Najpogostejša vrsta antenskega napajanja, ki se danes uporablja, je RF koaksialni kabel. Je udoben in zagotavlja dobro raven zmogljivosti. Iz tega razloga se proizvaja ogromno koaksialnih kablov za različne namene.
uporablja
Kabli te vrste se uporabljajo tam, kjer je potrebno oddajati radiofrekvenčne električne signale. Njihovo najbolj očitno področje uporabe je oddajanje slik na domače televizije, vendar so po njih povpraševanje na številnih drugih področjih. Koaksialni kabli se uporabljajo tudi za videonadzor in povezavo sprejemnikov in anten pri komercialnih in industrijskih odjemalcih. Potrebni so tam, kjer je treba oddajati kakršne koli visokofrekvenčne signale na daljavo.
Zasnova koaksialnih kablov zmanjšuje izgube in motnje. Zato se pogosto uporabljajo pri organizaciji omrežnih povezav. Na primer, v začetku so bili uporabljeni digitalni koaksialni kablioblike lokalnih omrežij Ethernet, čeprav so jih danes nadomestila optična vlakna za hitrejše hitrosti prenosa podatkov in cenejše sukane pare, ko frekvenca signala ni tako visoka.
Zgodovina ustvarjanja
RF koaksialni kabel je pomemben del sodobne elektronike. Prva znana izvedba se je pojavila leta 1884, ko je Ernst von Siemens (eden od ustanoviteljev Siemensa) patentiral svojo idejo, vendar takrat zanjo ni bilo vlog. Šele leta 1929 je Bell Laboratories patentiral sodobne komercialne koaksialne kable, čeprav je bila njihova uporaba razmeroma majhna. Leta 1934 so jih na primer uporabili za prenos televizijske slike z olimpijskih iger v Berlinu v Leipzig. Leta 1936 je bil med Londonom in Birminghamom položen koaksialni kabel za 40 telefonskih povezav, v ZDA, med New Yorkom in Philadelphio, pa je bila ustvarjena eksperimentalna linija za prenos televizijskih slik..
Po začetku komercialne uporabe so bile odkrite druge aplikacije, ki so dobro uveljavljene in se pogosto uporabljajo v podjetju in doma.
Kaj je koaksialni kabel?
Izgleda kot debela električna žica. Izdelano iz delov, ki zagotavljajo prenos RF signala z majhnimi izgubami. Njegovi glavni elementi so:
- centralni dirigent;
- izolacijski dielektrik;
- zunanji vodnik;
- zunanji zadrževalni prostor.
Osrednji vodnik je skoraj vedno izdelan iz bakra. Včasih se uporablja bakrena ali aluminijeva zlitina. Lahko je sestavljen iz ene ali več žic.
Izolacijski dielektrik ločuje prevodnike in je eden od glavnih vzrokov za slabljenje signala. Lahko je trdna ali polzračna. Izvaja se v obliki dolgih cevi iz polietilena ali fluoroplastike ali pene, od katerih je večina zraka.
Zunanji vodnik je običajno bakrena pletenica. To koaksialnemu zvitemu kablu zagotavlja zadostno prožnost. Včasih se za izboljšanje zaščite uporabljajo 2 ali celo 3 plasti. To se običajno doseže z namestitvijo ene pletenice neposredno na drugo, čeprav se lahko v nekaterih primerih uporabi bakrena folija ali trak. Z uporabo dodatnih zaščitnih slojev so motnje in ravni sevanja znatno zmanjšane.
Zunanja zaščitna ovojnica preprečuje nastanek parazitskih povratnih informacij. Zagotavlja tudi zaščito pred vdorom umazanije in vlage ter preprečuje poškodbe kabla z drugimi mehanskimi sredstvi.
Načelo dela
Koaksialni kabel prevaja tok skozi notranji in zunanji vodnik. Ti tokovi so enaki in imajo nasprotno polarnost, zaradi česar vsa polja ostanejo v kablu, ne sevajo preko njega in niso podvržena motnjam. Zato na polja ne vplivajo nobeni zunanji predmeti. Tako je koaksialni napajalnik idealen za namestitev znotraj ali blizu zgradb ali drugih predmetov. To je njegova glavna prednost v primerjavi z, na primer, sukanim parom.
