Коаксиальный кабель назначение и структура кратко

Обновлено: 04.07.2024

Для передачи слаботочного сигнала от передатчика на принимающее устройство, например, от телевизионной антенны на монитор, используются особые проводники, которые имеют не похожую на стандартные электропроводные кабеля структуру и конструкцию. Такие изделия называются коаксиальными. В данной статье рассмотрен вопрос, что такое коаксиальный кабель, его структура, устройство, принцип работы и особенности, сферы применения и технические характеристики.

Коаксиальный кабель

Провод и его устройство

Коаксиальные кабеля – это изделия, которые исполняют функцию по передаче тв сигнала путем транспортировки цифрового или аналогового канала по электромагнитному полю, проходящему через провод. Материалы, из которых собирается данное изделие, бывают разными, но общая структура коаксиального кабеля всегда остается одинаковой и состоит из:

  1. Центральный проводник или жила из цветного металла, чаще всего это медь или алюминий. Это несущая основа, по которой непосредственно проходит информационный тв сигнал, ее диаметр бывает разным, в зависимости от требуемой мощности;
  2. Изоляция стержня, выполненная из вспененного полиэтилена. Данный элемент является диэлектрическим и позволяет создать защитную оболочку, разделяющую основную жилу от обмотки экрана. Благодаря мягкости материала, провод сохраняет эластичность, но в то же время является прочным на излом и растяжение;
  3. Внешний проводник также может изготавливаться из меди, алюминия или стали. Но в данном случае, кроме самой обмотки, в конструкцию включена экранирующая фольга, которая контактирует с обмоткой и является дополнительным усилением приема и передачи сигнала, а также служит для поглощения радиочастотных помех;
  4. Оболочка из поливинилхлорида или вспененного полиэтилена. Это эластичный слой, который служит защитой всей конструкции тв провода от попадания на него влаги, пыли и других загрязнений. Такая поверхность является диэлектрической, и даже при прямом контакте с оголенным силовым кабелем никакой аварийной ситуации не произойдет.

Конструкция кабеля

Таким образом, исходя из структуры провода, можно сделать вывод, что телевизионный кабель, как и токопроводящий многожильный, но его стержни расположены не в одном ряду, а послойно.

Виды коаксиальных кабелей

Провод для телевидения, в зависимости от решаемой им задачи и исполняемой функции, бывает нескольких видов. В первую очередь, классифицировать их можно в соответствии с диаметром. По такому признаку проводники бывают:

  1. Тонкий коаксиальный кабель. Его диаметр должен быть не более 50 мм в сумме со всеми слоями, его протяжка между опорами осуществляется по направляющему тросу на расстояние не более 200 метров от передатчика до приемного устройства;
  2. Толстый коаксиальный кабель. Общий размер в данном случае составляет до 100 мм, он бывает как одножильный, так и многожильный различной емкости. Такой провод можно прокладывать на расстояние до 650 метров, так как в нем двойная оплетка и более жесткий изолирующий слой наружной оболочки.

Тонкий провод

Перечисленные типы коаксиальных телевизионных кабелей могут производиться из одного и того же металла, но разной толщины, в зависимости от этого параметра меняются и их технические характеристики. Также в зависимости от того, какой диаметр имеет изделие, оно может использоваться в определенных условиях, например, толстый тв провод более устойчив к воздействию ультрафиолетовых лучей и влаги, поэтому чаще других используется в наружных системах видеонаблюдения или передачи других данных.

Также существуют другие разновидности провода. На основании конструкции и внутренних составляющих телевизионный кабель бывает двух типов:

  1. Простой, когда по центру проходит одна жила, сделанная из цельной или плетеной проволоки, далее вспененная ПВХ изоляция, внешний проводник с экранирующей фольгой и внешняя оболочка. Это наиболее часто встречающаяся конфигурация проводника, которая используется для организации кабельного или цифрового телевидения в быту;

Комбинированный провод

  1. Комбинированный тв провод может иметь тот же диаметр, что и в первом случае, но строение немного отличается. В его состав, помимо основных элементов, входят несущий трос для создания жесткости конструкции и несколько дополнительных проводников для передачи слаботочного электричества от блока питания на потребителя. Чаще всего подобные линии можно встретить при организации видеонаблюдения, когда в один комбинированный провод включены и питающие жилы для внешней камеры, и обычный проводник для передачи цифрового или аналогового сигнала на записывающее устройство.

