Навчання 4 КУРС / Лінії передавання інформації / Veruga_lec / Коаксіальний кабель

Коаксіальний кабель

Коаксіальний кабель складається із двох циліндричних провідників, співвісно вставлених один в другий.Скоріш всього використовується центральний мідний провідник, покритий пластиковим ізолюючим матеріалом, поверх якого йде інший провідник металева сітка або алюмінієва фольга.Кабель забезпечує передачу даних на великі відстані і використовується для побудови мереж.

Існує два основних типи коаксіального кабелю:

- тонкий (thin) кабель, що має діаметр близько 0,5 см, більш гнучкий;

- товстий (thick) кабель, діаметром близько 1 см, значно більш твердий. Він являє собою класичний варіант коаксіального кабелю, що уже майже повністю витиснутий сучасним тонким кабелем.

«Тонкий» Ethernet

Був найбільш поширеним кабелем для побудови локальних мереж. Діаметр приблизно 6 мм і значна гнучкість дозволяли йому бути прокладені практично в будь-яких місцях. Кабелі з'єднувалися один з одним і з мережевою платою в комп'ютері за допомогою Т-конектора BNC (Bayonet Neill-Concelman). Між собою кабелі могли з'єднуватися за допомогою I-коннектора BNC (пряме з'єднання). На обох кінцях сегмента повинні бути встановлені термінатори. Підтримує передачу даних до 10 Мбіт / с на відстань до 185 м.

«Товстий» Ethernet

Більш товстий, в порівнянні з попереднім, кабель - близько 12 мм у діаметрі, мав більш товстий центральний провідник. Погано гнувся і мав значну вартість. Крім того, при приєднанні до комп'ютера були деякі складності - використовувалися трансивери AUI (Attachment Unit Interface), приєднані до мережевої карти за допомогою відгалуження, що пронизує кабель, т. зв. «Вампірчікі». За рахунок більш товстого провідника передачу даних можна було здійснювати на відстань до 500 м зі швидкістю 10 Мбіт / с. Однак складність і дорожнеча установки не дали цього кабелю такого широкого розповсюдження, як RG-58. Історично фірмовий кабель RG-8 мав жовте забарвлення, і тому іноді можна зустріти назву «Жовтий Ethernet» (англ. Yellow Ethernet)

Класифікація

По призначенню — для систем кабельного телебачення, для систем зв'язку, авіаційної, космічної техніки, комп'ютерних мереж, побутової техніки і т.д.

По хвильовому опору (хоча хвильовий опір кабелю може бути кожним), стандартними є п'ять значень за російськими стандартами й три по міжнародних:

50 Ом — найпоширеніший тип, застосовується в різних областях радіоелектроніки;

75 Ом — розповсюджений тип, застосовується переважно в телевізійній і відеотехніці;

100 Ом — застосовується рідко, в імпульсній техніці й для спеціальних цілей;

150 Ом — застосовується рідко, в імпульсній техніці й для спеціальних цілей, міжнародними стандартами не передбачений;

200 Ом — застосовується вкрай рідко, міжнародними стандартами не передбачений.

По діаметру ізоляції:

субминиатюрные — до 1 мм;

мініатюрні — 1,5-2,95 мм;

среднегабаритные — 3,7-11,5 мм;

великогабаритні — більш 11,5 мм.

По гнучкості (стійкість до багаторазових перегинів і механічний момент вигину кабелю):

тверді;

напівжорсткі;

гнучкі;

особогибкие.

Позначення

За ДСТ 11326.0-78 марки кабелів повинні складатися з букв, що означають тип кабелю, і трьох чисел (розділених дефісами).

Перше число означає значення номінального хвильового опору. Друге число означає — для коаксіальних кабелів — значення номінального діаметра по ізоляції, округлене до найближчого меншого цілого числа для діаметрів більш 2 мм ( за винятком діаметра 2,95 мм, який повинен бути округлений до 3 мм, і діаметра 3,7 мм, який округляти не слід):

для кабелів зі спіральними внутрішніми провідниками — значення номінального діаметра сердечника;

для двухпроводных кабелів із провідниками в окремих екранах — значення діаметра по ізоляції, округлене так само, як і для коаксіальних кабелів;

для двухпроводных кабелів із провідниками в загальній ізоляції або скручених з окремо ізольованих провідників — значення найбільшого розміру по заповненню або діаметра по скрутці.

