Berapa meter maksimal rentang kabel coaxial?

Tujuan dari setiap saluran transmisi radio adalah untuk mentransmisikan sinyal dari sumber ke beban dengan kehilangan minimal dan distorsi minimal. Dan rakitan internal serta kabel dan kabel yang menghubungkan berbagai perangkat elektronik, misalnya, kamera televisi pemancar dengan VCR, semua ini adalah jalur komunikasi.

Perangkat dan prinsip pengoperasian saluran komunikasi tergantung pada rentang frekuensi sinyal yang akan ditransmisikan.

Sinyal dalam rentang frekuensi dari 1 Hz hingga 30 kHz adalah sinyal frekuensi audio, biasanya dikirimkan melalui kabel.

Kawat berisi satu atau lebih kabel bengkok atau inti berinsulasi, dilindungi oleh selubung non-logam ringan atau kepang dari bahan berserat. Jika kepang harus menahan beban mekanis besar dan melindungi kawat dari hewan pengerat, itu terbuat dari kawat.

TIP
Gunakan audio daripada kabel koaksial untuk mengirimkan sinyal audio.

Sinyal dalam rentang frekuensi dari 30 kHz hingga 300 GHz adalah sinyal frekuensi radio. Kabel berpelindung dan kabel koaksial digunakan untuk mengirimkan sinyal seperti itu, dan pandu gelombang digunakan dalam rentang gelombang mikro, dimulai dengan frekuensi 3 GHz.

Waveguides adalah tabung konduktif berbentuk persegi panjang, bulat atau elips, yang memungkinkan gelombang untuk merambat sepanjang tabung, tercermin dari dindingnya. Keuntungan dari Waveguide dibandingkan dengan kabel coaxial adalah kehilangan daya yang rendah, rasio gelombang berdiri rendah dan frekuensi operasi yang tinggi, tetapi mereka mahal, besar, sulit untuk dipasang, dan meskipun tampak seperti pandu gelombang fleksibel tidak dirancang untuk banyak tikungan dan tikungan.

Kabel koaksial [dari Lat. co - together dan axis - axis] mereka menyebut kabel komunikasi satu atau lebih [hingga 20 atau lebih] pasangan koaksial, di mana kedua konduktor - internal dan eksternal, adalah silinder koaksial yang dipisahkan oleh lapisan isolasi [polietilena, udara-polietilen, fluoroplastik atau lainnya].

Sinyal video melewati inti pusat, sementara layar digunakan untuk menyamakan nol potensi perangkat akhir - kamera video dan monitor video, misalnya. Layar juga melindungi inti pusat dari interferensi elektromagnetik eksternal [EMF]. Untuk meningkatkan pengoperasian layar listrik, kabel pengembalian yang baik disediakan dalam kabel koaksial yang baik.

Kabel koaksial adalah cara paling umum untuk mengirimkan sinyal video.

Gagasan tentang struktur koaksial kabel adalah bahwa semua interferensi diinduksi hanya di layar. Jika berhasil di-ground, maka pickup "melepaskan" melalui sirkuit ground.

Kabel koaksial menutup sirkuit antara sumber dan penerima, di mana inti pusat kabel adalah kabel sinyal dan pelindungnya adalah kabel ground. Oleh karena itu, transmisi melalui kabel koaksial disebut transmisi asimetris.

Dalam peralatan elektronik, kabel koaksial sederhana yang mengandung satu inti pusat dikelilingi oleh layar [Gbr. 1] atau kabel triaksial yang memiliki dua konduktor pusat paling sering digunakan.

Fig. 1 kabel koaksial

TIP
Gunakan kabel triax untuk mengirimkan sinyal warna [C] dan kecerahan [Y] dari penerima satelit, pemutar DVD, dan perangkat lain dengan antarmuka S-Video.

Fig. 2 Kabel triaksial [biaksial]

Kabel koaksial adalah cara paling umum untuk mengirimkan sinyal video. Tergantung pada jenis sinyal video, itu dapat ditransmisikan dari sumber ke penerima menggunakan kabel koaksial dengan impedansi gelombang 75 Ohm pada jarak yang diberikan pada Tabel 1.

Jenis sinyal	Jenis sinyal	Bandwidth, MHz	Jarak, m
Komposit CV tanpa amplifier dengan amplifier	analog	6	50-100 200-300
S-video tanpa amplifier dengan amplifier	analog	6	50-100 200-300
Komponen UXGA HDTV / 1080i	analog	300 30	5-30 5-30
SDI standar tanpa penguat standar dengan amplifier	digital	270 Mbps 270 Mbps	50-200 200-300

Fitur Utama dari Kabel Coaxial

Karakteristik utama dari kabel koaksial adalah:

Impedansi linier [impedansi karakteristik];
Kerugian pengembalian;
Pelemahan

Impedansi linier

Kabel dan kabel pendek yang digunakan dalam komponen elektronik konvensional dari peralatan memiliki hambatan ohmik yang tidak signifikan, induktansi dan kapasitansi dan tidak mempengaruhi sinyal. Namun, jika sinyal harus ditransmisikan pada jarak yang cukup besar, banyak faktor berbeda termasuk dalam gambar kompleks pengiriman informasi. Sinyal frekuensi tinggi sangat terpengaruh. Kemudian resistansi, induktansi dan kapasitansi mulai memainkan peran penting dan secara signifikan mempengaruhi transmisi sinyal.

Dari sudut pandang elektrodinamika, kabel koaksial dapat direpresentasikan dalam bentuk rangkaian yang terdiri dari resistansi [R], induktansi [L], kapasitor [C] dan konduktor [G] per satuan panjang [Gbr. 3]. Jika kabel memiliki panjang yang cukup besar, maka kombinasi elemen R, L dan C bertindak sebagai filter low-pass kasar, yang, pada gilirannya, mempengaruhi amplitudo dan fase berbagai komponen sinyal video. Semakin tinggi frekuensi sinyal, semakin mereka dipengaruhi oleh sifat kabel yang tidak sempurna.

Fig. 3 Representasi kabel koaksial

Setiap kabel memiliki struktur yang homogen dan impedans karakteristiknya sendiri [impedans], yang ditentukan oleh elemen R, L, C dan G per satuan panjang.

Keuntungan utama dari transmisi video asimetris didasarkan pada fakta bahwa impedansi karakteristik media transmisi tidak tergantung pada frekuensi [ini berlaku terutama untuk frekuensi menengah dan tinggi], sedangkan pergeseran fasa sebanding dengan frekuensi.

Karakteristik amplitudo dan fase dari kabel koaksial pada frekuensi rendah sangat tergantung pada frekuensi itu sendiri, tetapi karena dalam kasus seperti itu panjang kabel cukup kecil dibandingkan dengan panjang gelombang sinyal, efek pada transmisi sinyal dapat diabaikan.

Ketika impedansi karakteristik kabel koaksial sesuai dengan impedansi output dari sumber video dan impedansi input dari penerima, terjadi transfer energi maksimum antara sumber dan penerima, seperti saluran transmisi yang disebut cocok.

Untuk sinyal frekuensi tinggi, seperti sinyal video, pencocokan impedansi sangat penting.

Untuk sinyal frekuensi tinggi, seperti sinyal video, pencocokan impedansi sangat penting. Ketika impedansi tidak cocok, sinyal video sepenuhnya atau sebagian dipantulkan kembali ke sumbernya, tidak hanya memengaruhi tahap output, tetapi juga kualitas gambar. Refleksi 100% dari sinyal terjadi ketika ujung kabel hubung pendek atau dibiarkan terbuka [terbuka]. Semua energi sinyal [100%] [tegangan kali arus] ditransmisikan hanya ketika ada kecocokan antara sumber, media transmisi dan penerima. Itulah sebabnya elemen terakhir dalam rantai sinyal video selalu berakhir dengan muatan 75 ohm, yang disebut terminator [lihat Gambar 4].

TIP
Untuk menjamin konsistensi antara sumber, media transmisi dan penerima, elemen terakhir dalam jalur koaksial, termasuk terminator 75-Ohm.

Fig. 4. Elemen desain garis koaksial

Di televisi, impedansi karakteristik 75 ohm diadopsi untuk semua peralatan yang mengirim atau menerima sinyal video. Karena itu, Anda perlu menggunakan kabel koaksial dengan impedansi 75 ohm. Tetapi pabrikan juga memproduksi peralatan lain, misalnya, dengan impedansi 50 Ohm [yang dalam beberapa kasus digunakan untuk siaran atau peralatan RF], tetapi kemudian konverter impedansi [pasif atau aktif] harus digunakan antara sumber tersebut dan penerima 75-ohm.

