Коаксіальний кабель; антенний кабель EUROSAT

Для чого потрібен і з чого складається коаксіальний кабель?

Коаксіальні кабелі призначені для передачі високочастотних електричних сигналів з мінімальними втратами на великі відстані. Вони застосовуються для магістральних телефонних ліній, комп'ютерних мереж. Але найбільш поширеним є використання таких кабелів для передачі кабельного, супутникового або антенного телевізійного мовлення, а також для систем відеоспостереження. Відмітна особливість коаксіального кабелю — наявність центрального провідника і екрану.

Такий тип кабелю має складну структуру, що складається з жили, оточеною ізоляцією, зверху якої розміщується екран (зовнішній провідник), а над ним — оболонка. Відеосигнали проходять через внутрішній провідник, а зовнішній провідник (екран) служить для зрівнювання нульового потенціалу пристроїв на кінцях кабелю, а також для захисту провідника від перешкод.

Внутрішній провідник може бути одножильним і багатожильним. Одножильний провідник може бути прямим, а багатожильний робиться закрученим в спіраль. Як матеріал для провідника можуть використовуватися мідь (CU), луджена мідь (Tin CU); посріблена мідь (AG CU); алюміній, плакований міддю (CCA); луджена сталь (CCS). Ізоляційний шар виготовляється з поліетилену (PE), спіненого поліетилену (FPE), тефлону (PFTE). Екран (зовнішній провідник) може бути виконаний у вигляді суцільного шару або у виді спірального обплетення з алюмінієво-магнієвого сплаву, обмідненого алюмінію (алюмінію, плакованого міддю), лудженої міді, міді або у вигляді фольги. Також може бути комбінований екран у вигляді обплетення і алюмінієвої фольги. Оболонка виготовляється з світлостабілізованого (стійкого до випромінювання сонячного ультрафіолету) матеріалу: поліетилену або полівінілхлориду (ПВХ). Додатково, в складі кабелю може розташовуватися трос, який робить його більш жорстким, через що його можна використовувати на вулиці.

Різновиди і характеристики коаксіального кабелю

Коаксіальні кабелі розрізняються такими параметрами, як хвильовий опір, діаметр ізоляції, щільність обплетення, ступінь екранування, гнучкість, наявність тросу, матеріал центрального провідника. Також кабелі поділяються за категоріями. Крім того, коаксіальні кабелі можна класифікувати за призначенням.

Яким буває хвилевий опір і його значення

Хвильовий опір коаксіального кабелю може бути будь-яким. Однак існує кілька стандартів: 50 Ом, 75 Ом, 93 Ом, 100 Ом, 150 Ом, 200 Ом. Найбільш поширеними є кабелі з хвильовим опором 50 і 75 Ом.

Кабелі з хвильовим опором 50 Ом є найбільш поширеними. Він застосовується в системах кабельного телебачення і для підключення антен, комп'ютерних локальних мережах, системах радіозв'язку і аматорських радіостанціях для підключення антен.

Кабелі з хвильовим опором 75 Ом застосовуються в системах відеоспостереження, для підключення короткохвильових антен до ресиверів і телевізорів, в кабельних телевізійних лініях.

Для передачі сигналу на невелику відстань хвильовий опір не грає великої ролі. Однак для великих відстаней, особливо для сигналів малої потужності, доцільніше застосовувати кабелі з хвильовим опором 75 Ом, оскільки такі кабелі володіють меншим загасанням, ніж кабелі на 50 Ом. Відповідно, кабелі з опором 50 Ом мають великі втрати через загасання, тому його сміливо можна використовувати для передачі сигналів великої потужності.

При виборі коаксіального кабелю важливо, щоб хвильовий опір кабелю відповідав хвильовому опору навантаження (наприклад, антени).

Класифікація за діаметром ізоляції

За діаметром ізоляції розрізняють субмініатюрні, мініатюрні, средньогабаритні і великогабаритні. Так, субмініатюрні мають ізоляцію діаметра до 1 мм. Мініатюрні — від 1.5 мм до 2.95 мм. Средньогабаритні характеризуються ізоляцією від 3.7 мм до 11.5 мм в діаметрі. А великогабаритними вважаються кабелі з ізоляцією діаметром понад 11.5 мм.

Щільність обплетення

Ще однією характеристикою коаксіального кабелю є щільність обплетення. Чим більше дротів з металу і чим більше їх діаметр, тим менші втрати при передачі сигналів. Втім, обплетення впливає тільки на захист від зовнішніх наведень і перешкод, але не захищає від втрат всередині провідника. А без алюмінієвої фольги ефективність обплетення знижується.

У характеристиках щільність обплетення вказується як щільність і товщина дротів. Наприклад, 64/0.12мм. Також вона може вказуватися в %.

Існує така щільність обплетення: 32%, 48%, 64%, 80%, 96%, 104%, 112%, 120%. Для досягнення оптимальних характеристик рекомендується використовувати кабелі з щільністю обплетення не менше 64%.

Ступінь екранування

За ступенем екранування діляться на кабелі зі звичайним і з суцільним екраном. У свою чергу, коаксіальні кабелі зі звичайним екраном представлені одношаровим або дво- і багатошаровим обплетенням, а кабелі із суцільним екраном можуть бути з екраном у вигляді металевої трубки або з екраном з лудженого обплетення.