Третє — двох- або тризначне число — означає: перша цифра — групу ізоляції й категорію теплостійкості кабелю, а наступні цифри означають порядковий номер розробки. Кабелям відповідної теплостійкості привласнене наступне цифрове позначення:

1 — звичайної теплостійкості із суцільною ізоляцією;

2 — підвищеної теплостійкості із суцільною ізоляцією;

3 — звичайної теплостійкості з напівповітряною ізоляцією;

4 — підвищеної теплостійкості з напівповітряною ізоляцією;

5 — звичайної теплостійкості з повітряною ізоляцією;

6 — підвищеної теплостійкості з повітряною ізоляцією;

7 — високої теплостійкості.

До марки кабелів підвищеної однорідності або підвищеної стабільності параметрів наприкінці через тирі додають букву С.

Приклад умовної позначки радіочастотного коаксіального кабелю з номінальним хвильовим опором 50 Ом, із суцільною ізоляцією звичайної теплостійкості, номінальним діаметром по ізоляції 4,6 мм і номером розробки 1 «Кабель РК 50-4-II ДЕРЖСТАНДАРТ (ТУ)*».

Обладнання

Коаксіальний кабель (див. малюнок) складається з:

A — оболонки (служить для ізоляції й захисту від зовнішніх впливів) зі светостабилизированного ( тобто стійкого до ультрафіолетового випромінювання сонця) полиэтилена;

B — зовнішнього провідника (екрана) у вигляді оплетки, фольги, покритої шаром алюмінію плівки і їх комбінацій, а також гофрованої трубки, повива металевих стрічок і ін. з міді, мідного або алюмінієвого сплаву;

C — ізоляції, виконаної у вигляді суцільного (полиэтилен, спінений полиэтилен, суцільний фторопласт, фторопластова стрічка й т.п.) або напівповітряного (кордельно-трубчастий повивши, шайби й ін.) діелектричного заповнення, що забезпечує сталість взаємного розташування (співвісність) внутрішнього й зовнішнього провідників;

D — внутрішнього провідника у вигляді одиночного прямолінійного ( як на малюнку) або звитого в спіраль проведення, багатожильного проведення, трубки, виконуваних з міді, мідного сплаву, алюмінієвого сплаву, обмідненої сталі, обмідненого алюмінію, посрібленої міді й т.п.

Завдяки збігу центрів обох провідників, а також певному співвідношенню між діаметром центральної жили й екрана, усередині кабелю в радіальному напрямку утворюється режим стоячої хвилі, що дозволяє знизити втрати електромагнітної енергії на випромінювання майже до нуля. У той же час екран забезпечує захист від зовнішніх електромагнітних перешкод.

Основні нормовані характеристики:

- Хвильовий опір.

- Погонне ослаблення на різних частотах.

- Погонна ємність.

- Погонна індуктивність.

- Коефіцієнт укорочення.

- Діаметр центральної жили.

- Внутрішній діаметр екрана.

- Зовнішній діаметр оболонки.

Хвильовий опір

Номограма для визначення хвильового опору кабелю.

Визначення хвильового опору коаксіального кабелю по відомих геометричних розмірах проводиться в такий спосіб.

Спочатку необхідно виміряти внутрішній діаметр D екрана, знявши захисну оболонку з кінця кабелю й загорнувши оплетку (зовнішній діаметр внутрішньої ізоляції). Потім вимірюють діаметр d центральної жили, знявши попередньо ізоляцію. Підставивши у формулу значення діелектричної проникності матеріалу внутрішньої ізоляції з додатка й результат попередніх вимірів, знаходять хвильовий опір кабелю.

Для цього необхідно з'єднати прямою лінією крапки на шкалі «D/d» (відносини внутрішнього діаметра екрана й діаметра внутрішньої жили) і на шкалі «Е» (величини діелектричної проникності внутрішньої ізоляції кабелю). Крапка перетинання проведеної прямій зі шкалою «R» номограми відповідає шуканій величині хвильового опору обумовленого кабелю.