Kabel koaksial 75 ohm adalah hambatan kompleks yang ditentukan oleh rasio tegangan / arus pada setiap titik pada kabel. Ini bukan resistensi aktif, dan karena itu tidak dapat diukur dengan multimeter konvensional.

Impedansi kabel koaksial ditentukan oleh rumus:

Impedansi karakteristik tidak tergantung pada panjang dan frekuensi kabel, tetapi tergantung pada kapasitansi dan induktansi per satuan panjang.

Rumus ini berarti bahwa impedansi karakteristik tidak tergantung pada panjang dan frekuensi kabel, tetapi tergantung pada kapasitansi dan induktansi per satuan panjang. Namun, ini tidak terjadi jika panjang kabel melebihi 200 meter. Dalam hal ini, hambatan dan kapasitansi berpengaruh dan mempengaruhi sinyal video.

Kerugian pada kabel koaksial terdiri dari dua komponen: kerugian dielektrik dan kerugian pada konduktor. Kerugian dalam isolasi hanya bergantung pada sifat dielektriknya dan tidak tergantung pada ukuran kabel. Kerugian dalam konduktor secara kaku terkait dengan ukurannya, apalagi, dengan penampang konduktor pusat, karena bagian utama dari medan elektromagnetik merambat di kabel sepanjang itu, sangat menurun menuju layar. Jelas, dengan meningkatnya dimensi kabel, konsentrasi bidang di sekitar konduktor pusat berkurang, dan akibatnya, kerugian juga berkurang.

Kerugian pada kabel koaksial terdiri dari dua komponen: kerugian dielektrik dan kerugian pada konduktor.

Penyimpangan dari resistensi gelombang linier dari garis kabel dinyatakan menggunakan kerugian pengembalian.

Evaluasi operasi lini traveling wave ratio [KBW], Yang mencirikan tingkat koordinasi garis dengan beban. Jika KBM sama dengan satu, saluran sepenuhnya konsisten dengan beban. Dalam praktiknya, garis seperti itu tidak ada karena ketidakmungkinan koordinasi muatan yang sempurna dengan garis.

Kebalikan dari koefisien gelombang bepergian disebut rasio gelombang berdiri.

Dapat dipahami bahwa keseragaman panjang kabel sangat penting untuk memenuhi persyaratan impedansi karakteristik. Kualitas kabel tergantung pada keakuratan dan keseragaman inti pusat, dielektrik dan layar. Faktor-faktor ini menentukan nilai C dan L per satuan panjang kabel. Inilah sebabnya mengapa Anda perlu memberi perhatian khusus pada perutean kabel dan pemutusan kabel.

Layout Kabel Koaksial

Engsel dan tikungan merusak keseragaman kabel. Hal ini menyebabkan hilangnya frekuensi tinggi, yaitu, hilangnya detail gambar halus, serta penggandaan gambar karena pantulan sinyal. Kualitas gambar akan lebih baik jika loop bend adalah 10 kali diameter kabel koaksial. Ini sama dengan mengatakan: “jari-jari loop harus setidaknya 5 diameter atau 10 jari-jari kabel.
Saat meletakkan kabel koaksial, ikuti instruksi pabrik pada jari-jari lengkung yang diizinkan dan jarak yang direkomendasikan antara titik-titik pemasangan.
Saat meletakkan, jangan menaburkan kabel di lantai. Jika Anda secara tidak sengaja menginjaknya atau meletakkan benda berat, transmisi sinyal akan memburuk dengan tajam.
Saat menarik kabel, jangan menerapkan kekuatan mekanik besar untuk itu, jangan mencoba menarik melalui lubang kecil di dinding atau kotak sempit. Ini dapat menyebabkan deformasi atau kerusakan internal inti pusat dan jalinan pelindung.
Jangan letakkan kabel koaksial di dekat kabel daya atau sumber interferensi elektromagnetik lainnya.
Pemutusan kabel di tengah dan penghentian ujung yang terbentuk akan mengakibatkan hilangnya sinyal, terutama jika ujungnya tidak tersegel dengan baik atau konektor BNC berkualitas buruk digunakan. Pengakhiran yang baik memberikan kerugian sinyal hanya 0,3 - 0,5 dB. Jika tidak ada terlalu banyak terminasi pada satu kabel, sinyal akan sedikit menderita.
Untuk beralih dari konektor ke konektor, gunakan adaptor khusus [Gbr. 5].

Fig. 5 Adaptor untuk sinyal video

1 - Steker BNC ke soket RCA; 2 - BNC-socket pada colokan RCA; 3 - BNC-socket-socket; 4 - RCA- soket-soket; 5 - Sumbat BNC pada pembagi berbentuk T dengan dua soket BNC; 6 - Sumbat BNC pada pembagi berbentuk Y dengan dua soket BNC; 7 - Soket BNC dengan terminator 75 Ohm; 8 - Steker stereo 3,5 mm ke pembagi dengan dua soket RCA.

Tingkat distorsi sinyal sinusoidal oleh jalur komunikasi diperkirakan dengan karakteristik seperti pelemahan dan bandwidth.

Redaman menunjukkan seberapa besar kekuatan sinyal sinusoidal referensi pada output dari saluran komunikasi berkurang sehubungan dengan kekuatan sinyal pada input dari saluran ini.

Redaman sinyal per 100 kaki panjang beberapa kabel asing populer ditunjukkan pada Tabel 1.

Tabel 1. Redaman sinyal pada kabel koaksial

Jenis kabel	Impedansi gelombang [ohm]	Pelemahan sinyal per panjang 100 kaki, dB
Frekuensi, MHz	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

TIP
Saat memilih merek kabel koaksial untuk pemasangan, selalu pastikan bandwidthnya melebihi lebar spektrum sinyal yang ditransmisikan.

Gangguan kebisingan dan elektromagnetik

Seberapa baik perisai kabel koaksial melindungi inti pusat dari kebisingan dan EMF tergantung pada persentase perisai. Sebagai aturan, produsen menunjukkan dalam angka spesifikasi dari 90 hingga 99%. Tetapi perlu diingat bahwa bahkan jika 100% pelindung dijanjikan, tidak mungkin untuk mendapatkan perlindungan 100% terhadap gangguan eksternal. Penetrasi EMF ke dalam kabel koaksial tergantung pada frekuensi yang digunakan.

Seberapa baik perisai kabel koaksial melindungi inti pusat dari kebisingan dan EMF tergantung pada persentase perisai.

Secara teoritis, hanya frekuensi di atas 50 kHz yang berhasil ditekan - terutama karena melemahnya efek kulit. Semua frekuensi di bawah ini ke tingkat yang lebih rendah atau lebih besar menginduksi arus listrik di layar. Seberapa kuat arus listrik tergantung pada medan magnet. Jelas bahwa kita terutama tertarik pada radiasi arus frekuensi industri [50 atau 60 Hz], yang mengelilingi hampir semua perangkat teknis.

Inilah sebabnya masalah muncul jika kabel koaksial dijalankan paralel dengan kabel dan kabel daya. Besarnya tegangan yang diinduksi di inti pusat kabel koaksial tergantung, pertama, pada kekuatan arus pada saluran listrik yang diberikan. Kedua, itu tergantung pada seberapa jauh kabel koaksial berjalan dari kabel daya. Dan akhirnya, itu tergantung pada berapa lama kabel-kabel ini bekerja bersama. Kadang-kadang lingkungan di atas 100 m tidak memiliki efek apa pun, tetapi jika arus besar mengalir melalui kabel daya, bahkan 50 m dapat mempengaruhi kualitas sinyal. Selama instalasi, coba [bila memungkinkan] untuk memastikan bahwa kabel daya dan koaksial tidak saling berdekatan. Untuk mengurangi EMF secara signifikan, perlu jarak antara mereka setidaknya 30 cm.

Pada layar monitor, gangguan dari listrik adalah dalam bentuk beberapa garis horizontal tebal yang perlahan-lahan meluncur ke atas atau ke bawah. Kecepatan creep ditentukan oleh perbedaan antara frekuensi bidang sinyal video dan frekuensi industri dan dapat berkisar dari 0 hingga 1 Hz. Akibatnya, garis-garis yang diperbaiki atau bergerak sangat lambat muncul di layar.

Desain Kabel Koaksial

Bagaimana kabel koaksial diatur, semua orang yang kurang lebih terhubung dengan teknik radio tahu. Namun, beberapa aspek desain mereka sering menyebabkan kesalahan yang mengganggu. Sebagai contoh, banyak yang mengacaukan isolasi kabel koaksial dengan sarungnya.