Гнучкість коаксіальних кабелів

Залежно від гнучкості кабелі поділяються на особливогнучкі, гнучкі, напівжорсткі та жорсткі.

До особливогнучких відносять кабелі, що витримують більше 50 000 перегинів. Такі кабелі мають обплетення з тонких дротів, тому у них слабкий захист від перешкод. Через це їх не можна використовувати для передачі сигналу на відстань більше 50 м.

До гнучких відносяться кабелі з металевою фольгою і обплетенням. Вони володіють меншим загасанням, ніж особливогнучкі, однак вони менш гнучкі.

Напівжорсткі відрізняються паяним суцільним обплетенням. Їх можна гнути вручну і за допомогою інструментів. При цьому у них низький коефіцієнт загасання сигналу і відмінне екранування, завдяки чому їх можна використовувати для передачі сигналів великої потужності.

Жорсткі забезпечені екраном з цільної гофрованої мідної трубки. Такі кабелі погано гнуться, однак вони підходять для передачі сигналів великої потужності. Наприклад, в фідерних лініях радіозв'язку.

Для чого потрібен трос в коаксіальних кабелях?

Також кабелі розрізняються за відсутністю або наявністю вбудованого троса.

Для прокладання кабельних ліній на відкритих просторах (на дахах, радіощоглах) неминуче провисання проводу. Особливо під впливом температури. Тому деякі кабелі для вуличного встановлення оснащуються тросом, який вбудований всередину зовнішньої оболонки кабелю.

З яких матеріалів роблять внутрішні провідники?

Центральний провідник роблять з різних матеріалів. Це може бути мідь (CU), луджена мідь (Tin CU), посріблена мідь (AG CU), алюміній, плакований міддю (CCA) або луджена сталь (CCS). Найкращими вважаються мідні провідники, оскільки мідь має відмінну струмопровідність і є гнучким матеріалом. Для довгих коаксіальних ліній краще використовувати саме мідні провідники. Однак такі кабелі коштують дорого. Тому в деяких випадках (наприклад, для модульованих високочастотних сигналів від колективної антени) можна використовувати провідники з алюмінію, плакованого міддю.

Види за призначенням

Коаксіальні кабелі можна класифікувати і по призначенню. Умовно їх можна розділити на такі групи: для систем відеоспостереження, для локальних комп'ютерних мереж, для телебачення.

Позначення і марки коаксіальних кабелів

Єдиного маркування коаксіальних кабелів не існує. Прийнято розрізняти радянські і міжнародні позначення.

«Радянський» стандарт позначається індексом РК, який розшифровується як «радіочастотний кабель». Далі йдуть числа через дефіс, перше з яких позначає хвильовий опір, друге — діаметр кабелю, а третє вказує відразу кілька властивостей: групу ізоляції з тепловою стійкістю, а також порядковий номер розробки. Додатково може додаватися літерний індекс, що служить для визначення якості. Наприклад, РК 75-3-32 — це кабель 75-оммний, з діаметром близько 3 мм, звичайної теплової стійкості з напівповітряною ізоляцією.

Міжнародні позначення складаються з декількох індексів і цифр, що позначають номер розробки. Як і у випадку з пострадянськими ідентифікаторами, після числа або чисел може бути буквений індекс, що позначає властивості або особливості застосування. Наприклад, U — «Utility» (сервісний), що має стоншені провідники і зменшену щільність обплетення. Приставка «A/U» свідчить про багатожильний однопроводніковий сервісний кабель. «C/U» позначає сервісний кабель військового призначення, що відрізняється ізоляцією, що не підтримує горіння.

Поширені закордонні марки наступні:

RG розшифровуються як «Radioguide» (в перекладі означає «радіохвилевід»). Це радіопровідна марка.

SAT призначений для прийому супутникового мовлення.

DG служить для прийому цифрового мовлення.

Сімейство кабелів RG

Найбільш поширені основні моделі кабелів сімейства RG:

RG-6 — 75- омний кабель з низькими втратами для кабельного та супутникового телебачення.

RG-9 — кабель з опором 75 Ом, застосовуваний для магістральних ліній кабельного і супутникового телебачення протяжністю до 600 м. Підходить для зовнішнього монтажу. В тому числі, прокладання підземних ліній.

RG-58 — 50- омний. Використовується в радіозв'язку аматорської радіоапаратури, а також може застосовуватися для побудови комп'ютерних мереж тонкого Ethernet.

RG-59 — схожий на модель RG-6: також має хвильовий опір 75 Ом, може використовуватися в лініях кабельного телебачення.

RG-174 —кабель 50 Ом; більш гнучкий, ніж RG-58, але володіє більшим загасанням. Призначений для GPS, WLAN і стільникового зв’язку.

RG-213 — 50-омний. Для радіозв'язку та аматорських радіостанцій.

Кабели для видеонаблюдения

Для відеоспостереження і пересувних телестудій зазвичай використовуються кабелі 3C-2V. Для внутрішніх і фідерних CCTV ліній призначений кабель 5C-2V.