Все, що вам потрібно знати про телевізійний коаксіальний кабель
Коаксіальний кабель є типом кабелю, який використовується передачі аналогового чи цифрового сигналу в телекомунікаційних системах. Такий телевізійний кабель отримав найбільше поширення як провідне середовище для передачі відео- і аудіосигналів в телемовленні (ефірний антенний кабель, кабельне ТБ).
Від інших типів кабелів зв'язку коаксіал відрізняється своєю конструкцією та спеціальною внутрішньою структурою, яка забезпечує високу якість передачі сигналів на великі відстані (від кількох десятків до шестисот метрів) та з мінімальними втратами.
Незважаючи на те, що коаксіальні кабелі асоціюються у багатьох із телевізійною проводкою, сфера їх застосування суттєво ширша.
Розглянемо докладніше основні варіанти застосування коаксіального кабелю:
- телевізійне мовлення часто використовуються для підключення ефірних антен до телевізорів, дозволяючи отримувати широкий діапазон телевізійних каналів;
- супутникове та кабельне телебачення – застосовуються для передачі сигналу від супутникової тарілки чи кабельного провайдера до телевізора чи супутникового ресивера;
- відеоспостереження – у системах відеоспостереження коаксіальні кабелі використовуються для передачі відеосигналу з камери на монітор чи відеореєстратор;
- інтернет-з'єднання – коаксіали в минулому активно використовувалися для передачі сигналів у локальних мережах та мережі Ethernet, при цьому таке їх застосування трапляється й досі;
- аудіо- та відеопристрою – також можуть застосовуватися для підключення аудіо- та відеопристроїв, таких як підсилювачі звуку, мультимедійні центри та домашні кінотеатри, дозволяючи передавати цифровий аудіо- та відеосигнал із мінімальними втратами та спотвореннями.
Для з'єднання коаксіальних кабелів з пристроями зазвичай використовують роз'єм BNC (Bayonet Neill-Concelman) або F-типу. Роз'єми BNC часто застосовуються у професійному відеоспостереженні та мережах зв'язку, тоді як роз'єми F-типу найбільш поширені в системах кабельного телебачення та супутниковому мовленні.
Яку конструкцію має коаксіальний кабель
Коаксіальний телевізійний кабель складається з декількох шарів, кожен з яких виконує певну функцію. Він включає такі компоненти:
- центральний провідник - внутрішня провідна жила, зазвичай виконана з міді або біметалу. Є основним носієм сигналу передаючи його по всій довжині кабелю;
- діелектрик – оточує центральну жилу, забезпечуючи її ізоляцію з інших провідникових матеріалів. Зазвичай складається з пластикового матеріалу, такого як поліетилен або поліуретан, має певну діелектричну проникність;
- екран – це шар провідників, обгорнутих навколо діелектрика. Цей провідник ізольований від центрального служить для захисту від зовнішніх перешкод та електромагнітних полів. Як правило, використовується мідний екран та/або фольга;
- зовнішня оболонка – захисний шар, який оточує всі попередні компоненти кабелю. Він захищає кабель від фізичних ушкоджень, вологи та інших впливів середовища.Оболонка може бути виконана з полівінілхлориду для внутрішньої прокладки або поліетилену для зовнішньої, нерідко має властивість слабкого виділення диму при горінні без галогенів (LSZH або LSOH).
За конструкцією та провідними можливостями кабель антенний буває декількох категорій, що визначаються шкалою Radio Guide.
Загалом категорії коаксіалів можна віднести до двох основних напрямків:
- Магістральні та промислові кабелі (RG-8, RG-11).
- Ethernet кабелі (RG-58, RG-58/U, RG-58A/U, RG-58C/U, RG-62).
- Телевізійні кабелі (РГ-6, РГ-59).
Одним з найбільш поширених типів коаксіальних кабелів є RG-6 на 75 Ом з житловою 1 мм, що використовується в системах кабельного та супутникового телебачення. Спрощеною версією служить RG-59 із житловою 0,5 мм. Для зовнішніх віддалених ліній зв'язку до 600 м задіюється RG-11, що має підвищену стійкість до дій зовнішнього середовища. Його окремий конструкційний варіант S1160 включає трос для повітряної прокладки.