Dalam kabel coaxial RF, isolasi biasanya disebut struktur yang mengisolasi konduktor dalam dari luar, tetapi bahan yang menutupi kabel dari luar disebut selubung.

Dalam kabel coaxial RF, isolasi biasanya disebut struktur yang mengisolasi konduktor dalam dari yang luar.

Biasanya dalam katalog dan daftar harga pada kolom “Diameter” diameter kabel koaksial untuk insulasi ditunjukkan tanpa memperhitungkan ketebalan jalinan dan selubung. Karena itu, jika diameter luar kabel penting bagi Anda [misalnya, untuk meletakkannya di sepanjang kotak yang sudah terpasang dengan ukuran tertentu], Anda harus mengklarifikasi terlebih dahulu.

Tembaga adalah salah satu konduktor terbaik untuk kabel koaksial. Hanya emas dan perak yang memiliki kinerja lebih tinggi [ketahanan, korosi], tetapi mereka terlalu mahal untuk produksi kabel. Banyak yang percaya bahwa kabel terbaik terbuat dari baja berlapis tembaga, tetapi ini bukan masalahnya. Baja berlapis tembaga lebih murah dan mungkin lebih keras, tetapi tembaga paling baik untuk kabel yang panjang. Kabel koaksial baja berlapis tembaga dapat diterima untuk antena kolektif di mana sinyal yang dikirim adalah modulasi RF [VHF atau UHF, MB atau UHF]. Yaitu, pada frekuensi yang lebih tinggi, efek kulit yang disebut [efek permukaan] lebih jelas: sinyal aktual mengalir ke permukaan tembaga konduktor [bukan layar, tetapi konduktor pusat].

TIP
Saat memilih merek kabel koaksial untuk pemasangan, berikan preferensi pada kabel dengan konduktor tembaga.

Oleh tingkat kekakuan kabel koaksial dapat dibagi menjadi 4 kelompok:

fleksibel;
semi-fleksibel;
semi kaku;
tangguh.

Kabel fleksibel termasuk yang dapat menahan hingga 50.000 tikungan atau lebih. Untuk kabel seperti itu, layar adalah jalinan kawat tipis. Karena kepang bukan konduktor kontinu dan memiliki jarak yang signifikan antara kabel, medan elektromagnetik "merembes keluar" melalui lubang. Selain itu, untuk arus listrik, kepang mewakili sejumlah besar kontak antara kabel, yang mengarah pada peningkatan resistansi dan, pada akhirnya, meningkatkan pelemahan sinyal pada kabel jenis ini.

Kabel fleksibel tidak cocok untuk transmisi sinyal pada jarak lebih dari 50 m.

Masuk semi-fleksibel kabel koaksial untuk meningkatkan tingkat pelindung dan mengurangi hambatan listrik dan, oleh karena itu, pelemahan, foil logam pertama kali diterapkan pada isolasi, dan dikepang di atasnya. Kabel ini memiliki atenuasi yang jauh lebih rendah daripada kabel fleksibel, tetapi jauh lebih fleksibel. Kabel seperti ini banyak digunakan dalam jaringan televisi kabel, tetapi tidak banyak digunakan dalam sistem teknik radio.

Semi kaku kabel koaksial memiliki konduktor luar yang dilas. Pada 95% struktur, konduktor ini memiliki gelombang spiral atau annular. Komplotan rahasia jenis ini memiliki koefisien atenuasi yang rendah dan pelindung yang sangat baik. Tergantung pada ukuran dan bahan isolasi, mereka dapat memberikan transmisi daya yang cukup tinggi [hingga 5 kW pada frekuensi 100 MHz untuk kabel domestik PK50-17-51].

Sulit kabel koaksial, lebih seperti pipa air daripada kabel frekuensi radio, terutama dirancang untuk mengirimkan sinyal daya tinggi.

TIP
Saat memilih kabel koaksial untuk instalasi, gunakan kabel lunak untuk jumper saja, dan gunakan kabel semi-fleksibel untuk jalur utama.

Perlu dicatat bahwa kabel frekuensi radio yang terletak sebagian besar waktu di ruang terbuka [tiang radio, atap, dll.] Harus tahan terhadap suhu tinggi dan rendah dan perbedaannya, terhadap efek kelembaban dan radiasi matahari. Untuk meningkatkan kekuatan mekanik, beberapa kabel koaksial dilengkapi dengan kabel logam yang mengambil beban utama.

Kabel frekuensi radio yang terletak sebagian besar waktu di ruang terbuka [tiang radio, atap, dll.] Harus tahan terhadap suhu tinggi dan rendah dan ekstremnya, terhadap efek kelembaban dan radiasi matahari.

Seperti yang telah disebutkan, kabel koaksial konvensional terdiri dari konduktor pusat, dielektrik internal, perisai dan selubung luar [Gbr. 1].

Konduktor pusat kabel dirancang untuk mengirimkan sinyal dari satu titik ke titik lainnya. Itu terbuat dari bahan yang melakukan sinyal listrik dengan baik. Biasanya, tembaga digunakan, yang cocok untuk keperluan ini dalam parameter listrik, mekanik dan biaya. Konduktor pusat dapat berupa single-core atau multi-core.

Inti tunggal - Ini adalah konduktor pusat, dibuat dalam bentuk satu konduktor langsung. Konduktor tunggal terbentuk dengan baik, tetapi tidak terlalu fleksibel. Oleh karena itu, kabel konduktor tunggal biasanya digunakan dalam instalasi tetap.

Twisted terdampar - adalah konduktor, terdiri dari banyak konduktor tipis yang dipilin menjadi satu. Kabel ini fleksibel, lebih ringan dan terutama digunakan dalam instalasi seluler. Namun, karakteristik kabel semacam itu akan sedikit lebih rendah dari kabel dengan konduktor inti tunggal dengan ukuran yang sama.

Dielektrik internalJuga disebut isolasi kabel internal, ini memainkan peran penting dalam kabel koaksial. Pertama-tama, ini adalah bahan yang mengisolasi konduktor tengah dari layar. Tetapi, di samping itu, menentukan impedansi dan kapasitansi kabel. Biasanya, polietilen digunakan pada kabel serba guna, dan polimer berfluorinasi digunakan untuk produksi kabel yang tidak mudah terbakar.

Kabel murah memiliki dielektrik polietilen padat. Pabrikan yang lebih serius menggunakan polietilen berbusa, yang memberikan atenuasi linier yang lebih rendah dari sinyal pada kabel pada frekuensi tinggi.

Perlu dicatat bahwa beberapa produsen busa dielektrik secara kimia. Hasilnya adalah senyawa polietilen densitas rendah, rentan terhadap kerusakan mekanis dan tidak stabil terhadap pengaruh lingkungan dalam bentuk suhu dan kelembaban.

Kabel kualitas tertinggi diperoleh dengan dielektrik berbusa secara fisik [polyethylene berbahan bakar gas]. Ini berisi hingga 60% gelembung udara, yang karenanya redaman frekuensi tinggi dari sinyal berkurang. Dalam hal kekuatan, polietilen berbusa secara fisik tidak berbeda dari polietilen padat non-busa biasa, memberikan fleksibilitas dan ketahanan yang diperlukan terhadap tekanan mekanis. Dan, akhirnya, memiliki ketahanan tinggi terhadap fluktuasi suhu dan kelembaban, dielektrik berbusa secara fisik akan memastikan stabilitas parameter dan operasi kabel jangka panjang.

TIP
Saat memilih merek kabel koaksial untuk pemasangan, berikan preferensi pada kabel dengan dielektrik berbusa secara fisik.

Layar melakukan dua peran penting. Ini berfungsi sebagai konduktor kedua yang terhubung ke kabel arde umum peralatan. Pada saat yang sama, ini melindungi konduktor sinyal dari radiasi asing. Ada berbagai metode pelindung untuk kabel yang melakukan berbagai tugas. Ini adalah layar foil, layar rotan, dan kombinasi foil dan kepang.

Kepang - layar yang terbuat dari banyak konduktor tipis, ditenun dalam bentuk kisi-kisi, menutupi konduktor Pusat dengan dielektrik internal. Jalinan biasanya memiliki resistensi kurang dari foil dan memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap medan elektromagnetik asing dan interferensi elektromagnetik. Braid dapat dikombinasikan dengan jenis layar lain, misalnya, dengan aluminium atau foil tembaga untuk memberikan persentase perlindungan yang diperlukan.