Важно! Такое изделие должно подключаться к блоку питания с номиналом не более 12 Вольт, в противном случае несущие жилы могут не выдержать высокой нагрузки и при нагревании расплавят изоляционную оболочку, после чего изделие полностью выйдет из строя. Бывали случаи, когда подобное короткое замыкание приводило к возникновению пожара или другой аварийной ситуации, опасной для жизни.

Указанные классификации не единственные, но наиболее распространённые, поэтому их необходимо использовать во время выбора изделия для решения той или иной задачи.

Сферы применения

Применение коаксиального телевизионного кабеля весьма обширно. В зависимости от его конфигурации и технических характеристик, можно выделить несколько основных направлений. В первую очередь, это передача телевизионного сигнала на расстояние от принимающей антенны к телевизору или другому устройству. Здесь используются простейшие проводники, не имеющие дополнительных усилений и технически сложных узлов, чаще всего это многожильный проводник с медным или алюминиевым сердечником из литой проволоки. Для поглощения помех от радиоволн в конструкцию такого провода входит фольгированная прослойка, расположенная под внешним плетеным проводником. Расстояние, на которое прокладывается кабель, не должно превышать 200 метров, поэтому производители выпускают изделие в бухтах такого же размера. Диаметр провода равен 2,5-5 мм, его подключение осуществляется с помощью специального штекера с обжимным фиксатором.

Вторым направлением для использования коаксиального кабеля является организация систем видеонаблюдения с внешним или внутренним расположением передающего устройства. Камера может фиксироваться на фасаде здания или внутри него. Для каждого типа расположения провода применяются определенные виды комбинированного кабеля. Так как для обеспечения видеокамеры питанием требуется дополнительная проводка, комбинированная линия решает эту проблему, обеспечивая передачу данных и доставку электрического тока по одной магистрали. Разветвление осуществляется только около записывающего устройства путем разделения несущей жилы от токопроводящих проводников и подключения их к блоку питания номиналом 12 Вольт.

Кабель для камеры

Также, кроме передачи высокочастотных полей, коаксиальный кабель используется в радиоэлектронике в качестве устройства для подавления радиопомех. Существует своя классификация, основанная на свойствах проводника по поглощению внешних электромагнитных волн, оказывающих влияние на качество сигнала.

Маркировка провода

Существует несколько видов обозначения коаксиального кабеля, которые подразделяются на основании региона, где расположен производитель проводника. На основании этой классификации разделяют два основных типа маркировки:

  1. Изделия, произведенные в России. Отечественные производители обозначают свою продукцию двумя заглавными буквами – РК;
  2. Иностранные маркировки отличаются от отечественных латинскими буквами и калибровкой. Как правило, вместо осевого сечения и площади в квадратных сантиметрах на зарубежных изделиях ставится размер калибра, что соответствует количеству прогона основной жилы через формовочное ушко. Получается, чем выше калибр детали, тем тоньше его основной проводник.

Маркировка на проводнике

Чаще всего в промышленности и в быту используется кабель Российского производства, из-за его дешевизны и хороших технических характеристик. К примеру, можно привести несколько обозначений:

  1. КВК-В означает, что этот провод, в конструкцию которого входит ПВХ оболочка, может использоваться только внутри помещения;
  2. КВК–П – данное обозначение значит, что в состав наружной обмотки входит полиэтилен, поэтому изделие допускается использовать для прокладки линий снаружи;
  3. КВК-Пт – это обозначение кабеля, применяющегося в любых условиях, так как в его конструкцию включен несущий стальной трос, который служит опорой для всего проводника;
  4. ККСВГ – данный тип кабеля имеет многопроволочную центральную жилу, которая выступает в качестве основы, одновременно транспортирующей сигнал магистралью;
  5. КВКнг – это универсальный проводник, который включает в себя все перечисленные выше функции и свойства, к тому же является самозатухающим, поэтому не поддерживает горение. Чаще всего подобные изделия используются в системах оповещения о возникновении аварийной ситуации внутри общественных помещений, например, в торговых центрах.

Емкость кабеля

Материал изготовления жилы

Телевизионные шнуры, которые применяются для передачи цифрового или аналогового сигнала от антенны, имеют в своей конструкции жилы, сделанные из следующих материалов:

  1. Цельнометаллическая проволока из стали, покрытая тонким слоем меди. Этот цветной металл является лучшим проводником, поэтому используется в таких системах, а основу делают стальную для удешевления производства и себестоимости продукта;
  2. Медная или алюминиевая проволока, имеющая однородную структуру. Более дорогой вариант, но и по качеству сигнала намного превосходит указанный ранее;

Важно! Алюминий более хрупкий, поэтому, если при монтаже нужно будет осуществлять множество поворотов в труднодоступных местах, то лучше применить изделие с медной сердцевиной.