Важливі параметри коаксіальних кабелів
Кабель телевізійний має різні характеристики та критерії вибору, які важливо враховувати при пошуку відповідного зразка. Найбільш важливі з них включають такі:
- опір - найчастіше коаксіальні кабелі мають опір 50 або 75 Ом. Параметр вибирається в залежності від конкретного застосування та вимог системи;
- частотний діапазон - від нього залежить здатність коаксіалів передавати сигнали з мінімальними втратами, може змінюватись в залежності від конструкційного типу кабелю;
- втрати сигналу – залежить від довжини кабелю, частоти сигналу, показників самого кабелю і його виготовлення.Найбільш низьке згасання властиве кабелям з меншим опором та кращим екрануванням;
- довжина кабелю – може впливати на якість передачі сигналу, для конкретного застосування необхідно враховувати допустиму довжину і переконатися, що вибраний кабель може забезпечити достатню якість сигналу.
Підібрати відповідний якісний ТВ кабель можна з широкого асортименту інтернет-магазину мережевого обладнання EServer за недорогою вартістю та з оперативною доставкою замовлення по Україні.
Простий засіб передачі сигналів: коаксіальний кабель
Призначення будь-якої радіотехнічної лінії передачі полягає в тому, щоб передати сигнал від джерела до навантаження з мінімальними втратами та мінімальними спотвореннями. І внутрішньоблочний монтаж і проводи і кабелі, що з'єднують різні радіоелектронні пристрої, наприклад, телевізійну камеру, що передає, з відеомагнітофоном, все це - лінії зв'язку.
Пристрій та принцип дії ліній зв'язку залежить від діапазону частот сигналів, які планується за ними передавати.
Пристрій та принцип дії ліній зв'язку залежить від діапазону частот сигналів, які планується за ними передавати.
Сигнали в діапазоні частот від 1 Гц до 30 кГц – це сигнали звукових частот, вони зазвичай передаються проводами.
Провід містить одну або кілька скручених дротів або ізольованих жил, захищених легкою неметалевою оболонкою або обплетенням з волокнистих матеріалів. Якщо обплетення має витримувати великі механічні навантаження та захищати провід від гризунів, його роблять із дроту.
РАДА
Для передачі сигналів звукових частот використовуйте дроти, а не коаксіальні кабелі
Сигнали в діапазоні від 30 кГц до 300 ГГц – це сигнали радіочастот.Для передачі таких сигналів використовують екрановані дроти та коаксіальні кабелі, а в діапазоні НВЧ, починаючи з частоти 3 ГГц, використовують хвилеводи.
Хвильоводи є провідними трубками прямокутного, круглого або еліптичного перерізу, які дозволяють хвилі поширюватися по довжині труби, відбиваючись від її стінок. Перевагами хвилеводу в порівнянні з коаксіальним кабелем є низькі втрати потужності, низький коефіцієнт стоячої хвилі і висока робоча частота, проте вони дорогі, громіздкі, складні для монтажу, і, незважаючи на появу т.зв. гнучких хвилеводів, не розраховані на багаторазові вигини та перегини.
Коаксіальним кабелем (від лат. co - спільно і axis - вісь) називають кабель зв'язку з однієї або декількох (до 20 і більше) коаксіальних пар, в яких обидва провідники - внутрішній і зовнішній, являють собою співвісні циліндри, розділені шаром ізоляції (поліетиленової, повітрянополіетиленової, фторопластовий або інший).
Відеосигнал проходить через центральну жилу, тоді як екран використовується для вирівнювання нульового потенціалу кінцевих пристроїв – відеокамери та відеомонітора, наприклад. Екран також захищає центральну жилу від зовнішніх електромагнітних перешкод (ЕМП). Для покращення роботи електричного екрану у хороших коаксіальних кабелях передбачається зворотний провід.
Коаксіальний кабель – найпоширеніший засіб передачі відеосигналів.
Ідея співвісного будови кабелю у тому, що це перешкоди наводяться лише у екрані. Якщо він надійно заземлений, то наведення розряджаються через ланцюг заземлення.
Коаксіальний кабель замикає контур між джерелом та приймачем, де центральна жила кабелю є сигнальним проводом, а екран – заземлюючим.Тому передачу коаксіальним кабелем і називають несиметричною передачею.
У радіоелектронній апаратурі найчастіше застосовують простий коаксіальний кабель, що містить одну центральну жилу, оточену екраном (рис. 1), або триаксіальний кабель, що має дві центральні жили.