Foil dapat memberikan hingga 100% pelindung dalam kombinasi dengan kepang. Mengingat bahwa kepang dapat memberikan efisiensi perisai hingga 90%, dua kepang diperlukan untuk mendapatkan 100%, yang secara signifikan meningkatkan biaya kabel, beratnya dan menurunkan fleksibilitas. Jauh lebih mudah untuk mencapai efisiensi pelindung 100% dengan kombinasi jalinan dan kertas timah.

Perlindungan yang diperlukan untuk komponen internal kabel menyediakan kulit luar. Selubung melindungi kabel dari iklim, bahan kimia, dan paparan sinar matahari. Dengan jenis selubung, kabel dapat dibagi menjadi kabel standar dan khusus.

Kabel standar memiliki selubung polivinil klorida biasa, paling sering, yang melindungi kabel [atau multicore] dari tekanan dan kelembaban mekanis, dan juga memainkan peran isolasi listrik.

Untuk mengirimkan RGBHV, S-Video dan sinyal komponen, beberapa kabel koaksial dapat digabungkan menjadi multicore [Gbr. 6] dengan selubung biasa. Jumlah kabel koaksial dalam multicore dapat dari dua hingga enam, selain itu, pasangan audio seimbang dan konduktor daya dapat ditambahkan ke multicore, yang membuatnya lebih universal.

Terisi [Pleno] - Instalasi standar melibatkan pemasangan kabel melalui dinding dan langit-langit. Kemungkinan kebakaran di dalam gedung menghadirkan persyaratan khusus untuk selubung kabel. Kabel dari jenis Plenum memiliki selubung tahan api, dalam komposisi yang digunakan senyawa khusus. Ini memberikan tingkat mudah terbakar dan emisi asap jika kabel terpapar api. Kabel semacam itu dapat dipasang tanpa pipa, yang mengurangi biaya pemasangan.

Bebas halogen - emisi asap dan uap rendah, tidak adanya halogen dalam material selubung kabel memerlukan peraturan keselamatan Eropa [uji pembakaran IEC33203, uji asap IEC61034, uji korosi IEC754-1].

Fig. 6 Cutaway multicore

TIP
Untuk mengirimkan sejumlah besar sinyal dari berbagai jenis pada satu kabel, gunakan multicores.

Selama pemasangan, harus dilakukan perawatan khusus untuk mencegah uap air memasuki kabel. Masalah ini sangat akut saat menggunakan kabel dengan insulasi yang dijalin dgn tali. Pertama-tama, perlu untuk menyegel [kedap air] kabel saat memasang konektor.

Kelas terpisah dari kabel coaxial adalah kabel untuk penempatan bawah tanah.

Saat membangun jalur pengumpan antena [AFT], skema berikut biasanya dipatuhi. Kabel semi-kaku dengan karakteristik yang baik dipilih sebagai sistem transmisi utama. Langsung terhubung ke peralatan radio di satu ujung dan antena di sisi lain menggunakan potongan pendek kabel fleksibel, yang disebut jumper [Gbr. 7]. Skema seperti itu nyaman dan menguntungkan secara ekonomi, karena jika Anda menghubungkan kabel semi-kaku langsung ke perangkat, karena radius lentur yang besar, Anda harus menggunakan setidaknya 6 m lebih banyak kabel, yang lebih mahal daripada dua jumper pendek, dan itu hanya merepotkan untuk peralatan servis tanpa jumper. Namun, ketika beroperasi pada frekuensi yang cukup tinggi [800-900 MHz], bahkan jumper pendek pada kabel fleksibel dapat secara signifikan melemahkan dan mendistorsi sinyal. Oleh karena itu, lebih disarankan untuk menggunakan kabel tipis semi-kaku sebagai jumper di bagian AFT ini perbedaan harga di antara mereka relatif terhadap seluruh AFT tidak signifikan.

Fig. 7 jumper koaksial

Ada tiga jenis konektor BNC: berulir, disegel, dan dikerutkan.

Elemen penting lainnya saat menghubungkan kabel koaksial ke peralatan adalah konektor [konektor]. Saat memilih perangkat yang tampaknya sederhana ini, Anda harus dipandu oleh dua kriteria: karakteristik listrik yang baik dan kenyamanan mengakhiri kabel.

Konektor

Di televisi, penghentian kabel koaksial banyak digunakan, yang disebut konektor BNC [berdasarkan huruf pertama dari nama-nama pencipta Bayonet-Neil-Concelman]. Ada tiga jenis konektor BNC: berulir, disegel, dan dikerutkan.

Fig. 8 konektor tipe BNC [kabel]

Secara struktural, konektornya terlihat sebagai berikut: di dalam selongsong logam dengan selongsong selongsong [ketika diputar, koneksi yang dapat dilepas terpasang dengan kencang] ada kontak sinyal pusat yang tipis. Di sisi lain lengan adalah tabung kontak untuk kepang layar. Konduktor sinyal melewati tabung ini dan dimasukkan ke dalam pin, yang masuk ke kontak pusat. Tabung lain diletakkan pada tabung kontak, yang, pada kenyataannya, dikerutkan oleh alat khusus. Kontak sentral adalah nikel, berlapis perak, dan berlapis emas. Lengan itu sendiri, paling sering berlapis nikel.

TIP
Pengalaman membuktikan bahwa konektor BNC crimp adalah yang paling dapat diandalkan. Mereka membutuhkan alat-alat crimping yang khusus dan mahal, tetapi biaya untuk itu membenarkan diri mereka sendiri. Lebih dari 50% masalah yang muncul saat memasang sistem adalah akibat dari pemutusan kabel yang buruk atau tidak tepat.

Konektor BNC yang paling umum adalah plug-in [koneksi pin-to-pin, "ayah"]. Ada juga koneksi kontak wanita ["ibu"], adaptor sudut, adaptor BNC-BNC [sering disebut "barel"], terminasi 75-ohm [atau "muatan dummy"], adaptor BNC untuk jenis koneksi lain, dll. d.

Untuk peralatan rumah tangga, kabel koaksial dapat dipotong menjadi konektor jenis RCA [juga dikenal sebagai "tulip", karena bentuk bunga dari konektor rilis lama]. Ini adalah konektor yang sangat sederhana dan murah, tetapi dirancang khusus untuk penggunaan di dalam ruangan dan tidak cocok untuk peralatan profesional.

Fig. 9

Konektor RCA digunakan untuk transmisi sinyal analog level line yang tidak seimbang, terutama dari berbagai perangkat perekaman. Selain itu, konektor ini digunakan dalam format antarmuka digital SPDIF. Perusahaan terkenal Canare memproduksi konektor RCA tipe crimp untuk pemasangan pada kabel coaxial.

RCA pada awalnya merupakan konektor yang “salah”, karena hubungan kontak sinyal dari colokan dengan kontak sinyal dari soket terjadi lebih awal dari koneksi kontak ground. Beberapa perusahaan, seperti Neutrik, memproduksi colokan tipe RCA dengan kontak ground yang diperpanjang dari pegas, yang menghubungkan ke kontak ground dari socket lebih awal dari kontak sinyal.

TIP
Jika memungkinkan, hindari menggunakan konektor jenis RCA.

Semua konektor RCA dapat dibagi menjadi dua kelompok. Beberapa dirancang untuk mengirimkan sinyal analog, dan yang kedua - untuk mengirim sinyal SPDIF digital, yang hasilnya memiliki impedansi karakteristik 75 ohm. Kabel [atau crimping] dari kedua konektor benar-benar jelas: kontak pusat adalah kontak sinyal, dan silinder di sekitar kontak pusat adalah umum.

Aturan untuk memotong konektor

Jangan pernah menggunakan alat improvisasi untuk memotong konektor - Anda dapat dengan mudah merusak inti tengah dan perisai kabel. Gunakan alat pengupasan kabel khusus dan alat crimping yang ditunjukkan pada gambar. 7 dan 8.
Pilih konektor kabel yang sesuai dengan jenis kabel Anda. Jika kabel lebih tebal dari diameter di betis konektor, tidak bisa dipasang, dan jika lebih tipis, brengsek acak pertama akan menarik kabel keluar dari konektor.
Saat memotong, jangan melakukan upaya fisik yang besar. Jika konektor tidak terpasang, maka Anda melakukan kesalahan.

