Типы коаксиальных кабелей
Выбор того или иного типа кабеля зависит от потребностей конкретной сети.
Тонкий коаксиальный кабель
Тонкий коаксиальный кабель — гибкий кабель диаметром около 0,5 см (около 0,25 дюймов). Он прост в применении и годится практически для любого типа сети. Подключается непосредственно к платам сетевого адаптера компьютеров.
Тонкий (thin) коаксиальный кабель способен передавать сигнал на расстояние до 185 м (около 607 футов) без его заметного искажения, вызванного затуханием.
Производители оборудования выработали специальную маркировку для различных типов кабелей. Тонкий коаксиальный кабель относится к группе, которая называется семейством RG-58, его волновое сопротивление равно 50 Ом. Волновое сопротивление (impedance) — это сопротивление переменному току, выраженное в омах. Основная отличительная особенность этого семейства — медная жила. Она может быть сплошной или состоять из нескольких переплетенных проводов.
Сплошная медная жила
Военный стандарт для RG-58 A/U
Используется для широкополосной передачи (например, в кабельном телевидении)
Имеет больший диаметр по сравнению с RG-59, предназначен для более высоких частот, но может применяться и для широкополосной передачи
Используется в сетях ArcNet®
Толстый коаксиальный кабель
Толстый (thick) коаксиальный кабель — относительно жесткий кабель с диаметром около 1 см (около 0,5 дюймов). Иногда его называют «стандартный Ethernet», поскольку он был первым типом кабеля, применяемым в Ethernet — популярной сетевой архитектуре. Медная жила этого кабеля толще, чем у тонкого коаксиального кабеля.
Чем толще жила у кабеля, тем большее расстояние способен преодолеть сигнал. Следовательно, толстый коаксиальный кабель передает сигналы дальше, чем тонкий, — до 500 м (около 1 640 футов). Поэтому толстый коаксиальный кабель иногда используют в качестве основного кабеля [магистрали (backbone)], который соединяет несколько небольших сетей, построенных на тонком коаксиальном кабеле.
Сравнение двух типов коаксиальных кабелей
Как правило, чем толще кабель, тем сложнее с ним работать. Тонкий коаксиальный кабель гибок, прост в установке и относительно недорог. Толстый кабель трудно гнуть, и, следовательно, его сложнее устанавливать. Это очень существенный недостаток, особенно если необходимо проложить кабель по трубам или желобам. Толстый коаксиальный кабель дороже тонкого, но при этом он передает сигналы на большие расстояния.
Оптоволоконные линии.
В оптоволоконном кабеле цифровые данные распространяются по оптическим волокнам в виде модулированных световых импульсов. Это относительно надежный (защищенный) способ передачи, поскольку электрические сигналы при этом не передаются. Следовательно, оптоволоконный кабель нельзя вскрыть и перехватить данные, от чего не застрахован любой кабель, проводящий электрические сигналы.
Оптоволоконные линии предназначены для перемещения больших объемов данных на очень высоких скоростях, так как сигнал в них практически не затухает и не искажается.
Коаксиальные кабели
В данную группу входят кабели, предназначенные для соединения различных радиоустройств и радиочастотных установок. Основные типы кабелей выпускаются в соответствии с ГОСТ 11326.0-78. Кроме этого по отдельной документации выпускаются специальные кабели.
Общие сведения
Радиочастотные кабели выпускаются слелуюших типов:
РК – радиочастотные коаксиальные кабели;
РД – радиочастотные симметричные кабели, двухжильные или из двух коаксиальных пар;
РС – радиочастотные кабели со спиральными проводниками коаксиальные н симметричные.
Кабели по конструктивному выполнению изоляции разделяются на три группы:
1) кабели со сплошной изоляцией, у которых все пространство между внутренним н внешним проводниками (коаксиальные кабели) или между токопроводящими жилами и их экраном (симметричные кабели) заполнено сплошной изоляцией или обмоткой из изоляционных лент;
2) кабели с воздушной изоляцией, у которых на внутреннем проводнике (коаксиальные кабели или симметричные кабели из двух коаксиальных пар) или на жилах (симметричные кабели) через определенный интервал имеются выполненные из изоляционного материала шайбы, колпачки или кордель, наложенный по винтовой спирали, образующие изоляционный каркас между внутренним и внешним проводниками или между жилами и их экраном;
3) кабели с полувоздушной изоляцией, у которых трубка из изоляционного материала, выполненная сплошной или в виде обмотки из лент, расположена поверх или под изоляционным каркасом, помещенным между внутренним и внешним проводниками (коакснальные кабели или симметричные кабели из двух коаксиальных пар) или на каждой из двух жил (симметричные кабели).
