Коаксиальные кабели широко используются для передачи радиочастотных (РЧ) сигналов в различных областях применения, включая телекоммуникации, радиовещание и военные системы. Их конструкция обеспечивает надежную работу, что делает их незаменимыми для высококачественной передачи сигналов. В этом руководстве рассматриваются различные типы коаксиальных кабелей, их конструкции и конкретные области применения, а также приводится подробное сравнение, которое поможет вам принять обоснованное решение.
Оглавление
Что такое коаксиальный кабель?
Структура коаксиального кабеля
Пользователи, конечно, любят коаксиальные кабели, потому что они обладают отличными характеристиками передачи сигнала, высокой частотой передачи, хорошей способностью противостоять помехам и стабильным качеством сигнала. Особенно в аудиосистемах коаксиальные кабели могут обеспечить четкость и точность процесса передачи сигнала.
Все коаксиальные кабели имеют неразрывную структуру "центральный проводник - слой изоляции - экранирующий слой - внешняя оболочка".
Центральный проводник - это основная часть коаксиального кабеля, которая отвечает за передачу электрических сигналов и обычно изготавливается из меди, посеребренной меди и других материалов. Вокруг центрального проводника находится изоляционный слой, основная функция которого - отделять центральный проводник от внешнего экранирующего слоя и поддерживать характеристический импеданс кабеля.
Снаружи изоляционного слоя находится металлический экранирующий слой, который играет роль экрана от электромагнитных и радиочастотных помех, что позволяет предотвратить утечку сигналов кабельной передачи и предотвратить вмешательство внешних сигналов в сигналы коаксиальной передачи. Экранирующий слой изготавливается из различных материалов, таких как металлическая оплетка из алюминиевой фольги, медная фольга, медная проволока и т.д.
Наконец, существует внешний слой защиты коаксиального кабеля, который находится в непосредственном контакте с внешней средой и защищает внутреннюю часть кабеля от внешних помех и повреждений. Как и другие типы проводов, внешний слой защиты обычно изготавливается из ПВХ, полиэтилена и других материалов.
Как работают коаксиальные кабели?
Высокочастотный ток, передаваемый по центральному проводнику коаксиального кабеля, можно рассматривать как антенну, излучающую радиоволны наружу, что, по сути, является разновидностью "переменного тока". Вспомните знания из курса физики средней школы: "Направление переменного тока периодически меняется, и в течение одной секунды оно меняется на противоположное несколько раз". Чтобы уменьшить влияние неопределенности направления тока, в конструкцию коаксиальной линии добавляется "сетчатый проводящий слой изоляции", то есть экранирующий слой, который может контролировать радиоволны, излучаемые центральным проводником путем заземления.
Однако в настоящее время процесс передачи сигнала не так гладок. Если на каком-то участке коаксиального провода возникает относительно большая экструзия или искажение, это может привести к отражению внутренних радиоволн от источника передачи сигнала, что повлияет на качество сигнала на приемном конце. Поэтому для преодоления этой проблемы необходимо добавить слой изолятора между центральным проводником и экранирующим слоем, чтобы обеспечить постоянное расстояние между ними и сохранить стабильность передачи текущего сигнала.
Типы коаксиальных кабелей
Разнообразие типов коаксиальных кабелей позволяет использовать их в конкретных приложениях. Ниже приведен подробный обзор распространенных типов:
Кабели серии RG
Кабели серии RG (Radio Guide) - это стандартизированные типы коаксиальных кабелей, первоначально разработанные для военных применений. Каждый тип имеет специфические характеристики, оптимизированные для различных применений и сред. Ниже подробно описаны некоторые из используемых типов коаксиальных кабелей RG:
RG-6/U
RG-6 - это высокопроизводительный 75-омный коаксиальный кабель, предназначенный в первую очередь для цифрового кабельного телевидения и спутниковых систем. Он отличается превосходным экранированием благодаря четырехслойной конструкции и проводникам 18 AWG, что делает его более крупным, чем RG-59. Его конструкция обеспечивает превосходную передачу высокочастотного цифрового сигнала с минимальными потерями, что делает его особенно подходящим для длинных кабельных трасс в современных цифровых приложениях.