Penemuan bahasa Inggris ini telah dikenal sejak abad ke-19. Fitur desain utama adalah dua konduktor yang terletak pada sumbu yang sama dan dipisahkan di kulit terluar oleh bahan dielektrik. Pada awalnya, kabel koaksial digunakan dalam antena televisi publik untuk mengirimkan sinyal ke televisi. Kemudian mulai banyak digunakan dalam jaringan komputer, televisi kabel, sistem pengawasan video dan kompleks teknik teknik radio lainnya.

Saat ini, kabel koaksial secara bertahap digantikan oleh teknologi transfer data nirkabel kecepatan tinggi modern, namun, di daerah tradisionalnya, kabel ini terus dalam permintaan stabil yang stabil.

Perangkat dan prinsip operasi

Konstruksi paling sederhana dari kabel koaksial termasuk inti tembaga tertutup isolasi, jalinan pelindung logam dan selubung luar. Dalam beberapa modifikasi, lapisan foil juga hadir, yang berarti penyaringan ganda. Gangguan paling parah diatasi dengan kabel yang berisi empat versi layar, termasuk dua lapisan foil dan dua lapisan kepang logam. Ini adalah jawaban paling sederhana untuk pertanyaan seperti apa konstruksi ini dan apa isinya di dalamnya.

Beberapa kabel mungkin dilapisi eksternal dengan jaring logam yang bertindak sebagai layar tambahan. Ini memberikan perlindungan yang andal terhadap data yang dikirimkan melalui kabel, sambil menyerap interferensi atau noise dalam bentuk sinyal elektromagnetik eksternal. Kehadiran layar seperti itu tidak memungkinkan gangguan untuk mengubah data yang dikirim.

Pengkodean data dilakukan menggunakan sinyal listrik yang dikirimkan melalui inti. Itu bisa padat dan terdiri dari satu kawat tembaga atau beberapa kabel. Inti dikelilingi oleh lapisan isolasi yang memisahkannya dari selubung logam. Jalinan itu sendiri melakukan fungsi grounding, menghilangkan kebisingan listrik dan crosstalk. Gangguan ini adalah pickup listrik yang muncul di bawah pengaruh kabel yang terletak di dekatnya.

Kontak antara kepang logam dan inti konduktif tidak diperbolehkan, karena hal ini dapat menyebabkan korsleting. Gangguan akan menembus inti dan menghancurkan data yang dikirimkan. Perlindungan tambahan terhadap gangguan disediakan oleh kulit luar non-konduktif, yang bisa berupa karet, plastik, atau Teflon.

Di mana digunakan

Sampai saat ini, kabel coaxial telah banyak digunakan di berbagai bidang. Karakteristik teknisnya menyediakan perlindungan yang andal terhadap gangguan, kecepatan data tinggi yang diizinkan untuk jarak jauh. Beberapa kualitas kabel secara signifikan lebih tinggi daripada y. Karena itu, tidak ada yang bertanya mengapa kabel seperti itu diperlukan. Namun, seiring waktu, twisted pair mulai lebih sering digunakan, karena pemasangannya jauh lebih sederhana dan lebih cepat dibandingkan dengan kabel coaxial, yang biayanya juga lebih tinggi.

Namun, kabel ini banyak digunakan untuk menghubungkan jaringan komputer lokal, terutama di mana konfigurasi bus digunakan. Dalam kasus ini, ujung setiap garis dilengkapi dengan terminator khusus yang tidak memungkinkan pantulan internal sinyal. Salah satu dari terminator ini tunduk pada pentanahan wajib, jika tidak jalinan logam tidak akan dapat melindungi jaringan dari gangguan eksternal dan mengurangi radiasi ke lingkungan eksternal saat mengirimkan informasi. Selain itu, kecepatan kabel koaksial yang diperlukan juga disediakan.

Selain ban, produk ini dapat digunakan dalam konfigurasi jaringan bintang dan bintang pasif. Koneksi semacam itu jauh lebih mudah dilakukan, karena terminator eksternal tidak dipasang di ujungnya.

Kabel jenis ini berhasil digunakan untuk mengirimkan sinyal frekuensi tinggi di berbagai sistem elektronik dan listrik.

Ini adalah berbagai jenis komunikasi.
Komputer dan jaringan siaran
Perangkat pengumpan antena
Sistem pengawasan dan pengawasan video
Otomasi dan alarm
Pengukuran, kendali jarak jauh dan sistem kendali
Kabel koaksial digunakan dalam peralatan militer dan banyak area tujuan khusus lainnya.

Jenis-jenis Kabel Koaksial

Semua kabel koaksial, sesuai dengan karakteristik teknis, memiliki dua varietas utama.

Opsi pertama termasuk kabel koaksial tipis dengan diameter tidak lebih dari 5 mm, ditandai dengan peningkatan fleksibilitas. Dengan bantuannya, transmisi dilakukan dalam jarak pendek, karena atenuasi sinyal di dalamnya terjadi jauh lebih cepat dibandingkan dengan struktur yang lebih tebal. Kabel tipis dianggap sebagai pilihan terbaik untuk meletakkan jaringan lokal dan menghubungkan ke masing-masing komputer. Penggunaan konektor khusus sangat menyederhanakan instalasi, dan desain itu sendiri tidak memerlukan peralatan tambahan.

Variasi utama kedua adalah kabel koaksial tebal klasik, yang diameternya sekitar 10 mm. Hal ini ditandai dengan meningkatnya kekakuan, perlengkapan khusus yang mahal diperlukan untuk pemasangan. Biaya kabel tebal rata-rata dua kali lebih mahal daripada yang tipis, jadi itu digunakan jauh lebih jarang dalam kasus-kasus di mana Anda tidak dapat melakukannya tanpa itu. Delay propagasi sinyal dalam kabel tebal adalah sekitar 4,5 ns / m dan yang tipis adalah 5 ns / m.

Beberapa jenis kabel koaksial dilengkapi dengan dua perisai, yang salah satunya pas di dalam yang lain. Lapisan isolasi tambahan digunakan untuk memisahkannya. Karena hal ini, mereka jauh lebih terlindungi dari gangguan dan dari mendengarkan, dan karenanya sangat diminati, meskipun biayanya lebih tinggi.

Ada jenis lain dari produk ini - kabel daya koaksial yang digunakan dalam teknik listrik. Dengan bantuannya, transmisi dan distribusi listrik di jaringan listrik dan penerangan dilakukan. Desain terdiri dari kabel solid internal dan konduktor multi-core eksternal. Isolasi diletakkan di antara mereka, dan seluruh kabel sepenuhnya dilindungi oleh selubung dielektrik plastik eksternal, dilengkapi dengan inti baja dalam bentuk alat kelengkapan pelindung konduktif.

Kelemahan signifikan dari desain ini adalah berat yang besar dari satu meter kabel linier, yang membuatnya tidak mungkin untuk menggunakannya di saluran udara. Ada bahaya nyata dari kendur dan tebing.

Fitur Kabel Koaksial

Terlepas dari varietasnya, semua kabel jenis ini memiliki karakteristik teknis yang sama. Salah satu yang utama adalah impedansi kabel koaksial, yang menentukan kualitas konduktor dan sinyal akhir yang ditransmisikan. Parameter ini sepenuhnya dipengaruhi oleh bahan konduktor dan sifat-sifatnya - konstanta dielektrik, kapasitansi, induktansi, dan resistivitas. Redaman linear pada berbagai frekuensi tergantung pada bahan konduktor. Level sinyal berkurang dengan meningkatnya atau penurunan jarak transmisi.

Ada konsep seperti kapasitansi linier dan induktansi. Dalam kasus pertama, kabel dicirikan oleh kemampuan untuk mengakumulasi muatan, dan pada yang kedua - kemampuan untuk menciptakan medan magnet. Karakteristik lain - diameter inti tengah, diameter bagian dalam layar, diameter luar selubung dan lainnya - digunakan dalam perhitungan sebelum pemasangan untuk menentukan lokasi pemasangan dengan benar, memastikan operasi yang benar dari seluruh kabel.

Pelabelan Kabel Koaksial

Setiap kabel memiliki tanda tersendiri, yang berisi karakteristik singkat suatu produk. Ini sangat memudahkan pemilihan opsi yang paling cocok.

Sebagai contoh, merek KMB-4 sesuai dengan kabel koaksial batang di selubung timah dengan baju besi tipe B. Ini berisi 4 pasangan koaksial dan 5 empat kali lipat konduktor tembaga dalam isolasi kertas yang terletak secara simetris. Tergantung pada tanda, tujuan kabel juga berubah.