Мал. 1 Коаксіальний кабель
РАДА
Для передачі сигналів кольоровості (С) та яскравості (Y), що видаються супутниковими ресиверами, DVD-програвачами та іншими пристроями з інтерфейсом S-Videо, використовуйте тріаксіальні кабелі.
Мал. 2 Триаксіальний (двокоаксіальний) кабель
Коаксіальний кабель – найпоширеніший засіб передачі відеосигналів. Залежно від типу відеосигналу, його можна передавати від джерел до приймачів за допомогою коаксіального кабелю з хвильовим опором 75 Ом на відстані, наведені в таблиці 1.
| Тип сигналу
|
Вид сигналу
|
Смуга пропускання, МГц
|
Відстань, м
|
Композитний CV без підсилювача з підсилювачем |
аналоговий |
6 |
50-100 200-300 |
S-Video без підсилювача з підсилювачем |
аналоговий |
6 |
50-100 200-300 |
Компонентний UXGA HDTV/1080i |
аналоговий |
300 30 |
5-30 5-30 |
SDI стандарт без підсилювача стандарт із підсилювачем |
цифровий |
270 Мбіт/с 270 Мбіт/с |
50-200 200-300 |
Основні характеристики коаксіальних кабелів
Основними характеристиками коаксіальних кабелів є:
- Погонне хвильове опір (characteristic impedance);
- Поворотні втрати (return loss);
- Згасання (attenuation).
Погоний хвильовий опір
Головна перевага несиметричної передачі відеосигналу заснована на тому, що характеристичний імпеданс передавального середовища не залежить від частоти (це відноситься, головним чином, до середніх та високих частот), в той час як зсув фази пропорційний частоті.
Короткі дроти та кабелі, що використовуються у звичайних електронних блоках обладнання, мають незначні омічний опір, індуктивність та ємність і не впливають на сигнал. Однак якщо сигнал повинен бути переданий на досить велику відстань, складну картину передачі інформації включається безліч різних факторів. Особливо схильні до впливу високочастотних сигналів. Тоді опір, індуктивність та ємність починають відігравати значну роль і відчутно впливають на передачу сигналу.
З точки зору електродинаміки коаксіальний кабель можна подати у вигляді схеми, що складається з опорів (R), індуктивностей (L), конденсаторів (С) та провідників (G) на одиницю довжини (рис. 3). Якщо кабель має значну довжину, то сукупність елементів R, L і діє як грубий фільтр нижніх частот, який, у свою чергу, впливає на амплітуду і фазу різних компонентів відеосигналу. Чим вище частоти сигналу, тим більше впливають на них неідеальні властивості кабелю.
Мал. 3 Подання коаксіального кабелю
Кожен кабель має однорідну будову та власний характеристичний імпеданс (повний опір), який визначається елементами R, L, С та G на одиницю довжини.
Головна перевага несиметричної передачі відеосигналу заснована на тому, що характеристичний імпеданс передавального середовища не залежить від частоти (це відноситься, головним чином, до середніх та високих частот), в той час як зсув фази пропорційний частоті.
Амплітудні та фазові характеристики коаксіального кабелю на низьких частотах великою мірою залежать від самої частоти, але так як у подібних випадках довжина кабелю досить мала порівняно з довжиною хвилі сигналу, то вплив на передачу сигналу виявляється незначним.
Коли характеристичний імпеданс коаксіального кабелю відповідає вихідного імпедансу джерела відеосигналу та вхідного імпедансу приймального пристрою, відбувається максимальна передача енергії між джерелом та приймачем, така лінія передачі називається узгодженою.
Для високочастотних сигналів, яким є відеосигнал, узгодження повного опору має першорядну важливість.
Для високочастотних сигналів, яким є відеосигнал, узгодження повного опору має першорядну важливість. Коли імпеданс не узгоджений, відеосигнал повністю або частково відбивається назад до джерела, впливаючи не тільки на вихідний каскад, але і на якість зображення. Відображення 100% сигналу відбувається, коли кінець кабелю або замкнутий накоротко, або залишений відкритим (незамкнутий). Вся (100%) енергія сигналу (напруга, помножена на струм) передається лише тоді, коли є узгодження між джерелом, засобами передачі та приймачем. Ось чому останній елемент у ланцюзі відеосигналів завжди закінчується навантаженням 75 Ом, яке називають термінатором (див. рис. 4).
РАДА
Для гарантованого узгодження між джерелом, засобами передачі та приймачем останнім елементом у коаксіальній лінії включайте 75-омний термінатор.
