Коаксиальный кабель
Коаксиальный кабель (коаксиальная пара) – это проводник, который состоит из центральной жилы и экрана. Они разделены изоляционным материалом или воздушной камерой, но расположены на одной оси. Он передает радиочастотные электрические сигналы. Отличием от экранированного провода является однородное сечение в направлении одной оси, изготовление изоляционного слоя из более качественных материалов, лучшее качество проводника. Все габаритные характеристики нормируются стандартами отрасли.
Данное изделие бывает тонким и толстым. Выбирают его в соответствии с параметрами сети. Тонкий имеет диаметр 5 мм, он обладает гибкостью, характеризуется простотой использования и является универсальным. Он подключается к платам сетевого адаптера компьютера, передает сигнал на расстояние 185 м без помех и затухания. Тонкий кабель оборудуется жилами из меди.
Толстый коаксиальный кабель имеет меньшую податливость изгибу, диаметр его составляет 10 мм. Его наименование часто указано как «стандартный Ethernet», что обусловлено его применением в сетевой архитектуре. Медная жила имеет большее сечение. Дальность сигнала составляет 500 м, поэтому он может применяться для объединения небольших сетей, состоящих из тонкого аналога.
Для соединения с толстым типом кабеля используется специальное устройство – трансивер, который оснащен разъемом vampire (piercing) tap – «зуб вампира» или «пронзающий ответвитель». Он способен пройти через изоляцию и установить соединение с жилой. Для подключения трансивера к сетевому адаптеру необходимо провод первого подключить к коннектору AUI платы. Он имеет название DIX-коннектор.
При увеличении площади сечения кабеля повышается сложность его прокладки. Тонкий имеет такие преимущества, как простота работы, небольшая стоимость, гибкость. Толстый в этом плане уступает своему аналогу, особенно если речь идет о прокладке трассы по трубам и желобам. Преимуществом его является способность передавать сигнал на большее расстояние.
Область применения
Коаксиальный кабель способен передавать сигналы на высокой частоте и защищать линию от внешних радиопомех. Наибольшую популярность он получил в:
- военной технике и других технических сферах;
- компьютерной технике;
- коммуникациях, дистанционном управлении и видеонаблюдении;
- автоматизированных системах управления.
Достоинства и недостатки
Высокая популярность кабеля обусловлена его преимуществами:
- небольшое затухание;
- стабильность работы при различной частоте сигнала;
- широкая полоса пропускания;
- безопасность и простота монтажа;
- невысокая цена, малый вес, гибкость, удобство в работе.
К эксплуатационным недостаткам относятся:
- меньшая полоса пропускания по сравнению с оптоволокном;
- потребность в коннекторах, сложность их установки и высокая стоимость;
- затратность монтажных работ с толстым кабелем;
- более сложная прокладка по сравнению с витой парой;
- подверженность механическим повреждениям.
Составные части
В состав коаксиального кабеля входят:
- 4 – оболочки, используемые в качестве изоляционного и защитного слоев. Они изготавливаются из светостабилизированного полиэтилена (ПЭ), ПВХ, витой фторопластовой ленты;
- 3 – внешний проводник (экран) изготавливается в виде оплетки, фольги с наружным покрытием из алюминия, гофротрубки, витых лент металла (меди, сплавов на основе алюминия и меди);
- 2 – изоляционный слой, представленный сплошным или полувоздушным диэлектрическим заполнением, которое обеспечивает соосность наружного и внутреннего проводника. Он может быть изготовлен из ПЭ, вспененного ПЭ, сплошного фторопласта, ленты из фторопласта, кордельно-трубчатого повива, шайбы и т.д.;
- 1 – внутренний проводник, представленный одиночным прямым или спиралевидным кабелем, многожильным проводником, трубкой из меди, сплава на ее основе, алюминиевого сплава, омедненной стали или алюминия, посеребренной меди.
Соосность сводит к минимуму потери электромагнитной энергии на излучение и обеспечивает защиту от помех. Это обусловлено сосредоточенностью обоих компонентов электромагнитного поля в пространстве между проводниками и невозможностью выхода их за пределы кабеля. В реальности такие отклонения могут происходить, поэтому показатели не является идеальными, а основная часть сигнала проводится по сердечнику.
