Najčešći tip antenskog napajanja koji se danas koristi je RF koaksijalni kabel. Udoban je i pruža dobru razinu performansi. Iz tog razloga se proizvodi ogroman broj koaksijalnih kabela za različite namjene.
koristi
Kablovi ovog tipa koriste se tamo gdje je potrebno odašiljati radiofrekventne električne signale. Njihovo najočitije područje upotrebe je emitiranje slika na kućnim televizorima, ali su tražene u mnogim drugim područjima. Koaksijalni kabeli se također koriste za video nadzor i povezivanje prijemnika i antena od strane komercijalnih i industrijskih potrošača. Potrebni su tamo gdje je potrebno prenijeti bilo kakve visokofrekventne signale na daljinu.
Dizajn koaksijalnih kabela minimizira gubitak i smetnje. Stoga se naširoko koriste u organizaciji mrežnih veza. Na primjer, digitalni koaksijalni kabeli korišteni su u početkuoblici Ethernet lokalnih mreža, iako su ih danas zamijenila optička vlakna za brže prijenose podataka i jeftinije upletene parice kada frekvencija signala nije tako visoka.
Povijest stvaranja
RF koaksijalni kabel važan je dio moderne elektronike. Prva poznata implementacija pojavila se 1884. godine, kada je Ernst von Siemens (jedan od osnivača Siemensa) patentirao svoju ideju, ali u to vrijeme nije bilo aplikacija za nju. Tek 1929. Bell Laboratories je patentirao moderne komercijalne koaksijalne kabele, iako je njihova upotreba bila relativno mala. Na primjer, korišteni su 1934. za prijenos televizijske slike s Olimpijskih igara u Berlinu u Leipzig. Godine 1936. položen je koaksijalni kabel za 40 telefonskih veza između Londona i Birminghama, a u SAD-u, između New Yorka i Philadelphije, stvorena je eksperimentalna linija za prijenos televizijskih slika..
Nakon početka komercijalne upotrebe, otkrivene su druge aplikacije koje su dobro uspostavljene i široko korištene u poslovanju i kod kuće.
Što je koaksijalni kabel?
Izgleda kao debela električna žica. Proizvedeno od dijelova koji osiguravaju prijenos RF signala s malim gubicima. Njegovi glavni elementi su:
- centralni dirigent;
- izolacijski dielektrik;
- vanjski provodnik;
- vanjski zatvor.
Središnji vodič je gotovo uvijek izrađen od bakra. Ponekad se koristi legura bakra ili aluminija. Može se sastojati od jedne ili više žica.
Izolacijski dielektrik razdvaja vodiče i jedan je od glavnih uzroka slabljenja signala. Može biti čvrsta ili poluzračna. Izvodi se u obliku dugih cijevi od polietilena ili fluoroplasta, odnosno pjene, od kojih je većina zraka.
Vanjski vodič je obično bakrena pletenica. To koaksijalnom upletenom kabelu osigurava dovoljnu fleksibilnost. Ponekad se koriste 2 ili čak 3 sloja za poboljšanje zaštite. To se obično postiže postavljanjem jedne pletenice izravno preko druge, iako se u nekim slučajevima može koristiti bakrena folija ili traka. Uz korištenje dodatnih zaštitnih slojeva, razine smetnji i zračenja su značajno smanjene.
Vanjski zaštitni omotač sprječava stvaranje parazitskih povratnih informacija. Također pruža zaštitu od ulaska prljavštine i vlage, te sprječava oštećenje kabela drugim mehaničkim sredstvima.
Princip rada
Koaksijalni kabel provodi struju kroz unutarnje i vanjske vodiče. Te su struje jednake i imaju suprotan polaritet, zbog čega sva polja ostaju u kabelu, ne zrače izvan njega i nisu podložna smetnjama. Stoga nikakvi vanjski objekti ne utječu na polja. Stoga je koaksijalni dovodnik idealan za ugradnju unutar ili blizu zgrada ili drugih objekata. To je njegova glavna prednost u odnosu na, na primjer, upleteni par.