  1. Многопроволочная система жил состоит из нескольких тонких проводников, сплетенных в единую сердцевину. Сигнал по такому изделию проходит беспрепятственно, так как суммарное сопротивление материала близко к нулю;
  2. Посеребренная стальная или медная жила. Это более дорогой вариант, но и сигнал по нему проходит намного лучше. Подобные детали чаще всего применятся в радиоэлектронике для подключения микросхем или видеокарт.

Таким образом, для правильного выбора коаксиального кабеля для решения определенной задачи необходимо знать параметры и технические характеристики проводника, его функциональную нагрузку и другие данные. Для этого можно воспользоваться специальными таблицами и паспортом изделия, в котором указаны все нормативы и рекомендации производителя.

Видео




Устройство коаксиального кабеля
1 — внутренний проводник,
2 — изоляция (сплошной полиэтилен),
3 — внешний проводник,
4 — оболочка (светостабилизированный полиэтилен)

Содержание

Устройство

Коаксиальный кабель (см. рисунок) состоит из:

  • 4 (A) — 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;
  • 3 (B) — 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;
  • 2 (C) — 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;
  • 1 (D) — 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, омеднённого алюминия, посеребрённой меди и т. п.

Благодаря совпадению осей обоих проводников у идеального коаксиального кабеля оба компонента электромагнитного поля полностью сосредоточены в пространстве между проводниками (в диэлектрической изоляции) и не выходят за пределы кабеля, что исключает потери электромагнитной энергии на излучение и защищает кабель от внешних электромагнитных наводок. В реальных кабелях ограниченные выход излучения наружу и чувствительность к наводкам обусловлены отклонениями геометрии от идеальности.

История создания

    — Уильям Томсон рассматривает коаксиальный кабель и получает формулу для погонной ёмкости. [1] — Оливер Хевисайд получает британский патент № 1407 на коаксиальный кабель. [2] — фирма Siemens & Halske патентует коаксиальный кабель в Германии (патент № 28978, 27 марта 1884). [3] ― Никола Тесла запатентовал электрический проводник для переменных токов (патент № 514167). — Ллойд Эспеншид (англ.Lloyd Espenschied ) и Герман Эффель из AT&T Bell Telephone Laboratories запатентовали первый современный коаксиальный кабель. — 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 компания BT) проложен кабель на 40 телефонных номеров. — 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 высокочастотного сигнала в различных областях техники:

  • системы связи;
  • вещательные сети; 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.

Кроме канализации сигнала, отрезки кабеля могут использоваться и для других целей:

  • кабельные линии задержки; ;
  • симметрирующие и согласующие устройства; и формирователи импульса.

Существуют коаксиальные кабели для передачи низкочастотных сигналов (в этом случае оплётка служит в качестве экрана) и для постоянного тока высокого напряжения. Для таких кабелей волновое сопротивление не нормируется.

Классификация

По назначению — для систем кабельного телевидения, для систем связи, авиационной, космической техники, компьютерных сетей, бытовой техники и т. д.

По волновому сопротивлению (хотя волновое сопротивление кабеля может быть любым), стандартными являются пять значений по российским стандартам и три по международным:

  • 50 Ом — наиболее распространённый тип, применяется в разных областях радиоэлектроники. Причиной выбора данного номинала была, прежде всего, возможность передачи радиосигналов c небольшими потерями в кабеле, а также близкие к предельно достижимым показания электрической прочности и передаваемой мощности; [4]
  • 75 Ом — распространённый тип, применяется преимущественно в телевизионной и радиотехнике (был выбран по причине [источник не указан 252 дня] меньшего ослабления сигнала по сравнению с 50 Ом кабелем и хорошего согласования с волновым сопротивлением наиболее распространенного типа антенн — полуволнового диполя (73 ом); при этом потери в кабеле ниже, чем для 50 Ом);
  • 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;
  • Имеются и иные номиналы; кроме того, существуют коаксиальные кабели с ненормируемым [источник не указан 666 дней] волновым сопротивлением: наибольшее распространение они получили в аналоговой звукотехнике.