Varietas utama adalah: kabel KMG - batang koaksial telanjang diletakkan di selokan, KMK - dengan baju besi bundar kawat untuk meletakkan di bawah air, KMABp - dengan selubung aluminium, tahan terhadap badai. Semua data pada semua jenis kabel yang dikenal dirangkum dalam tabel khusus yang ditempatkan di direktori, dari mana Anda bisa mendapatkan semua informasi yang diperlukan.

Kabel koaksial adalah kabel listrik yang terdiri dari kawat tembaga pusat dan kepang logam [perisai], dipisahkan oleh lapisan dielektrik [insulasi internal] dan ditempatkan di selubung luar bersama [Gbr. 3].

Fig. 3. Kabel koaksial

Kabel koaksial sangat populer hingga saat ini, karena kekebalan kebisingan yang tinggi [karena pengikatan logam], bandwidth yang lebih lebar [lebih dari 1 GHz] daripada kabel twisted pair, serta jarak transmisi yang diijinkan besar [hingga satu kilometer]. Lebih sulit untuk secara mekanis menyambungkannya untuk mendengarkan jaringan secara tidak sah, juga memberikan radiasi elektromagnetik yang lebih sedikit ke luar. Namun, pemasangan dan perbaikan kabel coaxial jauh lebih rumit daripada kabel twisted pair, dan biayanya lebih tinggi [sekitar 1,5-3 kali lebih mahal]. Yang lebih rumit adalah pemasangan konektor di ujung kabel. Sekarang lebih jarang digunakan daripada twisted pair. Standar EIA / TIA-568 hanya mencakup satu jenis kabel koaksial yang digunakan dalam jaringan Ethernet.

Kabel koaksial terutama digunakan dalam jaringan dengan topologi bus-top. Pada saat yang sama, terminator harus dipasang di ujung kabel untuk mencegah pantulan sinyal internal, dan satu [dan hanya satu!] Dari terminator harus dibumikan. Tanpa pentanahan, selubung logam tidak melindungi jaringan dari interferensi elektromagnetik eksternal dan tidak mengurangi radiasi informasi yang dikirimkan melalui jaringan ke lingkungan eksternal. Tetapi ketika mengepang landasan di dua titik atau lebih, tidak hanya peralatan jaringan, tetapi juga komputer yang terhubung ke jaringan dapat gagal.

Terminator harus konsisten dengan kabel, perlu bahwa resistansi mereka sama dengan impedansi gelombang kabel. Misalnya, jika kabel 50-ohm digunakan, hanya 50-ohm terminator yang cocok untuk itu.

Lebih jarang, kabel koaksial digunakan dalam jaringan dengan topologi bintang [misalnya, bintang pasif dalam jaringan Arcnet]. Dalam hal ini, masalah koordinasi sangat disederhanakan, karena terminator eksternal di ujung bebas tidak diperlukan.

Impedansi kabel ditunjukkan dalam dokumentasi yang menyertai. Paling sering, 50-ohm [RG-58, RG-11, RG-8] dan 93-ohm kabel [RG-62] digunakan dalam jaringan lokal. Umum dalam teknologi televisi kabel 75-ohm di jaringan lokal jarang digunakan. Ada beberapa merek kabel koaksial. Itu tidak dianggap sangat menjanjikan. Bukan kebetulan bahwa FastEthernet tidak menyediakan untuk penggunaan kabel koaksial. Namun, dalam banyak kasus, topologi bus klasik [bukan bintang pasif] sangat nyaman. Seperti yang sudah disebutkan, itu tidak memerlukan penggunaan perangkat tambahan - hub.

Ada dua jenis utama kabel koaksial:

Kabel tipis dengan diameter sekitar 0,5 cm lebih fleksibel;

Kabel tebal dengan diameter sekitar 1 cm jauh lebih kaku. Ini adalah versi klasik dari kabel koaksial, yang hampir sepenuhnya digantikan oleh kabel tipis modern.

Kabel tipis digunakan untuk transmisi jarak yang lebih pendek daripada kabel tebal, karena sinyal di dalamnya lebih kuat. Tetapi dengan kabel tipis itu jauh lebih nyaman untuk bekerja: ia dapat dengan cepat dipasang ke setiap komputer, dan yang tebal membutuhkan fiksasi yang kaku di dinding kamar.

Menghubungkan ke kabel tipis [menggunakan konektor BNC tipe bayonet] lebih sederhana dan tidak memerlukan peralatan tambahan. Dan untuk menghubungkan ke kabel tebal, Anda perlu menggunakan perangkat khusus yang agak mahal yang menembus cangkangnya dan melakukan kontak dengan inti pusat dan layar. Kabel yang tebal kira-kira dua kali lebih mahal dari kabel yang tipis, jadi kabel yang tipis lebih sering digunakan.

Seperti dalam kasus pasangan bengkok, parameter penting dari kabel koaksial adalah jenis selubung luarnya. Dengan cara yang sama, kabel non-pleno [PVC] dan pleno digunakan dalam kasus ini. Secara alami, kabel Teflon lebih mahal daripada polivinil klorida. Biasanya, jenis selubung dapat dibedakan berdasarkan warna [misalnya, Belden menggunakan warna kuning untuk kabel PVC, dan oranye untuk kabel Teflon].

Nilai tipikal dari keterlambatan propagasi sinyal dalam kabel koaksial adalah sekitar 5 ns / m untuk kabel tipis dan sekitar 4,5 ns / m untuk kabel tebal.

Ada opsi untuk kabel koaksial dengan layar ganda [satu layar terletak di dalam yang lain dan dipisahkan darinya dengan lapisan isolasi tambahan]. Kabel semacam itu memiliki kekebalan dan perlindungan kebisingan yang lebih baik dari mendengarkan, tetapi mereka sedikit lebih mahal dari biasanya.

Saat ini, diyakini bahwa kabel koaksial sudah usang, dalam banyak kasus dapat diganti dengan kabel twisted pair atau serat optik. Dan standar baru untuk sistem kabel tidak lagi memasukkannya ke dalam daftar jenis kabel.

Kabel koaksial [dari lat.co - bersama dan sumbu - sumbu, mis. koaksial; bahasa sehari-hari koaksial dari bahasa inggris coaxial] - kabel listrik yang terdiri dari konduktor pusat dan perisai yang terletak secara koaksial dan dipisahkan oleh bahan isolasi atau celah udara. Digunakan untuk mengirimkan sinyal listrik frekuensi radio. Ini berbeda dari kawat berpelindung yang digunakan untuk mentransmisikan arus listrik langsung dan sinyal frekuensi rendah, penampang lebih seragam dalam arah sumbu longitudinal [bentuk penampang, dimensi dan nilai parameter elektromagnetik bahan dinormalisasi] dan penggunaan bahan yang lebih baik untuk konduktor listrik dan isolasi. Diciptakan dan dipatenkan pada tahun 1880 oleh fisikawan Inggris Oliver Heaviside.

Kabel coaxial "Televisi" jenis RG-59, digunakan untuk menghubungkan antena ke penerima televisi

Perangkat [ | ]

Kabel koaksial [lihat gambar] terdiri dari:

Karena kebetulan kedua sumbu konduktor kabel koaksial yang ideal, kedua komponen medan elektromagnetik sepenuhnya terkonsentrasi di ruang antara konduktor [dalam isolasi dielektrik] dan tidak melampaui kabel, yang menghilangkan hilangnya energi elektromagnetik dari radiasi dan melindungi kabel dari interferensi elektromagnetik eksternal. Pada kabel nyata, keluaran radiasi terbatas ke luar dan kepekaan terhadap pickup disebabkan oleh penyimpangan geometri dari idealitas. Semua sinyal yang berguna ditransmisikan melalui konduktor dalam.

Sejarah penciptaan[ | ]

1855 - William Thomson memeriksa kabel koaksial dan mendapatkan formula untuk kapasitas linier.
1880 - Oliver Heaviside menerima paten Inggris No. 1407 untuk kabel koaksial.
1884 - Siemens & Halske mematenkan kabel koaksial di Jerman [paten No. 28978, 27 Maret 1884].
1894 - Nikola Tesla mematenkan konduktor listrik untuk arus bolak-balik [paten No. 514167].
1929 - Lloyd Espenschied dan Effel Jerman dari AT&T Bell Telephone Laboratories mematenkan kabel koaksial pertama yang canggih.
1936 - AT&T membangun jalur transmisi televisi koaksial eksperimental antara Philadelphia dan New York.
1936 - Siaran pertama pada kabel koaksial dari Olimpiade Berlin di Leipzig.
1936 - Kabel untuk 40 nomor telepon diletakkan antara London dan Birmingham oleh Layanan Pos [sekarang BT].
1941 - penggunaan komersial pertama sistem L1 di AS oleh AT&T. Antara Minneapolis [Minnesota] dan Stevens Point [Wisconsin], saluran TV dan 480 nomor telepon diluncurkan.
1956 - garis koaksial transatlantik pertama diletakkan.