Pri izbiri vrste koaksialnega kabla je treba upoštevati njegove specifikacije in parametre.
impedanca
Najpomembnejša značilnost koaksialnega kabla je njegova impedanca, ki jo določata njegov premer in dielektrični material. Parameter se meri v ohmih. Njegovi najpogostejši pomeni so:
- 50 ohmski koaksialni kabel. Zagotavlja minimalno izgubo signala za dano težo prevodnika. Običajno se uporablja za profesionalne namene.
- 75 ohmski koaksialni kabel. Ima minimalno težo za določeno stopnjo izgub. Široko se uporablja v domači TV in Hi-Fi opremi.
- Kabel 93 ohmov je bil prej uporabljen za povezovanje računalnikov in povezovanje monitorjev.
Na voljo so tudi druge vrednosti impedance, vendar so veliko manj povpraševanja.
Fade out
Drug pomemben parameter koaksialnega zvitega kabla je izguba prenosa signala. Njihova raven je odvisna od številnih dejavnikov, vključno s kakovostjo dielektričnega in prevodnega materiala. Oslabitev signala je sorazmerna z dolžino kabla. Specifikacije običajno navajajo izgubo v decibelih na enoto dolžine. Na primer, koaksialni kabel RG-6A/U ima slabljenje 1,0 dB/10 m pri 100 MHz. Žal vsi proizvajalci ne uporabljajo enake dolžine, zato bodo morda potrebni dodatni izračuni za primerjavo.
največja dovoljena moč
Čeprav ta specifikacija ni zelo pomembna za aplikacije z nizkim signalom, lahko postane problem pri prenosu velike moči. Omejitve običajno nastanejo zaradi toplotnih izgub v kablu. Če pričakujete prenos visoke moči, preverite delovno napetost.
Faktor skrajšanja
To je razmerje med hitrostjo prenosa signala v koaksialnem kablu in hitrostjo njegovega širjenja v vakuumu (hitrost svetlobe).
V nekaterih primerih je lahko vrednost faktorja hitrosti zelo pomembna, na primer, ko je pomembna faza signala. Vedno je manjša od 1. V mnogih pogledih jo določa material dielektrika. Za digitalne koaksialne kable s trdnim polietilenskim dielektrikom je faktor skrajšanja 0,66, s polietilensko peno pa v območju 0,80-0,88.
Zmogljivost
Ker notranji in zunanji vodnik tvorita kapacitivnost, je ta sorazmerna z njihovimi premeri, dolžino kabla in dielektrično konstanto.
največja napetost
V nekaterih primerih napetost doseže visoke vrednosti. Zaradi tega lahko kabel odpove. Napetost narašča zaradi visoke ravni stoječih valov in velike moči. Pred izbiro določene vrste koaksialnega kabla je treba preveriti, kako zdrži pričakovano napetost.
Fizične mere
Ta lastnost je pomembna iz več razlogov. vodnikivečji premeri imajo pogosto manjše izgube in višje nazivne moči. Na primer, priljubljen koaksialni kabel RG-6/U 75 ohmov ima zunanji premer 6,86 mm.
Poleg tega se mora kabel ujemati z razpoložljivimi velikostmi lukenj in ustrezati pravilni vrsti vtiča. Slednji so pogosto narejeni tako, da ustrezajo priljubljenim vrstam kablov.
Vodnik za namestitev
RF koaksialni kabel se pogosto uporablja za prenos signala iz oddajnika ali sprejemnika. Čeprav je zelo enostavna za montažo, je za dolgo življenjsko dobo treba izpolniti določene pogoje. To je še posebej pomembno, ker je pogosto nameščen na prostem in mora vzdržati težke okoljske razmere.
Stvari, kot je vlaga, lahko sčasoma poslabšajo njegovo učinkovitost. Takšno zmanjšanje ostane neopaženo, dokler ne doseže točke, ko postane neuporabno. Nekaj preprostih previdnostnih ukrepov bo ohranilo učinkovitost vašega koaksialnega kabla in znatno upočasnilo razgradnjo kabla.
Izberi naročilo
Na trgu je ogromno različnih koaksialnih kablov in na prvi pogled se morda zdi izbira težka. Prva odločitev, ki jo je treba sprejeti, je izbrati primerno impedanco. Domače Hi-Fi in video antene uporabljajo 75 ohmski koaksialni kabel. Profesionalni uporabniki in radioamaterji običajno izberejo 50 ohmsko impedanco.
Naslednja odločitev je sprejemljiva raven slabljenja signala. Kakomanj izgube, večji je premer kabla, pa tudi njegova cena. Običajno lahko najdete več blagovnih znamk z enakimi lastnostmi, pogosto pa bo odločitev za določeno vrsto odvisna od položaja dobaviteljev.
Ko najdemo ustrezen kabel, ga lahko kupimo in namestimo.
Zaščita pred neugodnimi vremenskimi razmerami
Pri zunanji namestitvi, na primer koaksialnega kabla za video nadzor, je zelo pomembno zagotoviti, da je ustrezno zaščiten. To je zelo pomembno, saj bo vsaka vlaga povzročila znatno povečanje izgub. Če se dielektrik, ki ločuje notranji in zunanji vodnik, zmoči, bo to poslabšalo njegovo delovanje in povečalo slabljenje. Vlaga tudi oksidira pletenico in zmanjša njeno prevodnost.
Zato je tako pomembno, da zatesnite konec kabla, če ga uporabljate na prostem, in preprečite vlago. Poskrbeti je treba, da zunanja lupina ostane nedotaknjena in se med namestitvijo in nadaljnjim delovanjem ne poškoduje.
Dodatna metoda za preprečevanje vdora velike količine vlage v kabel je oblikovanje zanke navzgor in navzdol. To preprečuje, da bi voda, ki je prodrla v notranjost, nadaljevala. Vendar se bo vlaga še vedno širila s kapilarnim delovanjem, zato je vedno najbolje, da poskrbite, da so konci pravilno zatesnjeni in zaščiteni.
Splošna priporočila za namestitev
Vsi kabli imajo radij upogiba. Da preprečite poškodbe, se ne smejo upogniti več od te vrednosti. sicerV tem primeru se lahko poškoduje notranja struktura in izgube se znatno povečajo.
Poskrbite tudi, da kabel ni deformiran. To bo povzročilo spremembo njegove velikosti in valovne odpornosti. Poleg tega lahko poškodba dielektrika poveča raven izgub.
Če je kabel fizično poškodovan, se prepričajte, da njegova ovojnica ostane nedotaknjena. Če je njegova celovitost porušena, lahko to povzroči prodiranje vlage, oksidacijo žice in omočenje dielektrika, kar bo povečalo stopnjo izgub.
V nekaterih primerih je treba koaksialni kabel zakopati. Navadnih štampiljk ni mogoče polagati v tla, saj njihova lupina ni zasnovana za te pogoje. Lahko pa se položijo v kanal, posebej zasnovan za to. Prednost tega je, da je kabel enostavno zamenjati. Vendar pazite, da voda ne pride v kanal. Alternativa je uporaba kabla, posebej zasnovanega za polaganje v tla, katerega plašč lahko prenese takšne pogoje.
konec
Pri namestitvi koaksialnega kabla je pomembno, da ga pravilno zaključite. V večini primerov je fizični zaključek vtič, končna naprava pa antena ali sprejemnik. Povezave morajo biti izvedene pravilno in učinkovito.
Čeprav imajo priključki za stanovanja pogosto slabo RF delovanje, obstaja malo alternativ. Za profesionalno uporabo so potrebni kvalitetnejši priključki, čeprav bi morali v tem primeru tudi poskrbeti za toda so primerni za uporabljene frekvence. Nekateri poceni modeli ne izpolnjujejo zahtev in poslabšajo zmogljivost koaksialnega kabla. Zato je bolje kupiti konektorje pri zaupanja vrednih prodajalcih.
Ustrezna namestitev koaksialnega kabla bo zagotovila dolgoletno delovanje. Vendar pa ga bo zaradi obrabe in vplivov okolja čez nekaj časa treba zamenjati. Ker se poslabšanje zmogljivosti dogaja počasi, morda ne bo opazno. To postane očitno šele po popolni zamenjavi kabla.
