Коаксиальный кабель

Конструкция  коаксиального кабеля

Коаксиальный кабель состоит из:

• 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;

• 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;

• 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;

• 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, омедненного алюминия, посеребренной меди и т. п.

Благодаря совпадению центров обоих проводников, а также определенному соотношению между диаметром центральной жилы и экрана, внутри кабеля в радиальном направлении образуется режим стоячей волны, позволяющий снизить потери электромагнитной энергии на излучение почти до нуля. В то же время экран обеспечивает защиту от внешних электромагнитных помех.

Категории

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

• RG-8 и RG-11 — «Толстый Ethernet» (Thicknet), 50 Ом. Стандарт 10BASE5;

• RG-58 — «Тонкий Ethernet» (Thinnet), 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. 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 Т-коннектора BNC (Bayonet Neill-Concelman). 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 185м.

«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)

BNC-коннектор

BNC (Bayonet Neill Concelman) коннектор служит для подключения тонкого коаксиального кабеля в радиоэлектронике.

Компоненты в семействе BNC

• BNC-коннектор. Либо припаивается, либо обжимается на конце кабеля

• BNC-F-коннектор c резьбовым креплением.

• BNC-Т-коннектор. Соединяет сетевой кабель с сетевой платой компьютера.

• BNC-бappeл-коннектор. Применяется для сращивания двух отрезков тонкого коаксиального кабеля.

• BNC-терминатор.

Пример соединения BNC-коннектора с сетевым кабелем

На концы кабеля крепятся разъёмы — BNC-коннекторы (male) . Их существует два типа — неразборные и разборные. Независимо от типа BNC-коннектора он состоит из трёх частей — корпус, наконечник (маленькая и тоненькая фуська) и обжимная гильза (пустой цилиндр). BNC-коннектор закрепляется на коаксиальном кабеле при помощи специальных обжимных клещей, если его нет то можно воспользоваться ножом, плоскогубцами и паяльником.

Сначала, на центральную жилу надевается наконечник и сильно сжимается. После этого нагреваешь наконечник и вставляешь туда центральную жилу. Затем нужно набросить на кабель обжимную гильзу. Она будет болтаться, поэтому просто нужно продвинуть её на кабель подальше, чтобы она не мешалась. Далее, помещаем кабель в корпус, чтобы наконечник вошёл полностью. Нужно запомнить, что оплётка экрана должна остаться снаружи корпуса. Если она входит внутрь, то подчисть немного больше. Теперь засунь на корпус гильзу (которая уже одета и болтается на кабеле), закрывая оплётку экрана, и зажимаем её плоскогубцами.

Для соединения двух или более компьютеров коаксиальным кабелем самого кабеля с разъёмами на концах недостаточно (невозможно просто присоединить BNC — коннектор к female-разъёму на сетевом адаптере или хабе) : к сетевой карте male-вывод подключается с помощью Т-коннектора, и только к его female-выводам присоединяются кабели.

Есть ещё одно правило: если к какому-то из female-выводов Т-коннектора кабель не присоединяется (что случается у крайних компьютеров на шине), то на него надевают заглушку, представляющую собой BNC-коннектор, в котором вместо кабеля встроен согласующий 50-омный резистор. Таких терминаторов на коаксиальном кабеле должно быть два — по одному на каждом конце.

Для соединения двух коаксиальных кабелей (если, например, длины одного не хватает) нужно применять I-коннектор; если такого нет, то можно использовать и Т-коннектор, оставив его male-часть свободной (то есть Т-коннектор не обязательно должен быть подключен к компьютеру).

В работающей сети Т-коннектор смело можно отсоединять от разъёма на сетевой карте без выключения компьютера; а вот отсоединять кабели от Т-коннекторов или снимать терминаторы нельзя — сеть неминуемо «зависнет» (причём не просто компьютеры из одного получившегося куска сети перестанут видеть компьютеры в другом куске, а оба куска будут неработоспособными).

При необходимости можно соединять сколько угодно Т-коннекторов. Если соединить два или три Т-коннектора, то скорость сети не сильно упадёт. Но если соединить пять или шесть коннекторов, то проблемы могут начаться.

Также следует заметить, что нельзя соединять куски кабеля пайкой или скручиванием, для этого необходимо использовать BNC-баррел-коннектор. 

Оптоволокно

Опти́ческое волокно́ — нить из оптически прозрачного материала (стекло, пластик), используемая для переноса света внутри себя посредством полного внутреннего отражения.

Волоконная оптика — раздел прикладной науки и машиностроения, описывающий такие волокна. Кабели на базе оптических волокон используются в волоконно-оптической связи, позволяющей передавать информацию на бо́льшие расстояния с более высокой скоростью передачи данных, чем в электронных средствах связи. В ряде случаев они также используются при создании датчиков.

Конструкция

Оптическое волокно имеет круглое сечение и состоит из двух частей — сердцевины и оболочки. Для обеспечения полного внутреннего отражения абсолютный показатель преломления сердцевины несколько выше показателя преломления оболочки. Например, если показатель преломления оболочки равен 1,474, то показатель преломления сердцевины — 1,479.

Луч света, направленный в сердцевину, будет распространяться по ней, испытывая многократные переотражения от границы раздела «сердцевина — оболочка».

Все оптические волокна, используемые в телекоммуникациях, имеют диаметр 125±1 микрон. Диаметр сердцевины может отличаться в зависимости от типа волокна и национальных стандартов.

Применение

Волоконно-оптическая связь

Основная статья: Волоконно-оптическая связь (ссылка на http://ru.wikipedia.org/)

Основное применение оптические волокна находят в качестве среды передачи на волоконно-оптических телекоммуникационных сетях различных уровней: от межконтинентальных магистралей до домашних компьютерных сетей. Применение оптических волокон позволяет оперировать с чрезвычайно высокими скоростями передачи, измеряемыми терабитами в секунду.

Волоконно-оптический датчик

Оптическое волокно может быть использовано как датчик для измерения напряжения, температуры, давления и других параметров. Малый размер и фактическое отсутствие необходимости в электрической энергии, даёт волоконно-оптическим датчикам преимущество перед традиционными электрическими в определённых областях.

Оптическое волокно используется в гидрофонах в сейсмических или гидролокационных приборах. Созданы системы с гидрофонами, в которых на волоконный кабель приходится более 100 датчиков. Системы с гидрофоновым датчиком используются в нефтедобывающей промышленности, а также флотом некоторых стран. Немецкая компания Sennheiser разработала лазерный микроскоп, работающий с лазером и оптическим волокном[1].

Волоконно-оптические датчики, измеряющие температуры и давления, разработаны для измерений в нефтяных скважинах. Они хорошо подходят для такой среды, работая при температурах, слишком высоких для полупроводниковых датчиков.

Разработаны устройства дуговой защиты с волоконно-оптическими датчиками, основными преимуществами которых перед традиционными устройствами дуговой защиты являются: высокое быстродействие, нечувствительность к электромагнитным помехам, гибкость и лёгкость монтажа, диэлектрические свойства.

Оптическое волокно применяется в лазерном гироскопе, используемом в Boeing 767 и в некоторых моделях машин (для навигации). Специальные оптические волокна используются в интерферометрических датчиках магнитного поля и электрического тока. Это волокна, полученные при вращении заготовки с сильным встроенным двойным лучепреломлением.