По диаметру изоляции:

  • субминиатюрные — до 1 мм;
  • миниатюрные — 1,5—2,95 мм;
  • среднегабаритные — 3,7—11,5 мм;
  • крупногабаритные — более 11,5 мм.

По гибкости (стойкость к многократным перегибам и механический момент изгиба кабеля): жёсткие, полужёсткие, гибкие, особогибкие.

По степени экранирования:

  • со сплошным экраном
    • с экраном из металлической трубки
    • с экраном из лужёной оплётки
    • с однослойной оплёткой
    • с двух- и многослойной оплёткой и с дополнительными экранирующими слоями

    Обозначения

    Обозначения советских кабелей

    По ГОСТ 11326.0-78 марки кабелей должны состоять из букв, означающих тип кабеля, и трёх 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 мм, 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.

    Старые обозначения советских кабелей

    Международные обозначения

    Системы обозначений в разных странах устанавливаются международными, национальными стандартами, а также собственными стандартами предприятий-изготовителей (наиболее распространённые серии марок RG, DG, SAT). [6]

    Категории

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

    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 T-коннектора BNC. 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 м.

    Вспомогательные элементы коаксиального тракта

      — для подключения кабелей к устройствам или их сочленения между собой, иногда кабели выпускаются из производства с установленными разъёмами. — для сочленения между собой кабелей с непарными друг другу разъёмами. , направленные ответвители и циркуляторы — для разветвлений и ответвлений в кабельных сетях. — 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. — 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

    Расчёт характеристик



    Определение погонной ёмкости, погонной индуктивности и волнового сопротивления коаксиального кабеля по известным геометрическим размерам проводится следующим образом.

    Сначала необходимо измерить внутренний диаметр D экрана, сняв защитную оболочку с конца кабеля и завернув оплетку (внешний диаметр внутренней изоляции). Затем измеряют диаметр d центральной жилы, сняв предварительно изоляцию. Третий параметр кабеля, который необходимо знать для определения волнового сопротивления, — относительная диэлектрическая проницаемость ε материала внутренней изоляции.

    Погонная ёмкость Ch (в системе СИ, результат выражен в фарадах на метр) вычисляется [7] по формуле ёмкости цилиндрического конденсатора:

    C_h = \frac<2 \pi \varepsilon_0 \varepsilon></p>
<p><\ln(D/d)>,

    Погонная индуктивность Lh (в системе СИ, результат выражен в генри на метр) вычисляется [7] по формуле

    L_h = \frac<\mu_0 \mu></p>
<p> \ln(D/d),

    где μ0 — магнитная постоянная, μ — относительная магнитная проницаемость изоляционного материала, которая во всех практически важных случаях близка к 1.

    Волновое сопротивление коаксиального кабеля в системе СИ [8] :

    Z = \sqrt<\frac<L_h></p>
<p>> = \frac<2\pi>\sqrt<\frac<\mu\mu_0>>\ln\frac\approx\frac <\lg(D/d)>>\cdot 138~\Omega

    (приближённое равенство справедливо в предположении, что μ = 1).

    Волновое сопротивление коаксиального кабеля можно также определить по номограмме, приведённой на рисунке. Для этого необходимо соединить прямой линией точки на шкале D/d (отношения внутреннего диаметра экрана и диаметра внутренней жилы) и на шкале ε (диэлектрической проницаемости внутренней изоляции кабеля). Точка пересечения проведённой прямой со шкалой R номограммы соответствует искомому волновому сопротивлению.

    Скорость распространения сигнала в кабеле вычисляется по формуле

    v=\frac<1></p>
<p>> = \frac>,

    где c — скорость света. При измерениях задержек в трактах, проектировании кабельных линий задержек и т. п. бывает полезно выражать длину кабеля в наносекундах, для чего используется обратная скорость сигнала, выраженная в наносекундах на метр: 1/ v = ε ·3,33 нс/м .

    Предельное электрическое напряжение, передаваемое коаксиальным кабелем, определяется электрической прочностью S изолятора (в вольтах на метр), диаметром внутреннего проводника (поскольку максимальная напряжённость электрического поля в цилиндрическом конденсаторе достигается возле внутренней обкладки) и в меньшей степени диаметром внешнего проводника:

     V_p = \frac<Sd></p>
<p> \ln(D/d).