- Импеданс: 75 Ом
- Размер ядра: 1,024 мм
- Тип диэлектрика: PF
- Номинальное затухание на МГц (дБ/100 футов):850/8,5 дБ; 1900/13,6 дБ
RG-8
RG-8 - это высокопроизводительный 50-омный коаксиальный кабель с центральным проводником 13 AWG, оптимизированный для сложных радиочастотных приложений. Его прочная конструкция обеспечивает превосходную обработку мощности и низкие потери сигнала. Благодаря превосходному экранированию и возможности использования как одножильных, так и многожильных проводников, он идеально подходит для базовых станций любительской радиосвязи и профессиональных радиочастотных установок.
- Импеданс: 50 Ом
- Размер ядра: 2,17 мм
- Тип диэлектрика: PF
- Номинальное затухание на МГц (дБ/100 футов): 850/6,4 дБ; 1900/10,4 дБ
RG-11
RG-11 - это 75-омный коаксиальный кабель профессионального класса, отличающийся большим размером проводников 14 AWG и превосходной пропускной способностью. Благодаря комплексному четырехслойному экранированию и самым низким потерям сигнала среди распространенных кабелей, он отлично подходит для HDTV и профессиональных видеоприложений. Прочная конструкция делает его предпочтительным выбором для передачи сигнала на большие расстояния, где требуется максимальная производительность.
- Импеданс: 75 Ом
- Размер ядра: 1,67 мм
- Тип диэлектрика: PF
- Номинальное затухание на МГц (дБ/100 футов):850/6,25 дБ
RG-59
RG-59 - это 75-омный коаксиальный кабель, широко используемый в аналоговых видеосистемах и системах видеонаблюдения. Его проводники диаметром 23 AWG и гибкий экран подходят для установки в условиях ограниченного пространства, обеспечивая экономичную передачу аналогового сигнала на коротких участках.
- Импеданс: 75 Ом
- Размер ядра: 0,64 мм
- Тип диэлектрика: PF
- Номинальное затухание на МГц (дБ/100 футов):Н/Д
Кабели серии LMR
Кабели серии LMR, производимые компанией Микроволновые системы TimesЭто гибкие коаксиальные кабели с низкими потерями, предназначенные для радиочастотной связи. Эти кабели подходят для наружной и внутренней прокладки, обеспечивают отличную погодоустойчивость и высокую производительность в различных приложениях. Ниже представлено подробное сравнение различных кабелей LMR:
| Тип кабеля | Импеданс (Ом) | Размер сердечника (мм) | Тип диэлектрика | Номинальное затухание на МГц (дБ/100 футов) | Приложения |
|---|---|---|---|---|---|
| LMR®200 | 50 | 1.12 | PF | 850/9,6 дБ; 1900/14,6 дБ | Короткие антенные фидеры, приложения с низким уровнем ПИМ |
| LMR®240 | 50 | 1.42 | PF | 850/7,2 дБ; 1900/11,2 дБ | GPS, WLAN, мобильные антенны |
| LMR®400 | 50 | 2.74 | PF | 850/3,8 дБ; 1900/5,8 дБ | Перемычки в сборе, беспроводные системы |
| LMR®600 | 50 | 4.47 | PF | 850/2,4 дБ; 1900/3,8 дБ | Длинные антенны, микроволновые системы |
| LMR®900 | 50 | 6.65 | PF | 850/1,6 дБ; 1900/2,6 дБ | Средние антенные фидеры, гибкие радиочастотные установки |
| LMR®1200 | 50 | 8.66 | PF | 850/1,2 дБ; 1900/1,9 дБ | Крупномасштабные радиочастотные установки |
| LMR®1700 | 50 | 13.39 | PF | 850/0,9 дБ; 1900/1,5 дБ | Сверхдальняя связь |
Основные характеристики кабелей LMR:
- LMR®200: Компактный и гибкий, этот кабель идеально подходит для соединений на коротких расстояниях, например, для антенных фидеров, и для приложений, требующих низкого PIM.
