель последнего существенной роли не играет, например, если используется коаксиальный кабель для видеонаблюдения.
- Помехи. На оптоволокно они влияния не оказывают, а второй вариант их воздействию в небольшой степени поддается.
- Электроизоляция. Оптоволоконный кабель обладает полной гальванической развязкой концов, поэтому он неуязвим перед перепадами напряжения. Второй вариант характеризуется наличием соединения между концами, поэтому является восприимчивым к электромагнитным помехам.
Виды коаксиальных кабелей
Их классифицируют на:
- Тонкий коаксиальный кабель. Его диаметр составляет 0,5 см, он характеризуется гибкостью, поэтому прост в монтаже. Этот вариант не применяется для прокладки на длинные расстояния из-за повышенной способности к затуханию сигнала.
- Толстый коаксиальный электрический кабель. Диаметр конструкции составляет 1 см, она отличается жесткостью. Это классический вариант оборудования, который используется в настоящее время реже, чем тонкий.
Маркировка коаксиальных кабелей
Существует стандарт, согласно которому обозначаются характеристики оборудования. Кабель коаксиальный уличный может иметь такую маркировку:
- RG – маркировка для радиопроводящих устройств;
- DG – символы обозначают, что это цифровой коаксиальный кабель;
- SAT – маркировка оснащения для использования в спутниковых сетях;
- U – буква, обозначающая высокий уровень гибкости конструкции, которую прокладывают на длинные расстояния;
- A/U – символика, свидетельствующая о наличии у проводника множества жил, увеличивающих гибкость оснащения;
- LSZH – маркировка, обозначающая, что при горении оборудование не выделяет дым.
Как выбрать коаксиальный кабель?
Делать это нужно с учетом таких параметров:
- Материал изготовления. Считается, что оптимальный вариант – медь. Жилы из меди гибкие и обеспечивают хорошие параметры передачи данных.
- Толщина оснащения. От нее зависит скорость затухания. Коаксиальный кабель силовой – хороший вариант для прокладки на длинные расстояния, потому что он обеспечивает невысокий уровень этого параметра. В ряде случаев используется тонкий вариант – например, при выборе телевизионного кабеля для квартиры, если его длина не будет превышать 10 м.
- Оплетка. Чем она толще и прочнее, тем лучше оборудование защищено от внешних повреждений и помех.
- Сопротивление. Его показатель указан в Ом, и чаще используется оснащение с такими его значениями как 50 и 75 Ом. Для импульсной техники применяются конструкции с сопротивлением 100 Ом. Встречаются варианты со значением 150 и 200 Ом, но они не приняты международными стандартами и практически не используются.
- Внешняя изоляция. Для внутренней прокладки применяются белые покрытия – например, если это коаксиальный телевизионный кабель. Для наружного использования предназначены варианты с черной внешней изоляцией, защищающей от воздействия ультрафиолетовых лучей. Стоимость вторых выше.
- Отметки. На некоторых конструкциях указано, что они принадлежат к классу «Премиум» или являются цифровым кабелем. Специалисты считают, что это маркетинговая уловка, и оснащение без таких пометок соответствует важным критериям, поэтому не стоит переплачивать за оснащение с ними.
Использование коаксиального кабеля
Оно требует выполнения ряда правил:
- Соблюдайте рекомендации производителя конструкции о возможных радиусах ее изгиба и расстояний между креплениями.
- Если прокладывается коаксиальный кабель для телефона или телевизора, не следует раскладывать его на полу – на него можно наступить, зацепить, что приведет к повреждению и ухудшению сигнала.
- При прокладке оборудования нужно следить за тем, чтобы оно не подвергалось механическим повреждениям, усилиям. Это может привести к разрыву жилы, из-за чего ухудшается сигнал.
- Не следует размещать оснащение вблизи источников электромагнитных помех, например, проводов электропитания.
- Не допускайте разрыва кабеля. Даже при хорошем соединении концов ухудшается качество сигнала.
- Переход с одного разъема на другой нужно обеспечивать посредством специальных проводников.
Инструмент для зачистки коаксиального кабеля
Для работы с кабелем используются такой инструменты:
- Простой. Для бытового использования разогрев жил можно осуществлять посредством паяльника, зажигалки, горячей нити нихрома с последующим снятием изоляции плоскогубцами. Удалить защитный слой можно и с помощью специального ножа.
- Профессиональный. Если необходимо зачистить, например, кабель коаксиальный высоковольтный, специалисты используют другие приспособления – щипцы, клещи, пассатижи, ножи, стрипперы. Большинство моделей такого инструмента адаптировано к разным диаметрам обрабатываемого оснащения.
Как соединить коаксиальный кабель?
Есть несколько способов, как это сделать:
- Через переходник. Нужно очистить оба конца от изоляции, завернуть в обратную сторону фольгу экрана и оплетку. Половину внутренней стороны фольги следует вывернуть. Внутреннюю изоляцию счищают по сигнальный провод на расстоянии в 1 см. Подготовленные концы накручивают на F-штекеры так, чтобы основная жила выступала из него на 5 мм. После концы с штекерами прикручиваются к F-гнезду.
- Обжим коаксиального кабеля. Последний нужно зачистить, подготовить жилу, как в предыдущем способе. С использованием обжимного инструмента к центральной жиле прикладывается контакт и фиксируется разъем.
Прокладка коаксиального кабеля
Существуют такие способы:
- Кабелеукладчиком. С помощью этого оборудования работы по формированию траншей, размотки и прокладки выполняются одновременно. Принцип работы механизма заключается в расклинивании земли посредством специальных ножей, монтаж коаксиального кабеля вследствие движения механизма.
- Вручную. В этом случае траншеи нужных размеров подготавливаются заранее, после чего в них помещается оборудование на глубину, утвержденную проектом. Прокладка производится посредством растягивания оснащения специальными механизмами или вручную, чтобы избежать чрезмерного его натяжения.
Как проверить коаксиальный кабель?
Перед прокладкой это делается обязательно.
- Выполняется внешний осмотр барабанов, в которых размещается оснащение, на целостность.
- Используется коаксиальный кабель комбинированный или других типов, проверяется его сопротивление посредством специального оборудования.
- Необходимо проверить целостность внешней оболочки.
- Чтобы узнать, нет ли внутренних переломов в кабеле, используется специальный тестер, которым нужно провести вдоль всей его длины. Если он погаснет в каком-то месте, это свидетельствует о наличии внутренних повреждений.
Источник
Коаксиальный кабель
Коаксиа́льный ка́бель (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 передачи высокочастотных сигналов. Изобретён и запатентован в 1880 году британским физиком Оливером Хевисайдом.
Содержание
Устройство
Коаксиальный кабель (см. рисунок) состоит из:
- 4 (A) — оболочки (служит для изоляции и защиты от внешних воздействий) из светостабилизированного (то есть устойчивого к ультрафиолетовому излучению солнца) полиэтилена, поливинилхлорида, повива фторопластовой ленты или иного изоляционного материала;
- 3 (B) — внешнего проводника (экрана) в виде оплетки, фольги, покрытой слоем алюминия пленки и их комбинаций, а также гофрированной трубки, повива металлических лент и др. из меди, медного или алюминиевого сплава;
- 2 (C) — изоляции, выполненной в виде сплошного (полиэтилен, вспененный полиэтилен, сплошной фторопласт, фторопластовая лента и т. п.) или полувоздушного (кордельно-трубчатый повив, шайбы и др.) диэлектрического заполнения, обеспечивающей постоянство взаимного расположения (соосность) внутреннего и внешнего проводников;
- 1 (D) — внутреннего проводника в виде одиночного прямолинейного (как на рисунке) или свитого в спираль провода, многожильного провода, трубки, выполняемых из меди, медного сплава, алюминиевого сплава, омеднённой стали, омеднённого алюминия, посеребрённой меди и т. п.
Благодаря совпадению осей обоих проводников у идеального коаксиального кабеля оба компонента электромагнитного поля полностью сосредоточены в пространстве между проводниками (в диэлектрической изоляции) и не выходят за пределы кабеля, что исключает потери электромагнитной энергии на излучение и защищает кабель от внешних электромагнитных наводок. В реальных кабелях ограниченные выход излучения наружу и чувствительность к наводкам обусловлены отклонениями геометрии от идеальности.
История создания
- 1855 год — Уильям Томсон рассматривает коаксиальный кабель и получает формулу для погонной ёмкости. [1]
- 1880 год — Оливер Хевисайд получает британский патент № 1407 на коаксиальный кабель. [2]
- 1884 год — фирма Siemens & Halske патентует коаксиальный кабель в Германии (патент № 28978, 27 марта 1884). [3]
- 1894 год ― Никола Тесла запатентовал электрический проводник для переменных токов (патент № 514167).
- 1929 год — Ллойд Эспеншид (англ.Lloyd Espenschied ) и Герман Эффель из AT&T Bell Telephone Laboratories запатентовали первый современный коаксиальный кабель.
- 1936 год — AT&T построила экспериментальную телевизионную линию передачи на коаксиальном кабеле, между Филадельфией и Нью-Йорком.
- 1936 год — первая телепередача по коаксиальному кабелю с Берлинских Олимпийских Игр в Лейпциге.
- 1936 год — между Лондоном и Бирмингемом почтовой службой (теперь компания BT) проложен кабель на 40 телефонных номеров.
- 1941 год — 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 год — проложена первая трансатлантическая коаксиальная линия, TAT-1.
Применение
Основное назначение коаксиального кабеля — передача высокочастотного 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:
Существуют коаксиальные кабели для передачи низкочастотных сигналов (в этом случае оплётка служит в качестве экрана) и для постоянного тока высокого напряжения. Для таких кабелей волновое сопротивление не нормируется.
Классификация
По назначению — для систем кабельного телевидения, для систем связи, авиационной, космической техники, компьютерных сетей, бытовой техники и т. д.
По волновому сопротивлению (хотя волновое сопротивление кабеля может быть любым), стандартными являются пять значений по российским стандартам и три по международным:
- 50 Ом — наиболее распространённый тип, применяется в разных областях радиоэлектроники. Причиной выбора данного номинала была, прежде всего, возможность передачи радиосигналов c небольшими потерями в кабеле, а также близкие к предельно достижимым показания электрической прочности и передаваемой мощности; [4]
- 75 Ом — распространённый тип, применяется преимущественно в телевизионной и радиотехнике (был выбран по причине [источник не указан 252 дня] меньшего ослабления сигнала по сравнению с 50 Ом кабелем и хорошего согласования с волновым сопротивлением наиболее распространенного типа антенн — полуволнового диполя (73 ом); при этом потери в кабеле ниже, чем для 50 Ом);
- 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;
- Имеются и иные номиналы; кроме того, существуют коаксиальные кабели с ненормируемым [источник не указан 666 дней] волновым сопротивлением: наибольшее распространение они получили в аналоговой звукотехнике.
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.
По степени экранирования:
- со сплошным экраном
- с экраном из металлической трубки
- с экраном из лужёной оплётки
- с обычным экраном
- с однослойной оплёткой
- с двух- и многослойной оплёткой и с дополнительными экранирующими слоями
- излучающие кабели, имеющие намеренно низкую (и контролируемую) степень экранировки
Обозначения
Обозначения советских кабелей
По ГОСТ 11326.0-78 марки кабелей должны состоять из букв, означающих тип кабеля, и трёх 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 мм, 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.
Наличие буквы А («абонентский») в конце названия обозначает пониженное качество кабеля — отсутствие части проводников, составляющих экран.