    Интересные факты

    Кабели с разрывами в экранирующей оболочке используются в качестве распределённых антенн. [источник не указан 123 дня]

    См. также

    Примечания

    Литература

    Ссылки

    • Викифицировать список литературы, используя шаблон > , и проставить ISBN.
    • Радиоволноводы
    • Сигнальные кабели
    • Сетевые кабели

    Wikimedia Foundation . 2010 .

    Полезное

    Смотреть что такое "Коаксиальный кабель" в других словарях:

    коаксиальный кабель — Кабель, основные группы которого являются коаксиальными парами. [ГОСТ 15845 80] коаксиальный кабель несимметричный коаксиальный кабель Самый распространенный в практике передачи видеосигналов. Частотная зависимость характеристики затухания от… … Справочник технического переводчика

    КОАКСИАЛЬНЫЙ КАБЕЛЬ — КОАКСИАЛЬНЫЙ КАБЕЛЬ, кабель, состоящий из проводника, проходящего по центру, окруженного слоем изоляции и трубчатым покрытием. В большинстве телевизионных приемников антенны подключают посредством коаксиальных кабелей. Для систем дальней связи… … Научно-технический энциклопедический словарь

    коаксиальный кабель RG-58 — Тонкий двойной экранированный кабель, используемый при передаче в сети Ethernet. Аналогично другим кабелям, изготовленным специально для сети Ethernet, имеет сопротивление 50 Ом. [Е.С.Алексеев, А.А.Мячев. Англо русский толковый словарь по… … Справочник технического переводчика

    коаксиальный кабель RG-62 — Двойной экранированный кабель, используемый в сети Arcnet, обладает сопротивлением 93 Ом. [Е.С.Алексеев, А.А.Мячев. Англо русский толковый словарь по системотехнике ЭВМ. Москва 1993] Тематики информационные технологии в целом EN RG 62 coaxial… … Справочник технического переводчика

    КОАКСИАЛЬНЫЙ КАБЕЛЬ — (от лат. со совместно и axis ось) представляет собой два соосных гибких металлического цилиндра, разделенных диэлектриком. Служит для передачи высокочастотных (до нескольких ГГц) сигналов. Линии связи на основе коаксиального кабеля… … Большой Энциклопедический словарь

    Коаксиальный кабель — 124. Коаксиальный кабель Кабель, основные группы которого являются коаксиальными парами Источник: ГОСТ 15845 80: Изделия кабельные. Термины и определения оригинал документа 3.7 коаксиальный кабель (coaxial cable): Кабель, содержащий одну или … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

    КОАКСИАЛЬНЫЙ КАБЕЛЬ — [от лат. со (cum) совместно и axis ось] кабель связи из одной или неск. (до 20) коаксиальных пар, в к рых оба проводника внутр. и внеш. представляют собой соосные цилиндры, разделённые слоем изоляции (полиэтиленовой, воздушно полиэтиленовой,… … Большой энциклопедический политехнический словарь

    коаксиальный кабель — (от лат. со совместно и axis ось), представляет собой два соосных гибких металлических цилиндра, разделённых диэлектриком. Служит для передачи ВЧ (до нескольких ГГц) сигналов. Линии связи на основе коаксиального кабеля характеризуются высокой… … Энциклопедический словарь

    коаксиальный кабель — bendraašis kabelis statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. coaxial cable; concentric cable vok. Koaxialkabel, n rus. коаксиальный кабель, m pranc. câble coaxial, m … Automatikos terminų žodynas

    коаксиальный кабель — bendraašis kabelis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. coaxial cable vok. Koaxialkabel, n rus. коаксиальный кабель, m pranc. câble coaxial, m … Fizikos terminų žodynas

    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.


    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 →




    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.


    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.

    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.

    Существующие разновидности

    Коаксальный кабель представлен в нескольких видах. Некоторые из них имеют большой диаметр. Их главное применение — передача радиотелевизионных сигналов высокого уровня мощности. Они работают от антенны, которая соединяется передатчиком в 1—5 кВт.