Prilikom odabira vrste koaksijalnog kabela, moraju se uzeti u obzir njegove specifikacije i parametri.
impedancija
Najvažnija karakteristika koaksijalnog kabela je njegova impedancija, koja je određena njegovim promjerom i dielektričnim materijalom. Parametar se mjeri u omima. Njegova najčešća značenja su:
- 50 ohm koaksijalni kabel. Omogućuje minimalan gubitak signala za danu težinu vodiča. Obično se koristi u profesionalne svrhe.
- 75 ohm koaksijalni kabel. Ima minimalnu težinu za danu razinu gubitaka. Široko se koristi u kućnoj TV i Hi-Fi opremi.
- Kabel od 93 ohma prethodno je korišten za povezivanje računala i spajanje monitora.
Dostupne su druge vrijednosti impedancije, ali su mnogo manje tražene.
Fade out
Još jedan važan parametar koaksijalnog upletenog kabela je gubitak prijenosa signala. Njihova razina ovisi o brojnim čimbenicima, uključujući kvalitetu materijala dielektrika i vodiča. Slabljenje signala je proporcionalno duljini kabela. Specifikacije obično navode gubitak u decibelima po jedinici duljine. Na primjer, RG-6A/U koaksijalni kabel ima prigušenje od 1,0 dB/10 m na 100 MHz. Nažalost, ne koriste svi proizvođači istu duljinu, pa će za usporedbu možda biti potrebni dodatni izračuni.
Maksimalna dopuštena snaga
Iako ova specifikacija nije jako važna za aplikacije sa slabim signalom, može postati problem pri prijenosu velike snage. U pravilu, ograničenja nastaju zbog gubitaka topline u kabelu. Ako se očekuje prijenos velike snage, provjerite radni napon.
Faktor skraćivanja
Ovo je omjer brzine prijenosa signala u koaksijalnom kabelu i brzine njegovog širenja u vakuumu (brzina svjetlosti).
U nekim slučajevima, vrijednost faktora brzine može biti od velike važnosti, na primjer, kada je važna faza signala. Uvijek je manji od 1. U mnogim aspektima određen je materijalom dielektrika. Za digitalne koaksijalne kabele s čvrstim polietilenskim dielektrikom faktor skraćivanja je 0,66, a s polietilenskom pjenom - u rasponu od 0,80-0,88.
Kapacitet
Budući da unutarnji i vanjski vodič tvore kapacitet, on je proporcionalan njihovim promjerima, duljini kabela i dielektričnoj konstanti.
Maksimalni napon
U nekim slučajevima napon doseže visoke vrijednosti. Zbog toga kabel može pokvariti. Napon raste kao rezultat visoke razine stajaćih valova i velike snage. Prije nego što odaberete određenu vrstu koaksijalnog kabela, potrebno je provjeriti koliko podnosi očekivani napon.
Fizičke dimenzije
Ova karakteristika je važna iz više razloga. provodniciveći promjeri često imaju manje gubitke i veće nazivne snage. Na primjer, popularni RG-6/U koaksijalni kabel od 75 ohma ima vanjski promjer od 6,86 mm.
Osim toga, kabel mora odgovarati dostupnim veličinama rupa i odgovarati ispravnom tipu utikača. Potonji se često izrađuju tako da odgovaraju popularnim tipovima kabela.
Vodič za instalaciju
RF koaksijalni kabel se široko koristi za prijenos signala s odašiljača ili prijemnika. Iako se vrlo jednostavno postavlja, da bi dugo trajao moraju biti ispunjeni određeni uvjeti. Ovo je posebno važno jer se često postavlja na otvorenom i mora izdržati teške uvjete okoline.
Stvari poput vlage mogu s vremenom smanjiti njegovu učinkovitost. Takvo smanjenje ostaje nezapaženo sve dok ne dođe do točke u kojoj postaje neupotrebljivo. Nekoliko jednostavnih mjera opreza održat će vaš koaksijalni kabel učinkovitim i značajno usporiti degradaciju kabela.
Odaberite narudžbu
Na tržištu postoji veliki izbor koaksijalnih kabela, a na prvi pogled izbor može izgledati težak. Prva odluka koju treba donijeti je odabrati prikladnu impedanciju. Kućne Hi-Fi i video antene koriste koaksijalni kabel od 75 ohma. Profesionalni korisnici i radioamateri obično biraju impedanciju od 50 ohma.
Sljedeća odluka je prihvatljiva razina slabljenja signala. Kakomanji gubitak, veći je promjer kabela, kao i njegova cijena. Obično možete pronaći nekoliko marki s istim karakteristikama, a često će odluka o određenoj vrsti ovisiti o poziciji dobavljača.
Kada se pronađe odgovarajući kabel, može se kupiti i instalirati.
Zaštita od nepovoljnih vremenskih uvjeta
Kod vanjske instalacije, na primjer, koaksijalnog kabela za video nadzor, vrlo je važno osigurati da je pravilno zaštićen. To je od velike važnosti, jer će svaka vlaga dovesti do značajnog povećanja gubitaka. Ako se dielektrik koji razdvaja unutarnji i vanjski vodič smoči, to će pogoršati njegovu učinkovitost i povećati slabljenje. Vlaga također oksidira pletenicu i smanjuje njezinu vodljivost.
Zato je tako važno zatvoriti kraj kabela ako se koristi na otvorenom i spriječiti vlagu. Potrebno je osigurati da vanjski omotač ostane netaknut i da se ne ošteti tijekom ugradnje i daljnjeg rada.
Dodatna metoda za sprječavanje ulaska velike količine vlage u kabel je formiranje petlje gore i dolje. Time se sprječava da voda koja je prodrla unutra ne krene dalje. Međutim, vlaga će se i dalje širiti kapilarnim djelovanjem, pa je uvijek najbolje provjeriti jesu li krajevi pravilno zapečaćeni i zaštićeni.
Opće preporuke za instalaciju
Svi kabeli imaju radijus savijanja. Kako bi spriječili oštećenje, ne smiju se savijati više od ove vrijednosti. InačeU tom slučaju, unutarnja struktura može biti oštećena i gubici će se značajno povećati.
Također treba paziti da kabel nije deformiran. To će dovesti do promjene njegove veličine i otpora valova. Osim toga, oštećenje dielektrika može povećati razinu gubitaka.
Ako je kabel fizički oštećen, pobrinite se da njegov omotač ostane netaknut. Ako je njegov integritet narušen, to može dovesti do prodiranja vlage, oksidacije žice i vlaženja dielektrika, što će povećati razinu gubitaka.
U nekim slučajevima, koaksijalni kabel mora biti zakopan. Obične marke ne mogu se polagati u zemlju, jer njihova školjka nije dizajnirana za ove uvjete. Ali mogu se postaviti u kanal posebno dizajniran za to. To ima prednost u tome što je kabel lako zamijeniti. Ipak, pazite da voda ne uđe u kanal. Alternativa je korištenje kabela posebno dizajniranog za polaganje u zemlju, čiji omotač može izdržati takve uvjete.
Završetak
Kada instalirate koaksijalni kabel, važno ga je pravilno prekinuti. U većini slučajeva, fizički završetak je utikač, a krajnji uređaj je ili antena ili prijemnik. Veze se moraju izvesti ispravno i učinkovito.
Iako kućni konektori često imaju slabe RF performanse, postoji nekoliko alternativa. Za profesionalnu upotrebu potrebni su kvalitetniji priključci, ali u ovom slučaju i to trebate pazitida su prikladni za korištene frekvencije. Neki jeftini modeli ne zadovoljavaju zahtjeve i pogoršavaju performanse koaksijalnog kabela. Stoga je bolje kupiti konektore od provjerenih prodavača.
Pravilna instalacija koaksijalnog kabela osigurat će dugogodišnju uslugu. Međutim, habanje i utjecaji okoliša dovest će do toga da ga nakon nekog vremena treba zamijeniti. Budući da se degradacija performansi događa sporo, možda neće biti primjetna. To postaje vidljivo tek nakon potpune zamjene kabela.