- LMR®240: баланс между гибкостью и низким затуханием, что делает его идеальным для систем GPS, WLAN и мобильных антенн.
- LMR®400: разработанный как замена кабеля RG-8, он отлично подходит для сборки перемычек и систем беспроводной связи, требующих многократного изгиба.
- LMR®600: Известный как "полудюймовый" кабель, он обеспечивает превосходное качество сигнала при прокладке радиочастотных линий на большие расстояния и более прост в обращении, чем кабели с воздушным диэлектриком.
- LMR®900: Более крупный и предназначенный для средних антенно-фидерных линий, этот кабель обеспечивает низкие потери и высокую гибкость для различных применений.
- LMR®1200 И LMR®1700: Идеально подходящие для крупномасштабных и сверхдальних радиочастотных приложений, эти кабели обеспечивают исключительную производительность и долговечность для сложных инсталляций.
Коаксиальный кабель Hardline
Коаксиальные кабели Hardline предназначены для высокопрочной передачи данных и обычно используются для передачи военных сигналов, радиовещания и подключения наземных передатчиков к антенным приемникам. Эти типы коаксиальных кабелей имеют толстый диаметр (≥ ½ дюйма) и изготавливаются из таких материалов, как медь, серебро, алюминий или сталь для центрального проводника и экрана. Диэлектрический буфер, такой как вспененный полиэтилен или азот под давлением, часто добавляется для предотвращения дуги и загрязнения влагой. Экранирование может варьироваться от жестких трубок до гофрированных материалов, что делает их подходящими для прочных приложений, требующих долговечности и надежности.
Излучающий коаксиальный кабель
Излучающие коаксиальные кабели, также известные как "кабели с утечкой", имеют уникальную конструкцию, в которой в экране вырезаны щели. Эти прорези настроены на определенные длины волн, что позволяет контролировать утечку сигнала. Эти типы коаксиальных кабелей идеально подходят для использования в условиях, где традиционные антенны непрактичны, например в туннелях, лифтах или подземных сооружениях. Обеспечивая заранее определенный объем передачи сигнала между передатчиком и приемником, излучающие кабели обеспечивают постоянное и надежное покрытие.
Твинаксиальный коаксиальный кабель
Твинаксиальные кабели - это специализированный тип коаксиального кабеля с двумя центральными проводниками вместо одного. Эти типы коаксиальных кабелей широко используются для высокоскоростной передачи сигналов на короткие расстояния, например, в центрах обработки данных или сетевом оборудовании с интерфейсами SFP+. Двухпроводниковая конструкция позволяет кабелям Twinax достигать более высоких скоростей передачи данных при минимальных помехах, что делает их популярным выбором для современных сетевых систем.
Полужесткий коаксиальный кабель
Полужесткие коаксиальные кабели имеют диэлектрик на основе ПТФЭ и экран из цельного проводника, что обеспечивает превосходные диэлектрические свойства для высокочастотных приложений. Эти типы коаксиальных кабелей ограничены по размеру и частоте передачи, но обеспечивают отличную производительность в средах, требующих точности и минимальных потерь сигнала. Жесткая конструкция делает их пригодными для использования в аэрокосмических и оборонных системах.
Триаксиальный коаксиальный кабель
Триаксиальные кабели, или кабели Triax, - это усовершенствованная разновидность коаксиальных кабелей, включающая дополнительный слой изоляции и вторую проводящую оболочку. Такая конструкция обеспечивает повышенную пропускную способность и улучшенную защиту от помех, что делает эти кабели идеальными для применения в телевизионном производстве и в средах с высоким уровнем электромагнитных помех. Несмотря на более высокую стоимость по сравнению со стандартными коаксиальными кабелями, кабели Triax обеспечивают исключительную производительность и надежность в сложных условиях эксплуатации.