    Вам это будет интересно Устройство и виды безвинтовых клеммных колодок WAGO

    Существует несколько общепринятых стандартов:

    1. Категория RG-58/U, стандарт 10BASE-2. Кабель полностью тонкий, его диаметр — до 6 мм. Технические характеристики — волновое сопротивление в 50 Ом, модель RG-58/U. Внутри располагается цельный провод, он находится в центральной части кабеля. Сердечник состоит из нескольких жил, которые производят из качественной меди. Кабель быстро передаёт информацию, при этом отсутствуют потери сигнала, не возникают помехи. Максимально допустимая скорость — 10 Мбит/сек. Применяется для соединения компьютерной платы, сетевых адаптеров.
    2. Категория RG-11, RG-8, стандарт 10BASE-5. Это самый толстый кабель, который имеет сечение в 12 мм. Он состоит из единственной центральной жилы. Её диаметр в несколько раз толще, в отличие от других стандартов. Главная особенность — возможность передачи сигналов с минимальным затуханием. Уровень сопротивления — 75 Ом. Скорость передачи информации — 10 Мбит/сек. Максимальное расстояние — 500 м.

    Кабель второго стандарта применяется для обустройства магистралей. Он может соединять отдельные локальные сети. Для подключения применяют трансивер — особое устройство, которое оснащается коннектором. Во время подключения происходит прокалывание изоляционной оболочки. Благодаря такой технологии обеспечивается максимальный электрический контакт.

    Кабель Belden

    Первая компания, которая начала производить эту продукцию — Belden. Они применяли разработки, которые были способны усовершенствовать производственную деятельность, повысить защиту от возможных помех. Во время изготовления учитывались инновационные технические решения и международные стандарты. Сейчас этот проверенный производитель занимается изготовлением продукции, которая быстро передаёт сигналы и обрабатывает информацию.

    Когда все стали активно переходить на цифровое телевидение, вещание кабельного улучшилось в несколько раз. Благодаря этому можно оборудовать высокоскоростной интернет, воспользоваться подключением спутникового телевидения, а также IP — телефонии. Инновационные разработки расширили возможности диапазона. Теперь его максимальное значение составляет 2100 мгц, частота не более 65 мгц. Главная особенность — передача сигналов обратного канала.

    Разработчики учли все требования и пожелания производителей радио и телетехники. Чтобы создавать аппаратуру, которая защищена от помех, необходимы большие затраты, финансовые вложения. В таком случае стоимость техники будет в несколько раз выше, поэтому о рентабельности говорить сложно.

    Продукция этого производителя успешно справляется с возложенными обязательствами. При использовании такого кабеля создаётся надёжная экранировка. Разработчики придумали запатентованную технологию под названием DUOBOND PLUS. Она соответствует инновационным требованиям. Можно выделить несколько технических особенностей:

    1. Запатентованная экранировка обеспечивается при помощи алюминиевой фольги, медной плетёной сетки. Экранирующая оболочка имеет три слоя, каждый из них надёжно проклеен с диэлектриком. Это вспененный полиэтилен, который обрабатывается при помощи азота. Благодаря такой технологии, экранирующий слой не будет смещаться при выполнении разделки, крепления разъёмов, загибов.
    2. Чтобы повысить механическую прочность основного экранирующего слоя, а также для обеспечения максимальной эффективности от разнообразных помех производитель позаботился о дополнительном слое. Его изготавливают из олова, гальванической меди.
    3. Внешняя экранирующая оболочка включает в себя несколько слоёв. Она надёжно соединена с перекрытием, которое замыкает конструкцию. В результате обеспечивается максимальный электрический контакт покрытия из алюминия. Такая технология помогла добиться цельности кабеля, он представлен в виде неразрывной экранирующей трубки, выполненной из ламинированной фольги.
    4. Экранировка соответствует государственным и мировым стандартам. Одно из основных преимуществ — лёгкий и простой монтаж. Для крепления можно применять привычные технические приёмы, разъёмы, инструменты.

    Отечественные производители занимаются изготовлением коаксиальных кабелей, которые имеют индивидуальную маркировку. При этом они соблюдают общепринятые международные стандарты.

    Использование PK-75 и РК-50

    В этих кабелях предусмотрена качественная экранирующая сетка, которая производится из мягкой медной проволоки. Её плотность составляет около 90%. Покупатели могут выбрать комбинированные варианты. Здесь лавсановое алюминиевое покрытие оборачивается сеткой из медной проволоки, плотность которой не превышает 50%.

    Вам это будет интересно Маркировка и характеристики медного многожильного кабеля ВВГ

    Комбинированный экран обеспечивает высокий уровень защищённости от разных типов помех. Центральный провод также изолируется, для этого применяется вспененный полиэтилен. В результате обеспечивается невысокий уровень затухания сигнала, который передаётся по кабелю.