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 советских кабелей
В 1950—1960-х годах в СССР применялась такая маркировка кабелей, в обозначении которой отсутствовали значимые компоненты. Маркировка состояла из букв «РК» и условного номера разработки. Например, обозначение «РК-50» означает не 50-омный кабель, а просто кабель с порядковым номером разработки «50», а его волновое сопротивление равно 157 Ом. [5]
Международные обозначения
Системы обозначений в разных странах устанавливаются международными, национальными стандартами, а также собственными стандартами предприятий-изготовителей (наиболее распространённые серии марок RG, DG, SAT). [6]
Категории
Кабели делятся по шкале Radio Guide. Наиболее распространённые категории кабеля:
- RG-11 и RG-8 — «толстый Ethernet» (Thicknet), 75 Ом и 50 Ом соответственно. Стандарт 10BASE-5;
- RG-58 — «тонкий Ethernet» (Thinnet), 50 Ом. Стандарт 10BASE-2:
- 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. 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 м. 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 мм и значительная гибкость позволяли ему быть проложенным практически в любых местах. Кабели соединялись друг с другом и с сетевой платой в компьютере при помощи T-коннектора BNC. 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 м.
«Толстый» Ethernet
Более толстый, по сравнению с предыдущим, кабель — около 12 мм в диаметре, имел более толстый центральный проводник. Плохо гнулся и имел значительную стоимость. Кроме того, при присоединении к компьютеру были некоторые сложности — использовались трансиверы AUI (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 м 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
- Коэффициент стоячей волны
- Максимальная передаваемая мощность
- Максимальное допустимое напряжение
- Минимальный радиус изгиба кабеля
Расчёт характеристик
Определение погонной ёмкости, погонной индуктивности и волнового сопротивления коаксиального кабеля по известным геометрическим размерам проводится следующим образом.
Сначала необходимо измерить внутренний диаметр D экрана, сняв защитную оболочку с конца кабеля и завернув оплетку (внешний диаметр внутренней изоляции). Затем измеряют диаметр d центральной жилы, сняв предварительно изоляцию. Третий параметр кабеля, который необходимо знать для определения волнового сопротивления, — относительная диэлектрическая проницаемость ε материала внутренней изоляции.
Погонная ёмкость Ch (в системе СИ, результат выражен в фарадах на метр) вычисляется [7] по формуле ёмкости цилиндрического конденсатора:
Погонная индуктивность Lh (в системе СИ, результат выражен в генри на метр) вычисляется [7] по формуле
где μ0 — магнитная постоянная, μ — относительная магнитная проницаемость изоляционного материала, которая во всех практически важных случаях близка к 1.
Волновое сопротивление коаксиального кабеля в системе СИ [8] :
(приближённое равенство справедливо в предположении, что μ = 1).
Волновое сопротивление коаксиального кабеля можно также определить по номограмме, приведённой на рисунке. Для этого необходимо соединить прямой линией точки на шкале D/d (отношения внутреннего диаметра экрана и диаметра внутренней жилы) и на шкале ε (диэлектрической проницаемости внутренней изоляции кабеля). Точка пересечения проведённой прямой со шкалой R номограммы соответствует искомому волновому сопротивлению.
Скорость распространения сигнала в кабеле вычисляется по формуле
где c — скорость света. При измерениях задержек в трактах, проектировании кабельных линий задержек и т. п. бывает полезно выражать длину кабеля в наносекундах, для чего используется обратная скорость сигнала, выраженная в наносекундах на метр: 1/ v = √ ε ·3,33 нс/м .
Предельное электрическое напряжение, передаваемое коаксиальным кабелем, определяется электрической прочностью S изолятора (в вольтах на метр), диаметром внутреннего проводника (поскольку максимальная напряжённость электрического поля в цилиндрическом конденсаторе достигается возле внутренней обкладки) и в меньшей степени диаметром внешнего проводника:
Интересные факты
Кабели с разрывами в экранирующей оболочке используются в качестве распределённых антенн. [источник не указан 123 дня]
Источник