Характеристики коаксиального кабеля
К основным характеристикам коаксиального кабеля относятся:
| вероятность возникновения коллизии | 10^(-9)…10^(-7); |
| частота | более 50 МГц (видео, протяженность трассы – 2 км), более 400 МГц (радио, протяженность – до 50 км при наличии усилителя); |
| стоимость | небольшая по сравнению с оптоволокном; |
| устойчивость к помехам | высокая, в том числе электромагнитным; |
| возможность передачи | аналоговые и цифровые сигналы; |
| полоса пропускания | широкая; |
| возможность передавать сигнал без помех на расстояние | 100-1000 м; |
| степень радиоизлучения | малая. |
Классификация
Типы коаксиальных кабелей по области применения:
- для авиации;
- для кабельного TV;
- для бытовой техники;
- для космической техники;
- для компьютерных сетей;
- для коммуникации.
Волновое сопротивление может отличаться от указанных в классификации значений, для удобства предусмотрено разделение кабелей на группы. В России предусмотрено пять классов, а в международных нормах – три. Аналоговая звукотехника часто использует проводники, которые не нормируются. В зависимости от волнового сопротивления выделяют:
- 50 Ом – кабель пользуется наибольшей популярностью, используется в радиотехнике. Он передает радиосигналы, максимальные по мощности и электрической прочности при минимальных потерях;
- 75 Ом – второй по востребованности проводник, используется в TV системах. Он характеризуется механической прочностью и невысокой стоимостью, применяется при небольшой мощности, но значительной протяженности сети. Потери его несколько выше;
- 100 Ом – используется в импульсной технике и специальных целях;
- 150 Ом – является аналогом с повышенным сопротивлением;
- 200 Ом – характеризуется самым высоким сопротивлением, предусмотрен только нормами РФ.
Классификация по диаметру изоляции разделяет коаксиальный кабель на группы:
- субминиатюрный – до 1 мм;
- миниатюрный – 1,5-2,95 мм;
- среднегабаритный – 3,7-11,5 мм;
- крупногабаритный – больше 11,5 мм.
По виду экрана провод делится на:
- из трубки, изготовленной из металла;
- сплошной;
- с луженой оплеткой;
- с двойной и многослойной оплетка, дополнительным слоем;
- с однослойной оплеткой;
- стандартный экран;
- излучающий проводник (со специально заниженной, но контролируемой степенью экранирования).
В зависимости от гибкости выделяют:
- жесткий;
- полужесткий;
- гибкий;
- особо гибкий кабель.
Марки коаксиальных кабелей
Названия проводников такого рода: RG, SAT, PK.
Рекомендации по выбору
При выборе провода стоит обратить внимание на:
- гибкость;
- стандарты отрасли;
- волновую частоту;
- назначение.
Прокладка кабеля
Простота подключения коаксиального кабеля обусловлена применением специальных разъемов, которые разделяются по назначению:
- переходы, применяемые при объединении проводов с различными соединительными формами, нормами или типами коннекторов;
- разъемы, применяемые для объединения кабелей с различными блоками и аппаратами;
- межканальные переходы, объединяющие блоки агрегатов, работающих на высокой частоте и оборудованных разными соединителями.
Коаксиальный кабель SAT 703 состоит из основного проводника и двойного экранирования. В качестве внутреннего проводящего элемента используется одножильная медная часть, а диэлектрик представлен ПВХ. Наименование проводника обозначает возможность применения в системах спутникового TV. Каждый вид кабеля имеет свои особенности, технические … Читать далее →
Источник
Производство радиочастотных кабелей в России
Появление первых радиочастотных кабелей относится к началу 40-х годов, когда в Москве на заводе «Электропровод» было начато производство кабелей для наземных радиолокационных станций. К концу 50-х годов кабельными заводами выпускалось около сотни марок кабелей с полиэтиленовой изоляцией и более десятка конструкций теплостойких радиочастотных кабелей с изоляцией из политетрафторэтилена. В течение двух последующих десятилетий было освоено производство основных серий радиочастотных кабелей, отвечающих потребностям промышленности. Разработанные кабели были унифицированы и сведены в единый государственный стандарт (ГОСТ) с учетом имеющихся на тот момент рекомендаций Международной Электротехнической Комиссии (МЭК).