К полувоздушной изоляции относится также пористо-пластмассовая, балонная и изоляция в виде шлицованной трубки.
По номинальному волновому сопротивлению устанавливаются следующие ряды кабелей:
— типа РК — 50, 75, 100, 150 и 200 Ом;
— типа РС – 50, 75, 100, 150, 200, 400. 800. 1600 и 3200 Ом;
— типа РД – 75, 100, 150, 200 и 300 Ом.
Допускается в технически обоснованных случаях волновое сопротивление менее 50 Ом. Значения выбираются из ряда: 6; 9,5; 12,5; 19; 25; 37,5 Ом.
Номинальный диаметр по изоляции коаксиального кабеля, коаксиальных пар симметричного кабеля и наибольший размер но заполнению или скрутке симметричного двухжильного кабеля должен быть равен одной из величин следующего ряда: 0.60; 0.87: 1.0: 1.5; 2,2; 2,95; 3,7; 4,6; 4,8; 5,6; 7,25; 9,0; 11,5; 13,0; 17,3; 24,0; 33,0; 44,0; 60,0; 75,0 мм. Допускается разработка и изготовление кабелей с диаметром меньше 0,6 мм.
Для кабелей с гофрированным внешним проводником диаметр по изоляции принимается равным наименьшему внутреннему диаметру гофра.
Номинальный диаметр сердечника кабеля со спиральным внутренним проводником должен быть равен одному из следующих значений 3,0; 7 0 мм. Допускаются другие размеры диаметров, которые должны быть указаны в стандартах нлн технических условиях на кабели определенных марок.
Коаксиальные кабели в зависимости от номинального диаметра по изоляции разделяют на четыре группы: субминиатюрные – диаметром до 1 мм, миниатюрные – от 1,5 до 2,95 мм, среднегабаритные — от 3,7 до 11,5 и крупногабаритные – более 11,5 мм.
По теплостойкости кабели разделяют на три категории:
— обычной теплостойкости – для температур до 125С включительно;
— повышенной теплостойкости – для температур выше 125С до 250С включительно;
— высокой теплостойкости – для температур выше250С.
Марки кабелй должны состоять из букв, тип кабеля и трех чисел (разделенных тире).
Первое число означает величину номинального волнового сопротивления.
Второе число означает:
— для коаксиальныx кабелей – значение номинального диаметра по изоляции, округленное 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 мм, который округлять не следует);
— для кабелей со спиральными внутренними проводниками — значение номинального диаметра сердечника;
— для симметричных кабелей с изолированными жилами — значение наибольшего размера по заполнению или по скрутке.
Третье двух- или трехзначное число, первая цифра которого означает группу изоляции и категорию теплостойкости кабеля, а последующее — порядковый номер разработки.
Каждой группе изоляции при соответствующей теплостойкости кабеля присвоено следующее цифровое обозначение:
1. Кабели обычной теплостойкости со сплощной изоляцией;
2. Кабели повышенной теплостойкости со сплошной изоляцией;
3. Кабели обычной теплостойкости с полувоздушной изоляцией;
4. Кабели повышенной теплостойкости с полувоздушной изоляцией;
5. Кабели обычной теплостойкости с воздушной изоляцией;
6. Кабели повышенной теплостойкости с воздушной изоляцией;
7. Кабели высокой теплостойкости.
К марке кабелей повышенной однородности или повышенной стабильности параметров в конце через тире добавляется буква С.
В марках коаксиальных и симметричных кабелей, защитный покров которых относится к типам, предусмотренными ГОСТ 7006-72, в конце через тире должно быть указано буквенное обозначение типа брони. В технически обоснованных случаях допускается введение дополнительных буквенных обозначений, что должно быть оговорено в стандарте или технических условиях на кабель определенной марки.
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
-
— Ллойд Эспеншид (Lloyd Espenschied) и Герман Эффель из AT&T Bell Telephone Laboratories запатентовали первый современный коаксиальный кабель. — Щелкунов высказал предположение, что по коаксиальному кабелю можно передавать телевидение или 200 телефонных разговоров одновременно. — AT&T построила экспериментальную телевизионную линию передачи на коаксиальном кабеле, между Филадельфией и Нью-Йорком. — Первая телепередача по коаксиальному кабелю, с Берлинских Олимпийских Игр в Лейпциге. — Между Лондоном и Бирмингемом, почтовой службой (теперь BT) проложен кабель на 40 телефонных номеров. [Источник: архивы http://www.bt.com] — Первое коммерческое использование системы L1 в США, компанией AT&T. Между Миннеаполисом, (Миннесота) и Стивенс Пойнт (Висконсин) запущен ТВ-канал и 480 телефонных номеров. — 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 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
- 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
- Субминиатюрные — до 1 мм
- Миниатюрные — 1,5 – 2,95 мм
- Среднегабаритные — 3,7 – 11,5 мм
- Крупногабаритные — более 11,5 мм
- 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:
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
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 (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
- Радиочастотный кабель
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
Преимущества коаксиального кабеля
В нормативном документе – ГОСТ 15845-80 «Изделия кабельные…» приведены термины, связанные с кабелями и даны их определения.
Электрический кабель – одна или более токопроводящих жил, изолированных друг от друга и от внешней металлической защитной оболочки.
Коаксиальная пара – два проводника, разделенные слоем изоляции и расположенные на общей оси и разделенные слоем изоляции:
- центральная жила – по оси коаксиальной пары;
- оболочка, установленная эквидистантно, т. е. на одинаковом расстоянии вокруг центральной жилы.
Из этих определений получим: коаксиальный кабель – это электрический кабель, токопроводящие пары которого выполнены коаксиальными, т. е. расположенными на одной оси.
Это может быть не только одна коаксиальная пара, а более сложное устройство из нескольких таких пар. Например, триаксиальный кабель состоит из трех токопроводящих проводников, которые расположены на одной общей оси и промежутки, между которыми заполнены изоляцией.
«Разделанный» торец триаксиального кабеля.
Структура триаксиального кабеля справа налево:
- центральная жила;
- белый цилиндр – сплошная изоляция жилы, например, из полиэтилена;
- первый экран – оплетка из оголенных проволочек;
- трубка розового цвета – второй слой изоляции – специальный диэлектрический материал, например, фторопласт;
- второй экран, тоже токопроводящая проволочная оплетка;
- красный цилиндр – наружная изоляция из пластика, защищающая кабель от внешних воздействий.
Но такие кабели применяются не часто. Большинство же используемых коаксиальных кабелей традиционно двухпроводные – центральная жила и экранирующий металлический, металлизированный или псевдо-металлический слой, выполняющий функцию экрана. Например, он может быть выполнен в виде сетки из тонких неизолированных проволочек.
Чтобы через ячейки такой сетки не проникало излучение электромагнитного поля, они должны быть размерами меньше 1/2 или 1/4 длины волны сигнала, передаваемого по кабелю. В таком случае через «дырочки» оплетки не будет проникать электромагнитная энергия, например, полного телевизионного сигнала. А это излучение, занимающее полосу частот от герц до десятков мегагерц. Т. е. не будет утечек наружу в окружающую среду и попадания в виде помех в другие кабели или электронную аппаратуру. И не будет наведения сигналов на электромагнитное поле, распространяющееся между центральной жилой и экраном. Наводки возникают в работе слаботочной электронной аппаратуры при прохождении больших токов в силовых кабелях электропитания, проложенных рядом с ней, от искрящего электрооборудования и т. п.
Т. е. снаружи в промежуток между коаксиальными электродами – центральной жилой и экраном не будет попадать излучение внешней помехи.
Если рассматривать название «коаксиальный кабель» терминологически, т. е. по структуре слова-термина, то получим следующее: латинское слово «coaxis» можно разделить на «co» – совместный или совмещенный и «axis» – осевой или соосный. Или «совмещенный на одной оси».
Практически тот же результат получим при анализе английского слова «coaxial».
Видно, что если последний термин транслитерировать кириллицей, то и получим название «коаксиал» или коаксиальный кабель.
Какие материалы используются при изготовлении коаксиальных кабелей?
Основной и наиболее емкий и точный нормативный документ – российский ГОСТ Р 53880-2010 «Кабели коаксиальные для сетей кабельного телевидения. Общие технические условия».
Определения материалов, которые применяют для изготовления коаксиальных кабелей, приведены в разд. 3 этого ГОСТа:
- Пористая изоляция, международный термин – gas-injected cellular dielectric: изоляция, полученная газовым вспениванием диэлектрика, например, полиэтилена. Располагается между центральной жилой и внешним экраном – сетчатым, ленточным из металла или металлизированной ленты.
- Изоляция из пористой пленки – пленко-пористая — skin-foam-insulation: совмещены сплошная и пористая пленки.
- Сталемедная проволока или copper-clad steel wire – проволока из стали, покрытая концентричным слоем чистой меди.
- Алюмомедная проволока или copper-clad aluminium wire – чистый алюминий, который концентрично закрыт слоем очищенной меди.
- Лента металлополимерная или moralized tape – лента из полимерного материала, которая с одной или обеих сторон покрыта слоем металла, меди или алюминия.
Коаксиальные кабели для передачи информации: сферы их применения
Коаксиальные кабели радиочастотного диапазона используют для различных радиотехнических устройств и радиочастотных промышленных установок. Например, коаксиальные кабели группы РК служат:
- в радиостанциях для соединения как приемных, так и передающих антенн с выходным каскадом передатчика и/или входными цепями приемника;
- в системах радиолокации и радиосвязи – подключение антенн и соединений отдельных блоков-подсистем внутри системы;
- в вычислительной технике – для связи ЭВМ между собой и с устройствами ввода и/или вывода информации и т. п.
- для соединения блоков и подсистем в сложных радиоэлектронных системах – радиосвязи, радиолокации, радиообнаружения и пр.;
- для производства отдельных деталей и узлов аппаратуры, работающей на высоких напряжениях и частотах, например, с магнетронами РЛС;
- для передачи аналоговой информации большого объема с частотным уплотнением – аналоговая телефония, передача информации, связь и пр.
Конструкция коаксиального кабеля
По конструкции коаксиальные кабели бывают разные. Наибольшее распространение получили кабели, имеющие конструкцию, приведенную на рисунке.
Коаксиальный кабель, с «разделанным», т. е. зачищенным одним торцом для демонстрации его структуры.
В такой конструкции имеются:
Позиция 1 – центральная жила или внутренний проводник. Обычно она однопроводная. Но в некоторых случаях, например, в кабелях, от которых требуется многократный изгиб, центральная жилу выполняют многопроводной, свитой из нескольких неизолированных проводников.
Позиция 2 – сплошная внутренняя изоляция, обычно это литой полиэтилен или фторопласт, он же тефлон и пр. Названий у фторопласта несколько. Для повышения гибкости изоляция может быть выполнена «мягкой» – из пенополиэтилена или из экспандированного фторопласта – трубки, выполненной из хаотично перемешанных тончайших волокон фторопласта. Такой материал иногда называют «фторопластовый фетр» или «пористый фторопласт».
Позиция 3 – экран или внешний проводник. Им может быть металлическая трубка, сетчатая оплетка из оголенных проводников-проволочек, спиральная металлическая лента, намотанная с перекрытием витков, слой металлической фольги или пленки, металлизированной алюминием, например, из фторопласта или из лавсана, полиэтилена и др.
Позиция 4 – защитная оболочка. Она выполняется в виде сплошного шланга из пластика, например, из ПВХ – модифицированного поливинилхлорида высокой прочности, устойчивого к воздействию факторов внешней среды, прежде всего потоков солнечного УФ-излучения.
В коаксиальных кабелях с уменьшенными потерями центральную проводящую жилу обвивают сплошным тонким стержнем из пластика с низкими диэлектрическими потерями. Это может быть уже упомянутые полиэтилен, фторопласт или другой материал. Остальное пространство занимает воздух.
Шаг навивки такой «изоляции» небольшой, но при изгибах кабеля экран не касается центральной жилы.
Еще один вариант конструкции – дистанционные кольца или диски, надетые на центральный проводник. Но такие устройства имеют малое применение из-за их небольшой длины. Например, в радиолокационных станциях большой мощности для систем дальнего обнаружения. Называть их кабелем было бы, наверное, не совсем корректно, т. к. это коаксиальное устройство для передачи сигналов очень большой мощности.
Системы обозначений коаксиальных кабелей
Систем обозначений коаксиальных кабелей не меньше, чем их производителей.
Маркировка и системы обозначений вводятся для того, чтобы несколькими цифрами и буквами идентифицировать конкретные технические параметры или характеристики кабеля.
На территории Российской Федерации продолжает действовать советская система обозначений.
Ее основа – группа государственных стандартов ГОСТ 11326 «Кабели радиочастотные». Головной стандарт в группе – ГОСТ 11326.0-78 «Кабели радиочастотные. Общие техусловия».
В документе приведены следующие типы кабелей:
- РК – радиочастотные коаксиальные, например, РК-50, РК-75, в обозначение цифры, указывающие на волновое сопротивление в Омах;
- РД – радиочастотные двухпроводные, в общем или индивидуальном экране, или без экрана;
- РС – кабели радиочастотные двухпроводные и коаксиальные со спиральными проводниками;
- РИ – радиочастотные излучающие – имеют отверстия во внешнем экране для выхода электромагнитной энергии.
Система обозначений по шкале Radio Guide. Второе название – система RG.
Ее буквенно-цифровая маркировка состоит из латинских букв RG – аббревиатуры, образованной от словосочетания Radio Guid, которое переводится как «радиогид».
Наиболее распространены такие типы:
- RG-8 или «толстый Ethernet»
- серия RG-58 или «тонкий Ethernet» (Thinnet), номинальное волновое сопротивление 50 Ом.
- В серию RG-58 входят:
- RG-58/U со сплошной центральной жилой;
- RG-58A/U —с многожильной центральной жилой;
- RG-58C/U — модель военного назначения;
- RG-59 — кабель Broadband/CableTelevision для телевидения, волновое сопротивлением 75 Ом -российский (советский) аналог РК-75-х-х;
- RG-6 — широкополосный телевизионный кабель с номинальным волновым сопротивлением 75 Ом, имеются некоторые разновидности по типу и материалам исполнения;
- RG-11 – магистральный кабель для линий с большими, до 600 м расстояниями, модификация S1160 отличается тросом — несущем элементом для перебрасывания по воздуху между домами;
- RG-62 с сопротивлением 93 Ом;
- RG-11 – «толстый» Ethernet,диаметр 11,7 мм, центральный проводник более толстый, чем у «тонкого Ethernet», кабель имеет два недостатка – плохо гнётся и дорого стоит, но за счет толстого проводника данные можно передавать на 500 м со скоростью 10 Мбит/с.
Коаксиальные кабели для подвески, например, между зданиями. В их наружную изоляцию заделан введен продольный силовой элемент – высокопрочный стальной трос. Он не дает растянуться жилам, оплеткам, внутренней и наружной изоляциям коаксиальных кабелей.
Есть и другие разновидности кабели этой категории.
Классификация коаксиальных кабелей
Классификацию коаксиальных кабелей можно вести по разным критериям. Одна из классификаций приведена в российском государственном стандарте – ГОСТ Р 53880-2010 Кабели коаксиальные для сетей кабельного телевидения.
По этому нормативному документу коаксиальные кабели делятся:
- По назначению: на магистральные или субмагистральные и распределительные ТВКМ – телевизионные коаксиальные магистральные и ТВКА – телевизионные коаксиальные абонентские.
- По конструкции проводника внутренней жилы: однопроволочный из медной проволоки; из сталемедной или алюмомедной проволоки; многопроволочный, проволока медная; из гладкой сварной или цельнотянутой медной трубки.
- По конструкции изоляционно слоя: сплошная; полувоздушная; пленочно-пористая; пористая.
- По виду внешнего проводника-экрана: металлическая фольга или 1042лента, на которой уложена обмотка или проволочная обмотка; гладкая или гофрированная металлическая трубка.
Пример обозначения коаксиального кабеля с видимой его конструкцией. Элементы конструкции слева направо – центральная медная однопроводная жила, ее сплошная изоляция, двойной экран – фольга металлизированная алюминием и оплетка из луженых оголенных проводников, наружная оболочка из пластификата или ПВХ, маркировка конкретной модели: производитель – компания Premier, марка – RG-6U и его разновидность – coaxial.
Модель RG-11 – магистральный вариант для передачи сигнала на большие расстояния – нескольких сотен метров.
Кабель RG-7 предназначен для передачи сигналов от спутникового или кабельного телевидения, а также кабельных модемов на высокой частоте с уменьшенными потерями энергии.