Мал. 4. Елементи конструкції коаксіальної лінії
75 Ом коаксіального кабелю – це комплексний опір, який визначається ставленням напруги/струму в кожній точці кабелю.Це не активний опір, тому його не можна виміряти звичайним мультиметром.
У телебаченні для обладнання, що передає або приймає відеосигнали, прийнятий характеристичний імпеданс 75 Ом. Тому потрібно використовувати коаксіальний кабель із повним опором 75 Ом. Але виробники випускають й інше обладнання, наприклад, з імпедансом 50 Ом (яке в окремих випадках використовується для мовного або ВЧ-обладнання), але тоді між такими джерелами та 75-омними приймачами повинні використовуватися перетворювачі імпедансу (пасивні чи активні).
75 Ом коаксіального кабелю – це комплексний опір, який визначається ставленням напруги/струму в кожній точці кабелю. Це не активний опір, тому його не можна виміряти звичайним мультиметром.
Повний опір коаксіального кабелю визначається за такою формулою:
Характеристичний імпеданс не залежить від довжини кабелю та частоти, але залежить від ємності та індуктивності на одиницю довжини.
Ця формула означає, що характеристичний імпеданс не залежить від довжини кабелю та частоти, але залежить від ємності та індуктивності на одиницю довжини. Однак це не так, якщо довжина кабелю перевищує 200 метрів. У цьому випадку опір та ємність мають значення та впливають на відеосигнал.
Втрати в коаксіальному кабелі складаються із двох складових: діелектричні втрати та втрати у провідниках. Втрати в ізоляції залежить тільки від її діелектричних властивостей і залежить від розміру кабелю. Втрати у провідниках жорстко пов'язані з їх розмірами, причому більшою мірою із перетином центрального провідника, т.к. основна частина електромагнітного поля розповсюджується в кабелі вздовж нього, сильно спадаючи у напрямку до екрану.Очевидно, що зі збільшенням розмірів кабелю концентрація поля навколо центрального провідника зменшується, отже, зменшуються втрати.
Втрати в коаксіальному кабелі складаються із двох складових: діелектричні втрати та втрати у провідниках.
Відхилення погонного хвильового опору кабельної лінії виражають за допомогою поворотних втрат.
Оцінка режиму роботи лінії характеризується коефіцієнтом хвилі, що біжить (КБВ)що характеризує собою ступінь узгодження лінії з навантаженням. Якщо КБВ дорівнює одиниці, лінія повністю узгоджена із навантаженням. На практиці таких ліній не буває через неможливість ідеального узгодження навантаження з лінією.
Величина, зворотна коефіцієнту хвилі, що біжить, називається коефіцієнтом стоячої хвилі.
Зрозуміло, що однорідність кабелю по довжині має значення для відповідності вимогам характеристичного імпедансу. Якість кабелю залежить від точності та однорідності центральної жили, діелектрика та екрану. Ці фактори визначають значення С та L на одиницю довжини кабелю. Ось чому треба приділити особливу увагу прокладці кабелю та його кінцевому закладенню.
Правила прокладання коаксіального кабелю
- Петлі та вигини порушують однорідність кабелю. Це призводить до високочастотних втрат, тобто втрати дрібних деталей зображення, а також подвоєння зображення через відображення сигналу. Якість зображення буде кращою, якщо вигин петлі буде в 10 разів більший за діаметр коаксіального кабелю. Це рівносильно висловлюванню: «радіус петлі має бути не менше 5 діаметрів або 10 радіусів кабелю.
- Під час прокладання коаксіального кабелю дотримуйтесь вказівок виробника про допустимі радіуси вигину та рекомендовану відстань між місцями кріплення.
- Під час прокладання не розкидайте кабель по підлозі. Якщо випадково наступити або поставити важкий предмет, передача сигналу різко погіршиться.
- Простягаючи кабель, не прикладайте до нього великих механічних зусиль, не намагайтеся простягнути через маленький отвір у стіні або вузький короб. Це може призвести до деформації або внутрішнього обриву центральної жили та оплетки, що екранує.
- Не прокладайте коаксіальний кабель поруч із проводами електроживлення та іншими джерелами електромагнітних перешкод.
- Розрив кабелю посередині і закладення кінців, що утворилися, призведе до деякої втрати сигналу, особливо, якщо кінці закриті погано або використані неякісні BNC-роз'єми. Хороше закладення дає втрату сигналу всього 0,3 – 0,5 дБ. Якщо на одному кабелі не дуже багато закладень, сигнал постраждає незначно.