Aplikasi [ | ]

Tujuan utama dari kabel koaksial adalah untuk mengirimkan sinyal frekuensi tinggi di berbagai bidang teknologi:

Selain transmisi sinyal, segmen kabel dapat digunakan untuk tujuan lain:

Ada kabel koaksial untuk mentransmisikan sinyal frekuensi rendah [dalam hal ini, jalinan berfungsi sebagai pelindung] dan untuk tegangan tinggi searah arus searah. Untuk kabel seperti itu, impedansinya tidak standar.

Klasifikasi [ | ]

Dengan janji - untuk sistem televisi kabel, untuk sistem komunikasi, penerbangan, teknologi luar angkasa, jaringan komputer, peralatan rumah tangga, dll.

Penunjukan internasional[ | ]

Sistem penunjukan di berbagai negara ditetapkan oleh standar internasional, nasional, serta standar pabrikan mereka sendiri [seri merek RG, DG, SAT] yang paling umum.

Kategori [ | ]

Kabel dibagi menurut skala Radio Guide. Kategori kabel yang paling umum:

RG-58 / U - konduktor pusat padat,
RG-58A / U - konduktor tengah terdampar,
RG-58C / U - kabel militer;

Ethernet tipis[ | ]

Itu adalah kabel yang paling umum untuk membangun jaringan lokal. Diameter sekitar 6 mm dan fleksibilitas yang cukup memungkinkan untuk diletakkan di hampir semua tempat. Kabel dihubungkan satu sama lain dan ke papan jaringan di komputer menggunakan konektor-BNC. Kabel dapat dihubungkan menggunakan BNC [koneksi langsung]. Terminator harus dipasang di kedua ujung segmen. Ini mendukung transfer data hingga 10 Mbps pada jarak 185 m.

Ethernet tebal[ | ]

Kabel yang lebih tebal dibandingkan dengan yang sebelumnya, berdiameter sekitar 12 mm, memiliki konduktor pusat yang lebih tebal. Dia membungkuk dengan buruk dan memiliki biaya yang signifikan. Selain itu, ketika menghubungkan ke komputer ada beberapa kesulitan - transceiver AUI [Attachment Unit Interface] digunakan, terhubung ke kartu jaringan menggunakan cabang menembus kabel, yang disebut "Vampir." Karena konduktor yang lebih tebal, transmisi data dapat dilakukan pada jarak hingga 500 m pada kecepatan 10 Mbit / s. Namun, kerumitan dan tingginya biaya pemasangan tidak memberikan kabel ini seluas RG-58. Secara historis, kabel RG-8 berpemilik memiliki warna kuning, dan karenanya, terkadang Anda dapat menemukan nama "Yellow Ethernet" [English Yellow Ethernet].

Elemen bantu dari jalur koaksial[ | ]

Konektor coaxial - untuk menghubungkan kabel ke perangkat atau menghubungkannya bersama, kadang-kadang kabel dihentikan dengan konektor terpasang.
Transisi koaksial - untuk menghubungkan kabel dengan konektor yang tidak berpasangan satu sama lain.
Tee coaxial, directional coupler dan sirkulator - untuk cabang dan cabang di jaringan kabel.
Transformer koaksial - untuk impedansi yang cocok saat menghubungkan kabel ke perangkat atau kabel satu sama lain.
Terminal dan pass-through coaxial load, sebagai aturan, terkoordinasi - untuk menetapkan mode gelombang yang diperlukan dalam kabel.
Atenuator koaksial - untuk melemahkan level sinyal pada kabel ke nilai yang diinginkan.
Gerbang ferit - untuk penyerapan gelombang mundur dalam kabel.
Arester petir berdasarkan isolator logam atau perangkat pelepasan gas - untuk melindungi kabel dan peralatan dari pelepasan atmosfer.
Sakelar koaksial, relay, dan perangkat koaksial switching elektronik - untuk beralih jalur koaksial.
Transisi coaxial-waveguide dan strip koaksial, perangkat penyeimbang - untuk menggabungkan garis koaksial dengan waveguide, strip, dan kawat dua simetris.
Kepala detektor pass-through dan end - untuk memantau sinyal frekuensi tinggi dalam kabel di sepanjang amplopnya.

Karakteristik standar utama[ | ]

Perhitungan karakteristik[ | ]

Penentuan kapasitansi linier, induktansi linier, dan impedansi gelombang kabel koaksial menurut dimensi geometris yang diketahui dilakukan sebagai berikut.

Pertama-tama ukur diameter bagian dalam D layar dengan melepas selubung pelindung dari ujung kabel dan membungkus kepang [diameter luar isolasi bagian dalam]. Lalu ukur diameternya d inti pusat, setelah sebelumnya melepas insulasi. Parameter ketiga kabel yang perlu Anda ketahui untuk menentukan impedansi gelombang adalah konstanta dielektrik ε dari bahan insulasi internal.

Kapasitas linier C h [dalam Sistem Satuan Internasional [SI], hasilnya dinyatakan dalam farad per meter] dihitung dengan rumus untuk kapasitas kapasitor silinder:

C h \u003d 2 π ε 0 ε ln \u2061 [D / d], [\\ displaystyle C_ [h] \u003d [\\ frac [2 \\ pi \\ varepsilon _ [0] \\ varepsilon] [\\ ln [D / d]]] ,]

Induktansi linier L h [dalam sistem SI, hasilnya dinyatakan dalam Henry per meter] dihitung dengan rumus

L h \u003d μ 0 μ 2 π ln \u2061 [D / d], [\\ displaystyle L_ [h] \u003d [\\ frac [\\ mu _ [0] \\ mu] [2 \\ pi]] \\ ln [D / d] ,]

Z \u003d L h C h \u003d 1 2 π μ μ 0 ε ε 0 ln \u2061 D d ≈ log \u2061 [D / d] ε ⋅ 138 Ω [\\ gaya tampilan Z \u003d [\\ sqrt [\\ frac [L_ [h]] [ C_ [h]]]] \u003d [\\ frac [1] [2 \\ pi]] [\\ sqrt [\\ frac [\\ mu \\ mu _ [0]] [\\ varepsilon \\ varepsilon _ [0]]]] \\ ln [\\ frac [D] [d]] \\ approx [\\ frac [\\ lg [D / d]] [\\ sqrt [\\ varepsilon]]] \\ cdot 138 ~ \\ Omega]

[perkiraan persamaan adalah benar dengan asumsi bahwa μ \u003d 1].

Impedansi kabel koaksial juga dapat ditentukan oleh nomogram yang ditunjukkan pada gambar. Untuk melakukan ini, hubungkan titik-titik pada skala dengan garis lurus D / d [rasio diameter bagian dalam pelindung dan diameter inti bagian dalam] dan pada skala ε [konstanta dielektrik isolasi bagian dalam kabel]. Titik persimpangan garis yang ditarik dengan skala R nomogram sesuai dengan impedansi gelombang yang diinginkan.

Kecepatan rambat sinyal dalam kabel dihitung dengan rumus

v \u003d 1 ε ε 0 μ μ 0 \u003d c ε μ, [\\ displaystyle v \u003d [\\ frac [1] [\\ sqrt [\\ varepsilon \\ varepsilon _ [0] \\ mu \\ mu _ [0]]]] \u003d [ \\ frac [c] [\\ sqrt [\\ varepsilon \\ mu]]],]

dimana c adalah kecepatan cahaya. Saat mengukur keterlambatan dalam jalur, mendesain garis penundaan kabel, dll., Dapat bermanfaat untuk mengekspresikan panjang kabel dalam nanodetik, yang menggunakan kecepatan sinyal terbalik, yang dinyatakan dalam nanodetik per meter: 1 / v = √ ε 3,33 ns / m.

Tegangan pembatas yang ditransmisikan oleh kabel koaksial ditentukan oleh kekuatan listrik S insulator [dalam volt per meter], diameter konduktor dalam [karena medan listrik maksimum dalam kapasitor silinder dicapai di dekat lapisan dalam] dan, pada tingkat yang lebih kecil, diameter konduktor luar:

V p \u003d S d 2 ln \u2061 [D / d]. [\\ displaystyle V_ [p] \u003d [\\ frac [Sd] [2]] \\ ln [D / d].]