В 60-х годах для нужд оборонных отраслей, бурно развивающейся ракетно-космической техники в г. Мытищи было образовано Особое конструкторское бюро кабельной промышленности (ОКБ КП). Отдел радиочастотных кабелей этого предприятия стал головным по разработке радиочастотных кабелей в кабельной отрасли бывшего СССР. Это предприятие занималось разработкой и курировало производство миниатюрных и сред-негабаритных радиочастотных кабелей. Работы, касающиеся крупногабаритных кабелей, были закреплены за НИИ завода «Севкабель» (г. Санкт-Петербург). Достаточно интенсивное развитие радиочастотных кабелей сменилось вынужденным застоем в 90-е годы. К настоящему моменту радиочастотные кабели производят более десятка предприятий, но в основном это кабели, не в полной мере отвечающие современным требованиям. Тем не менее, объем производства радиочастотных кабелей в 2003 году составил около 77 тыс. км, что по отношению к предшествующему году дало увеличение выпуска продукции на 24%. Основная масса производимых в стране радиочастотных кабелей предназначена для передачи телевизионных сигналов в абонентской и распределительной сети приема телевидения, а также для передачи видеосигналов в системах видеонаблюдения. Это кабели с волновым сопротивлением 75 Ом со сплошной полиэтиленовой изоляцией диаметром 2,2 мм, 4,6 мм, 7,25 мм и 9,0 мм. Следующим по массовости стоит производство кабелей для систем радиосвязи с волновым сопротивлением 50 Ом, объем выпуска которых в общей массе с кабелями других типов, составляет 10-15%. В России исторически существует и отчасти производится широкая номенклатура кабелей для систем радиосвязи. Среди них серия миниатюрных и среднегабаритных теплостойких кабелей (рис. 1), разработанных для нужд аэрокосмической техники.
Рис.1. Теплостойкие радиочастотные кабели
Имеющие спрос традиционные марки 50-омных кабелей (РК50-4-11, РК50-7-11, РК50-11-11 и др.), выпускаемых многими кабельными заводами, дополнены новыми разработками НПП «Спецкабель» — кабелями с пористой полиэтиленовой изоляцией, полученной методом физического вспенивания (РК50-4,8-32, РК50-7-35 и др.), производимыми в кооперации с другими кабельными заводами. Кабели со сплошной полиэтиленовой изоляцией имеют, в силу своих конструктивных особенностей, высокую эксплуатационную надежность и обладают существенным недостатком по сравнению с кабелями, имеющими пористую полиэтиленовую изоляцию. Недостаток сплошной изоляции — большой расход полиэтилена и более высокий уровень потерь при тех же габаритах кабелей, что в условиях массового производства существенно влияет на ценовой аспект предлагаемых изготовителями кабелей. При наличии ограниченных мощностей для производства кабелей с пористой полиэтиленовой изоляцией в России, значительный объем соответствующей продукции завозится из Китая, Италии и США.
По самой скромной оценке, в Россию ввозится более 50 тыс. км в год кабеля типа RG-6 и еще около 10 тыс. км радиочастотных кабелей других типов. Такая популярность кабелей типа RG-6 объясняется значительной потребностью в абонентских кабелях для телевизионных сетей индивидуального, коллективного и спутникового приема, относительно низким уровнем потерь в указанных кабелях и наличием стандартных, получивших широкое распространение соединителей. Альтернативой кабелю типа RG-6 являются отечественные кабели марок РК75-4-11, РК75-4-12 или РК75-4-15.
Принятая в Москве концепция развития сети кабельного телевидения, пример Соединенных Штатов и ряда европейских стран, в приложении к России позволяет прогнозировать устойчивый рост потребности в телевизионных радиочастотных кабелях. На сегодняшний день, все мыслимые информационные услуги (телефония, телевидение, видео по запросу, скоростной доступ в Интернет, пожарная и охранная сигнализация и т.п.) могут быть реализованы через гибридную волоконно-оптическую и коаксиальную сеть. Так, в качестве магистральных (транспортных) линий используются волоконно-оптические кабели, обеспечивающие максимальные скорости передачи информации (свыше 10 Мбит/с), далее связь осуществляется через сеть доступа, именуемую еще «последней милей». В соответствии с существующей практикой, сеть доступа построена на основе коаксиальных кабелей, позволяющих передавать информацию конечному потребителю со скоростями порядка нескольких Мбит/с. Учитывая, что телевизионный кабель заходит практически в каждую квартиру, а в крупных городах телевизионные кабели объединены в сети кабельного телевидения и системы коллективного приема, то можно считать системы кабельного телевидения основой сети широкополосного доступа для широкого круга пользователей.
Телевизионные кабели для современной сети должны обеспечить передачу сигналов в широком диапазоне частот — 5-862 МГц с возможным расширением до 2150 МГц, при этом полоса от 5 до 42 МГц предназначена для связи абонента с оператором, сервисных служб и Интернета, а полоса от 48 МГц до 860 МГц предназначена для передачи телевизионных сигналов (около ста каналов аналогового телевидения).
Учитывая необходимость организации производства радиочастотных кабелей, удовлетворяющих современным требованиям, НПП «Спецкабель» разработал новую серию кабелей для систем кабельного телевидения. Это серия включает абонентские, распределительные и субмагистральные кабели.
 |
| ||||||||