Жесткий линейный коаксиальный кабель
Жесткие коаксиальные кабели состоят из двух медных трубок и диэлектрического буфера из ПТФЭ, расположенного с определенными интервалами вдоль кабеля. Эти типы коаксиальных кабелей значительно больше, их диаметр варьируется от ⅘-дюйма до 8/₁₆-дюйма, и предназначены для передачи больших мощностей. Жесткие линии обычно используются для телевизионных и FM-частот, поддерживая многоканальную передачу с минимальными потерями. Благодаря прочной конструкции они идеально подходят для крупномасштабного вещания и промышленного применения.
Факторы, которые следует учитывать при выборе типа коаксиального кабеля
Выбор подходящего коаксиального кабеля требует тщательного учета условий применения, факторов окружающей среды, характеристик импеданса и физических характеристик кабеля. Соответствие этих факторов обеспечивает оптимальную передачу сигнала, долговечность и надежную работу системы. Оцените уникальные требования вашего проекта, чтобы сделать обоснованный и эффективный выбор.
| Фактор | Соображения |
|---|---|
| Импеданс | Подберите импеданс вашего оборудования, чтобы избежать отражения и потери сигнала. |
| Затухание | Низкое затухание лучше для больших расстояний и высокочастотных сигналов. |
| Диапазон частот | Убедитесь, что кабель поддерживает частоту вашего приложения. |
| Долговечность | Выберите кабель с оболочкой из материала, соответствующего условиям эксплуатации. |
| Гибкость | Для ограниченного пространства или мобильных установок выбирайте гибкие кабели, например RG-58 или LMR-240. |
| Экранирование | В условиях сильных помех предпочтительно использовать двойное экранирование. |
| Длина | Для более длинных линий требуются кабели с меньшим затуханием (например, LMR-400 или RG-11). |
Некоторые часто задаваемые вопросы
Каковы три типа коаксиального кабеля?
Три распространенных типа коаксиального кабеля:
- Кабели серии RG: Универсальный кабель для жилых и коммерческих помещений.
- Кабели Hardline: Используются для мощных передач, например, радиовещания.
- Излучающие кабели: Предназначены для контролируемой утечки сигнала в условиях, когда антенны непрактичны.
Что лучше, коаксиальный кабель RG6 или RG11?
RG11 лучше подходит для передачи сигнала на большие расстояния из-за меньших потерь сигнала, в то время как RG6 более гибкий и подходит для коротких линий, таких как внутренние соединения для кабельного телевидения и интернета.
Для чего используется коаксиальный кабель RG-8 и RG11?
- RG-8: обычно используется для мощных радиочастотных приложений, в том числе для подключения радиостанций и антенн.
- RG-11: Идеально подходит для прокладки на большие расстояния, например, для подключения кабельного телевидения или спутниковой связи вне помещений.
Как узнать тип коаксиального кабеля?
Проверьте печатную маркировку кабеля, которая обычно включает его тип (например, RG6, RG11). Вы также можете измерить его диаметр и сравнить его с техническими характеристиками или изучить его конструкцию (например, размер проводников, экранирование и материал оболочки).
Заключение
Выбор правильного типа коаксиального кабеля зависит от конкретного применения, условий окружающей среды и требований к производительности. Кабели серии RG подходят для общего использования, в то время как кабели серии LMR и специализированные типы коаксиальных кабелей, такие как жесткие, излучающие и Twinax, предназначены для инсталляций профессионального уровня. Понимание различий между типами коаксиальных кабелей обеспечивает оптимальную производительность и долговечность ваших систем связи.
RU 
EN 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
PT 
ZH_CN