Lihat juga [ | ]

Catatan [ | ]

Sastra [ | ]

N.I. Belorussov, I.I. Grodnev. Kabel RF. 2nd ed., Revisi. - M.-L .: Gosenergoizdat, 1959.
T.I Izyumova, V.T. Sviridov. Waveguides, garis koaksial dan strip. - M.: Eneria, 1975.
D. Ya, Galperovich, A.A. Pavlov, N.N. Khrenkov. Kabel RF. - M.: Energoatomizdat, 1990.
Kabel listrik, kabel dan kabel: Referensi / N. I. Belarus, A. E. Sahakyan, A. I. Yakovleva: Ed. N.I. Belorussov. - Edisi ke-5, Direvisi. dan tambahkan. - M.: Energoatomizdat, 1987 .-- 536 p.; lanau
Radio amatir di HF. Ed. B. G. Stepanova. - M.: Radio dan komunikasi, 1991.
Buku referensi perancang radio amatir. Ed. N.I. Chistyakova. - M.: Radio dan komunikasi, 1990.
J. Davis, J.J. Carr. Insinyur radio referensi saku. Per. dari bahasa inggris - M .: Dodeca-XXI, 2002.
Kashkarov A.P. Panduan radio amatir populer.- M .: RadioSoft IE, 2008.- 416 hal., Ill. Lihat hal. 250.

Dokumentasi normatif dan teknis

GOST 11326.0-78. Kabel adalah frekuensi radio. Spesifikasi umum.
IEC 60078 [1967]. Kabel koaksial frekuensi radio. Impedansi gelombang dan dimensi.
IEC 60096-1 [1986]. Kabel adalah frekuensi radio. Bagian 1: Persyaratan umum dan metode pengukuran.
IEC 60096-2 [1961]. Kabel adalah frekuensi radio. Bagian 2: Spesifikasi kabel pribadi.
Karakteristik listrik dari kabel koaksial. CQHAM.RU

Anda pasti pernah mendengar ungkapan seperti twisted pair, kawat terlindung dan sinyal frekuensi tinggi? Jadi, kabel koaksial - varietas ini twisted pair, tetapi dengan kekebalan noise yang jauh lebih besar, konduktor yang paling cocok untuk sinyal RF.

Ini terdiri dari inti pusat [konduktor], lapisan terlindung [layar] dan dua lapisan isolasi.

Insulator internal berfungsi untuk isolasi inti tengah kabel koaksial dari layar, eksternal - untuk melindungi kabel dari kerusakan mekanis dan isolasi listrik.

Proteksi interferensi dengan kabel koaksial. Penyebab gangguan

Apa gangguan pada kabel non-koaksial?

Anda harus segera menangani masalah perlindungan terhadap gangguan. Mari kita periksa prinsip-prinsip umum dari sifat kejadiannya dan pengaruh gangguan pada transmisi informasi.

Jadi, kita semua tahu ada beberapa gangguan saluran listrik. Mereka bergelombang dan, sebaliknya, hilangnya tegangan nominal [yang seharusnya] di kabel [di kawat]. Pada grafik [ketergantungan tegangan pada kabel tepat waktu], interferensinya terlihat seperti ini:

Penyebab interferensi adalah medan elektromagnetik dari sinyal dan kabel lain. Seperti yang kita ketahui dari pelajaran fisika sekolah, listrik memiliki dua komponen - listrik dan magnet. Yang pertama adalah aliran arus melalui konduktor, dan yang kedua adalah medan elektromagnetik yang menciptakan arus.

Medan elektromagnetik merambat dalam medium dalam bentuk bola hingga tak terbatas. Melewati tanpa perlindungan dari gangguan [tidak koaksial] kabel, sinyal elektromagnetik mempengaruhi komponen magnetik dari sinyal listrik di kabel dan menyebabkan gangguan di dalamnya, membelokkan tegangan sinyal dari nominal.

Bayangkan kita memproses [baca] sinyal dengan tegangan 10 V dengan frekuensi clock tertentu, misalnya pada 1 Hz. Ini berarti bahwa kita langsung menghapus pembacaan tegangan di baris setiap detik. Apa yang terjadi jika pada saat membaca bahwa gangguan sangat menolak tegangan, misalnya dari 10 volt menjadi 7,4 volt? Itu benar, salah, kami menganggap informasi yang salah! Kami menggambarkan hal ini:

Tetapi kita harus ingat bahwa voltase kita diukur dari tubuh [atau dari minus]. Dan masalahnya adalah bahwa dalam elektronik radio [dalam elektronik sinyal frekuensi tinggi] justru peran negatif besar yang mereka mainkan gangguan frekuensi tinggi, dan ini dia, pada kenyataannya, kebenaran: pada saat gangguan itu terjadi inti tengah kabel koaksial, gangguan yang sama mempengaruhi layar kabel koaksial, dan tegangan diukur dari kasing [yang terhubung ke layar], sehingga perbedaan potensial antara bagian layar kabel koaksial dan hunian pusatnya tetap tidak berubah.

Oleh karena itu, tugas utama dalam melindungi terhadap gangguan selama transmisi sinyal adalah untuk menjaga lapisan layar atau kawat sedekat mungkin dengan pusat dan selalu pada jarak yang sama.

Yang melindungi terhadap interferensi elektromagnetik yang lebih baik - twisted pair atau kabel coaxial?

Segera jawab pertanyaan itu. Kabel coaxial melindungi terhadap gangguan lebih baik dari twisted pair.

Masuk twisted pair dua kabel saling berhubungan dan terisolasi satu sama lain. Kawat positif ketika menekuk dapat menjadi sepersekian milimeter dari negatif, yang menghilangkan, pada kenyataannya, plus dari tubuh. Selain itu, konduktor kabel plus dan minus itu sendiri karena isolasi sudah memiliki celah tertentu di antara mereka. Gangguan mungkin tergelincir, tetapi kemungkinannya cukup kecil.

Masuk Lapisan pelindung kabel koaksial dalam lingkaran, benar-benar menyelimuti inti pusat. Tidak ada gangguan yang dapat melewati inti pusat, melewati layar koaksial. Selain itu, kualitas bahan dari mana kabel koaksial dibuat, sesuai dengan persyaratan standar negara, melebihi kualitas bahan untuk pasangan bengkok. Intinya.

Impedansi gelombang

Main karakteristik kabel koaksial - impedansi. Nilai ini, secara umum, menjadi ciri pelemahan amplitudo sinyal dalam kabel koaksial per 1 meter berjalan.

Ternyata dari ekspresi tegangan sinyal pribadi, kabel koaksialdibagi dengan saat ini sementara tegangan pada kabel koaksialdiukur di Omaha.

Tetapi yang paling penting, ingat apa yang menjadi ciri - pelemahan dari sinyal yang ditransmisikan. Ini adalah inti dari impedansi kabel koaksial. Penurunan amplitudo tegangan dan arus adalah pelemahan sinyal.

Untuk terjun impedansi kabel koaksial lebih dalam, Anda perlu tahu banyak konsep berbeda tentang teori gelombang elektromagnetik, seperti amplitudo tidak termasuk atenuasi, resistansi linier aktif, koefisien atenuasi gelombang elektromagnetik dalam pandu gelombang koaksial, beberapa besaran listrik yang konstan, kemudian buat beberapa grafik gelombang terintegrasi dan pahami bahwa, 77 Ohm - sempurna untuk televisi Soviet, 30 Ohm - sempurna untuk semuanya kecuali televisi Soviet, dan 50 Ohm adalah jalan tengah di antara televisi Soviet , kabel koaksial dan yang lainnya!

Tapi lebih baik - ingat esensi, dan sisanya - ambil satu kata]

Standar Impedansi Kabel Koaksial:

50 ohm. Paling umum standar kabel koaksial. Karakteristik optimal dari daya sinyal yang ditransmisikan, isolasi listrik [plus dari minus], kehilangan sinyal minimum ketika mentransmisikan sinyal radio.

75 ohm. Itu didistribusikan secara luas di Uni Soviet dalam hal mentransmisikan sinyal televisi dan video dan, yang patut dicatat, secara optimal cocok tepat untuk keperluan ini.

100 Ohm, 150 Ohm, 200 Ohm. Mereka digunakan sangat jarang, dalam tugas-tugas yang sangat khusus.

Juga, karakteristik penting adalah:

elastisitas;
kekakuan;
diameter isolasi internal;
jenis layar;
konduktor logam;
tingkat perisai.

Masih ada pertanyaan? Tulis di komentar] Kami akan menjawab!