- Для переходу з роз'єму на роз'єм використовуйте спеціальні перехідники (рис. 5).
Мал. 5 Перехідники для відеосигналу
1 – BNC-вилка на RCA-розетку; 2 – BNC-розетка на RCA-вилку; 3 - BNC-розетка-розетка; 4 - RCA-розетка-розетка; 5 – BNC-вилка на Т-подібний розгалужувач із двома BNC-розетками; 6 – BNC-вилка на Y-подібний розгалужувач із двома BNC-розетками; 7 – BNC-розетка з термінатором 75 Ом; 8 – 3,5-мм стереофонічний штекер на розгалужувач із двома RCA-розетками.
Ступінь спотворення синусоїдальних сигналів лініями зв'язку оцінюється за такими характеристиками, як згасання і смуга пропускання.
Згасання показує, наскільки зменшується потужність еталонного синусоїдального сигналу на виході лінії зв'язку щодо потужності сигналу на вході цієї лінії.
Згасання сигналу на 100 футів довжини деяких популярних зарубіжних кабелів показано у таблиці 1.
Таблиця 1.Згасання сигналу в коаксіальних кабелях
| Тип кабелю
|
Хвильовий опір (Ом)
|
Згасання сигналу на 100 футів довжини, дБ
|
| Частоти, МГц
|
1
|
10
|
100
|
1000
|
| RG-59/U |
72 |
0,6 |
1,1 |
3,4 |
12 |
| RG-6/U |
72 |
0,4 |
0,8 |
2,7 |
9,8 |
| RG-11/U |
72 |
0,2 |
0,4 |
1,3 |
5,2 |
| RG-58/U |
50 |
0,4 |
1,3 |
4,5 |
18,1 |
| RG-8/U |
50 |
0,2 |
0,5 |
1,5 |
4,8 |
РАДА
При виборі марки коаксіального кабелю для інсталяції завжди слідкуйте за тим, щоб його смуга пропускання перевищувала ширину спектра сигналу, що передається.
Шум та електромагнітні перешкоди
Те, наскільки добре екран коаксіального кабелю захищає центральну жилу від шуму та ЕМП, залежить від відсотка екранування. Як правило, виробники вказують у специфікаціях цифри від 90 до 99%. від зовнішніх наведень на всі 100%. Проникнення ЕМП всередину коаксіальний кабель залежить від використовуваної частоти.
Те, наскільки добре екран коаксіального кабелю захищає центральну жилу від шуму та ЕМП, залежить від відсотка екранування.
Теоретично, успішно пригнічуються тільки частоти вище 50 кГц – головним чином, через послаблення скін-ефекту. перш за все, цікавить випромінювання струму промислової частоти (50 або 60 Гц), що оточує майже всі Технічні пристрої.
На екрані монітора наведення від електромережі мають вигляд декількох жирних горизонтальних смуг, що повільно сповзають вгору або вниз. .
Ось чому виникають проблеми, якщо коаксіальний кабель проведений паралельно проводам та кабелям електромережі. Величина наведеної напруги в центральній жилі коаксіального кабелю залежить, по-перше, від сили струму даної лінії електроживлення. По-друге, вона залежить від того, як далеко коаксіальний кабель пролягає від силового кабелю. І, нарешті, вона залежить від того, на якій протяжності ці кабелі пролягають разом. Іноді сусідство протягом 100 м не впливає, але якщо по силовому кабелю тече великий струм, то навіть 50 м можуть позначитися на якості сигналу. При монтажі постарайтеся (завжди, коли це можливо) зробити так, щоб силові та коаксіальні кабелі не проходили дуже близько один до одного. Для відчутного зменшення ЕМП необхідно, щоб відстань між ними становила хоча б 30 см.
На екрані монітора наведення від електромережі мають вигляд декількох жирних горизонтальних смуг, що повільно сповзають вгору або вниз. Частота сповзання визначається різницею між частотою полів відеосигналу та промисловою частотою і може становити від 0 до 1 Гц. В результаті на екрані з'являються нерухомі або дуже повільно смуги, що переміщаються.
Конструкція коаксіальних кабелів
Як влаштований коаксіальний кабель, знають всі більш-менш пов'язані з радіотехнікою люди. Однак деякі аспекти їхньої конструкції нерідко викликають прикрі помилки. Наприклад, багато хто плутає ізоляцію коаксіального кабелю з його оболонкою.
У радіочастотних коаксіальних кабелях ізоляцією прийнято називати конструкцію, що ізолює внутрішній провідник від зовнішнього, а той матеріал, яким покривають кабель зовні, називається оболонкою.
У радіочастотних коаксіальних кабелях ізоляцією прийнято називати конструкцію, що ізолює внутрішній провідник від зовнішнього.
Зазвичай у каталогах та прайс-листах у графі «Діаметр» вказується діаметр коаксіального кабелю по ізоляції без урахування товщини обплетення та оболонки. Тому, якщо вам важливий зовнішній діаметр кабелю (наприклад, для прокладання його по заздалегідь змонтованих коробах певного розміру), слід заздалегідь уточнити його.
Мідь – один із найкращих провідників для коаксіального кабелю. Тільки золото і срібло мають більш високі експлуатаційні показники (опір, корозія), але для виробництва кабелю вони занадто дорогі. Багато хто вважає, що найкращі кабелі виходять із покритої міддю сталі, але це не так. Покрита міддю сталь просто дешевша і, можливо, жорсткіша, але для довгих кабелів краще використовувати мідь. Обмежені сталеві коаксіальні кабелі прийнятні для колективної антени, де сигнали ВЧ-модульовані (VHF або UHF, MB або УВЧ). А саме, на вищих частотах так званий скін-ефект (поверхневий ефект) проявляється сильніше: фактичний сигнал перетікає на мідну поверхню провідника (не екрану, а центрального провідника).
РАДА
При виборі марки коаксіального кабелю для встановлення віддавайте перевагу кабелям з мідними жилами.
за ступеня жорсткості коаксіальні кабелі можна розділити на 4 групи:
- гнучкі;
- напівгнучкі;
- напівжорсткі;
- жорсткі.
Гнучкі кабелі не підходять передачі сигналів на відстані, перевищують 50 м.
До гнучких відносять кабелі, що витримують до 50 000 перегинів та більше. У таких кабелів екраном служить обплетення з тонких дротів.Так як обплетення - не суцільний провідник і має суттєву відстань між дротиками, то через отвори відбувається «просочування» електромагнітного поля назовні. рахунку, збільшує згасання сигналу в кабелях цього.
Гнучкі кабелі не підходять передачі сигналів на відстані, перевищують 50 м.
У напівгнучких коаксіальних кабелях для підвищення ступеня екранування та зменшення електричного опору і, отже, згасання, на ізоляцію спочатку накладається металева фольга, а поверх неї – обплетення. у мережах кабельного телебачення, а радіотехнічних системах широкого застосування не знайшли.
Напівжорсткі Коаксіальні кабелі мають суцільний зварний зовнішній провідник. В 95% конструкцій цей провідник має спіральний або кільцевий гофр. частоті 100 МГц для вітчизняного кабелю РК50-17-51).
Жорсткі коаксіальні кабелі, більше схожі на водопровідні труби, ніж радіочастотні кабелі, призначені переважно передачі сигналів великої потужності.
РАДА
При виборі коаксіального кабелю для інсталяції використовуйте м'які кабелі тільки для джамперів, а основну лінію виконуйте з напівгнучких кабелів.
Необхідно відзначити, що радіочастотні кабелі, що знаходяться більшу частину часу на відкритих просторах (радіомачтах, дахах і т.д.), повинні бути стійкі до підвищених і знижених температур та їх перепадів, впливу вологи та сонячного випромінювання. Для підвищення механічної міцності деякі коаксіальні кабелі постачаються металевим тросом, що приймає на себе основні навантаження.
Радіочастотні кабелі, що знаходяться більшу частину часу на відкритих просторах (радіомачтах, дахах і т.д.), повинні бути стійкі до підвищених і знижених температур та їх перепадів, впливу вологи та сонячного випромінювання.
Як мовилося раніше, звичайний коаксіальний кабель складається з центрального провідника, внутрішнього діелектрика, екрану та зовнішньої оболонки (Рис. 1).
Центральний провідник кабелю призначений передачі сигналу з однієї точки до іншої. Його роблять із матеріалів, що добре проводять електричний сигнал. Зазвичай використовується мідь, яка підходить для цих цілей за своїми електричними, механічними та вартісними параметрами. Центральний провідник може бути як одножильний, так і багатожильний.
Одножильний - Це центральний провідник, виконаний у вигляді одного прямого провідника. Одножильний провідник добре формується, але не дуже гнучкий. Тому кабелі з одножильним провідником зазвичай використовуються у стаціонарних інсталяціях.
Кручений багатожильний – є провідником, що складається з безлічі тонких провідників, звитих разом. Ці кабелі гнучкі, вони легші і застосовуються в основному в мобільних інсталяціях. Однак характеристики такого кабелю будуть дещо нижчими, ніж кабеля з одножильним провідником того ж типорозміру.
Внутрішній діелектрик, що називається також внутрішньою ізоляцією кабелю, виконує в коаксіальних кабелях важливу роль. Перш за все це матеріал, який ізолює центральний провідник від екрану. Але, крім того, він визначає імпеданс та ємність кабелю. Зазвичай у кабелях загального призначення використовується поліетилен, а для виробництва негорючих кабелів полімери фторсодержащие.
Дешеві кабелі мають діелектрик із твердого поліетилену. Більш серйозні виробники використовують спінений поліетилен, який забезпечує нижче погонне загасання сигналу кабелю на високих частотах.
Варто зауважити, що деякі виробники спінюють діелектрик хімічним способом. В результаті виходить низькощільний поліетиленовий компаунд, схильний до механічних пошкоджень і нестабільний до впливу навколишнього середовища у вигляді температури та вологості.
Найбільша якість кабелю виходить із фізично спіненим діелектриком (gas injected foam polyethylene). Він містить до 60% повітряних бульбашок, за рахунок чого зменшується згасання високих частот сигналу. По міцності фізично спінений поліетилен не відрізняється від звичайного твердого неспені поліетилену, забезпечуючи необхідну гнучкість і стійкість до механічних впливів. І, нарешті, володіючи високою стійкістю до температурних коливань та вологості, фізично спінений діелектрик забезпечить стабільність параметрів та тривалу експлуатацію кабелю.
РАДА
При виборі марки коаксіального кабелю для інсталяції надавайте перевагу кабелям з фізично спіненим діелектриком.
Екран виконує дві важливі ролі. Він працює як другий провідник, підключений до загального земляного дроту обладнання. У той самий час він екранує сигнальний провідник від сторонніх випромінювань.Існують різні методи екранування для кабелів, що виконують різні завдання. Це екран з фольги, плетений екран та комбінації з фольги та обплетення.
Обплетення - Екран, який виготовляється з безлічі тонких провідників, сплетених у вигляді сітки, що охоплює центральний провідник з внутрішнім діелектриком. Обплетення зазвичай має менший опір, ніж фольга і має кращу стійкість до стороннього електромагнітного поля і електромагнітних наведень. Обплетення може поєднуватися з іншими видами екранів, наприклад, алюмінієвою або мідною фольгою для забезпечення необхідного відсотка екранування.
Фольга може забезпечити до 100% екранування у поєднанні з обплетенням. Враховуючи, що обплетення може забезпечити ефективність екранування до 90%, щоб отримати 100% необхідно два обплетення, що суттєво збільшує вартість кабелю, його вагу та погіршує гнучкість. Набагато легше досягти 100% ефективності екранування можна поєднанням обплетення та фольги.
Необхідний захист внутрішніх компонентів кабелю забезпечує зовнішня оболонка. Оболонка захищає кабель від кліматичного, хімічного та впливу сонячного світла. За типом оболонки кабелі можна розділити на кабелі стандартного та спеціального виконання.
Стандартний кабель має звичайну, найчастіше полівінілхлоридну оболонку, яка захищає кабель (або мультикор) від механічних впливів та вологи, а також відіграє роль електричної ізоляції.
Для передачі RGBHV, S-Video та компонентних сигналів кілька коаксіальних кабелів можуть об'єднуватися в мультикор (рис. 6) із загальною оболонкою.Кількість коаксіальних кабелів в мультикорі може бути від двох до шести, крім того, мультикор можуть додаватися балансні аудіопари і силові провідники, що робить їх ще більш універсальними.
Заповнений (Plenum) – стандартна інсталяція передбачає прокладку кабелю через стіни і стелі. кабель буде підданий впливу вогнем. може бути прокладений без трубопроводу, що знижує витрати на інсталяцію.
Галогененевмісний – низьке виділення диму та пари, відсутність галогенів у матеріалі оболонки кабелю вимагають європейські правила техніки безпеки (IEC33203 тест на пальне, IEC61034 тест на димовиділення, IEC754-1 корозійна стійкість).
Для передачі RGBHV, S-Video та компонентних сигналів кілька коаксіальних кабелів можуть об'єднуватися в мультикор (мал. 6) із загальною оболонкою. що робить їх ще більш універсальними.
Мал. 6 Мультикор у розрізі
РАДА
Для передачі великої кількості різних типів сигналів по одному кабелю використовуйте мультикори.
Особливо гостро ця проблема стоїть при використанні кабелів з кордельною ізоляцією.
Окремий клас коаксіальних кабелів становлять кабелі для підземного розміщення.
При побудові антенно-фідерного тракту (АФТ) зазвичай дотримуються наступної схеми. Як основна передавальна система вибирається напівжорсткий кабель з хорошими характеристиками. Безпосередньо до радіоапаратури одному кінці і антені іншому підключаються з допомогою коротких відрізків гнучкого кабелю, т.зв. джамперів (рис. 7). Така схема зручна та вигідна економічно, т.к. якщо підключати напівжорсткий кабель безпосередньо до пристроїв, то через великий радіус вигину довелося б використовувати як мінімум на 6 м кабелю більше, а це дорожче, ніж два короткі джампери, та й обслуговувати обладнання без джамперів просто незручно. Однак при роботі на досить високих частотах (800-900 МГц) навіть короткі джампери на гнучких кабелях можуть значно послаблювати та спотворювати сигнал. Тому доцільніше як джампери в цій частині АФТ використовувати напівжорсткий тонкий кабель, т.к. різниця у ціні між ними щодо всього АФТ незначна.
Мал. 7 Коаксіальний джампер
Ще одним важливим елементом при підключенні коаксіального кабелю до апаратури є роз'єм (з'єднувач). При підборі цього на перший погляд нехитрого пристрою необхідно керуватися двома критеріями: хорошими електричними характеристиками та зручністю загортання на кабель.
Роз'єми
У телебаченні широко використовується кінцевий закладення коаксіального кабелю, який називається BNC-роз'ємом (за першими буквами прізвищ творців Bayonet-Neil-Concelman). Існує три типи BNC-роз'ємів: з різьбленням, запаювані та з обтисканням.
Мал. 8 Роз'єм типу BNC (кабельний)
Конструктивно роз'єм виглядає так: усередині металевої гільзи з накидною фіксуючою муфтою (при її повороті роз'ємне з'єднання надійно фіксується) є тонкий центральний сигнальний контакт. З іншого боку гільзи знаходиться контактна трубка для екранного обплетення. Сигнальний провідник проходить через цю трубку і вставляється в штир, який входить у центральний контакт. На контактну трубку надягає інша трубка, яка, власне кажучи, і обжимається спеціальним інструментом. Центральний контакт буває нікелевим, посрібленим та позолоченим. Сама гільза найчастіше нікельована.
РАДА
Досвід доводить, що обтискні BNC-роз'єми – найнадійніші. Для них потрібні спеціальні та дорогі обтискні інструменти, але витрати на них виправдовують себе. Більше 50% проблем, що виникають при встановленні систем, є результатом поганого або неправильного закладення кабелю.
Найпоширеніші BNC-роз'єми – штекерні (штирьові контакт-з'єднання, «тата»). Існують також гніздові контакт-з'єднання («мами»), кутові адаптери, адаптери BNC-BNC (їх часто називають «barrels»), 75-омні кінцеві закладення (або «фіктивні навантаження»), адаптери BNC до інших типів з'єднань тощо. буд.
Для побутової апаратури коаксіальний кабель може бути розділений на з'єднувач типу RCA (відомий ще як «тюльпан», через схожу з квіткою форми з'єднувачів старих випусків). Це дуже простий та дешевий з'єднувач, проте він розрахований виключно на застосування в кімнатних умовах та для професійної апаратури не підходить.
Застосовуються роз'єми RCA для несиметричної передачі аналогових сигналів лінійного рівня, в основному від різних пристроїв, що записують.Крім того, цей роз'єм знаходить застосування у цифровому інтерфейсі формату SPDIF. Відома фірма Canare виробляє роз'єм RCA обтискного типу для установки на коаксіальні дроти.
RCA – спочатку «неправильний» роз'єм, оскільки з'єднання сигнального контакту штеккера з
- Головна
- Статті
- Простий засіб передачі сигналів: коаксіальний кабель