    Для производства центрального стержня применяется отожжённая медная проволока. Она наиболее гибкая, хорошо проводит электрический сигнал. Провод удобен в работе, поэтому пользуется повышенным спросом. По своей структуре коаксиальные кабеля РК-50 и РК-75 полностью идентичны. Их главное отличие заключается в диаметре отдельных структурных элементов, а также волновом сопротивлении. Можно выделить несколько сфер применения:

    1. Кабель РК-75 обычно покупают для прокладки большой магистральной компьютерной сети. Он отлично подходит для локальных ответвлений.
    2. РК-50 покупается чаще. Его применяют для соединения нескольких антенн на радиоприёмных и передающих устройствах. Кабели хорошо передают сигнал видео, могут применяться для монтажа локальных компьютерных сетей.

    ВЧ-разъемы, коннекторы, переходники

    Если нужно использовать кабель для прокладки за пределами здания или помещения, нужно покупать изделия с защитной оболочкой. Её производят из светостабилизирующего полиэтилена. Для внутренней прокладки можно использовать оболочку из пластика ПВХ.

    Комбинированные изделия КВК-В (П)-2

    Это ещё одна маркировка разновидностей кабеля. Она обозначает, что к коаксиальному проводу добавлены медные изолированные провода, расположенные рядом с изоляционной оболочкой. Дополнительный провод имеет многожильное сечение, которое составляет 0,5 мм/кв. Его применяют для управления функциями системы.

    Кабель с сечением 0,75 мм/кв используется для питания. Телевизионный сигнал поступает по коаксиальному проводу. Он обеспечивает высококачественную передачу, бывает цветным и чёрно-белым. Максимально возможное расстояние — 450 метров. Управление камерой осуществляется по установленным дополнительным кабелям.

    Характеристики коаксиального кабеля

    К основным характеристикам коаксиального кабеля относятся:

    вероятность возникновения коллизии10^(-9)…10^(-7);
    частотаболее 50 МГц (видео, протяженность трассы – 2 км), более 400 МГц (радио, протяженность – до 50 км при наличии усилителя);
    стоимостьнебольшая по сравнению с оптоволокном;
    устойчивость к помехамвысокая, в том числе электромагнитным;
    возможность передачианалоговые и цифровые сигналы;
    полоса пропусканияширокая;
    возможность передавать сигнал без помех на расстояние100-1000 м;
    степень радиоизлучениямалая.

    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.

    Правила монтажа

    Представленные провода довольно гибкие, поэтому процесс установки не составит труда. Важно помнить, что радиус поворота во время прокладки не может превышать 12-кратную величину изгиба оболочки кабеля.

    Если мастер не соблюдает рекомендации, то перегиб будет постепенно разрушать целостность оболочки. Центральная жила продавит диэлектрический слой, поэтому на экране произойдёт короткое замыкание. Важно не подвешивать кабель на гвоздь, иначе он будет растягиваться под собственным весом и приведет к обрыву центральной жилы.

    Необходимо правильно разделывать концы, чтобы присоединить разъёмы, от этого зависит точность работы электрических приборов. Следует делать это таким образом:

    1. Обрезать кабель под прямым углом по отношению к оболочке.
    2. Вставить зачищенный конец провода в специальный инструмент для снятия изоляционного слоя.
    3. Сжать инструмент, в результате изоляция снимется и оголится медная жила.
    4. Хорошо зажать кабель, провернуть его несколько раз.
    5. Сделать еще несколько проворотов при помощи кольца, не разжимая инструмента.

    Вам это будет интересно Кабель ВВГ: расшифровка аббревиатуры и виды маркировки

    После этой процедуры мастер получает полностью зачищенный кабель, который готов к дальнейшему подключению.

    Оболочка защищает от проникновения влаги внутрь медного провода и предотвращает различные внешние повреждения во время всего периода эксплуатации. Кабель никогда не прокладывают под землёй, а также во влажных местах. Вода просачивается внутрь защитной оболочки, поэтому происходит её постепенное разрушение, окисление и короткое замыкание центрального стержня. Но его можно эксплуатировать на поверхности при небольших показателях влажности, а также в дождливую погоду.

    Чтобы влага не проникала внутрь, нужно тщательно обработать места стыков. Для этого применяют силиконовые герметики. Изолента и пластилин не являются проверенными способами защиты. Также можно купить разъёмы, которые устойчивы к негативному воздействию влаги. Соединения, которые делают при помощи пайки, могут изменить уровень волнового сопротивления.

    Читайте также: