Коаксиальный кабель

Материал из ПИЭ.Wiki

Перейти к: навигация, поиск
Файл:Wiki_letter_w.png

Это незавершённая статья. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её.


Содержание

Коаксиальный кабель

В качестве среды передачи данных используется только в устаревших сетевых технологиях Ethernet 10Base5, 10Base2 и ARCnet. Кроме того, он используется в кабельном телевидении (CATV) и в качестве антенного кабеля.


История создания

1929 год — Ллойд Эспеншид (англ. Lloyd Espenschied) и Герман Эффель из AT&T BelTelephone Laboratories запатентовали первый современный коаксиальный кабель.

1936 год — AT&T построила экспериментальную телевизионную линию передачи на коаксиальном кабеле, между Филадельфией и Нью-Йорком.

1936 год — Первая телепередача по коаксиальному кабелю, с Берлинских Олимпийских Игр в Лейпциге.

1936 год — Между Лондоном и Бирмингемом, почтовой службой (теперь BT) проложен кабель на 40 телефонных номеров.[2]

1941 год — Первое коммерческое использование системы L1 в США, компанией AT&T. Между Миннеаполисом, (Миннесота) и Стивенс Пойнт (Висконсин) запущен ТВ-канал и 480 телефонных номеров.

1956 год — Проложена первая трансатлантическая коаксиальная линия, TAT-1.


Коаксиальный кабель (coaxial cable, или coax) имеет конструкцию, схематически представленную на рисунке.

Коаксиальный кабель. 1 — центральная жила, 2 — диэлектрик, 3 — оплетка, 4 — изолирующий защитный чулок


Здесь электрическими проводниками являются центральная жила и экранирующая оплетка. Диаметр жилы и внутренний диаметр оплетки, а также диэлектрическая проницаемость изоляции между ними определяют частотные свойства кабеля. Материал и сечение проводников и изоляции определяют потери сигнала в кабеле и его импеданс. В идеальном случае электрическое и магнитное поля, образующиеся при прохождении сигнала, целиком остаются внутри кабеля, так что ко-аксиальный кабель не создает электромагнитных помех. Также он малочувствителен ко внешним помехам (если он находится в однородном поле помех). На практике, конечно же, коаксиальный кабель и излучает, и принимает помехи, но в относительно небольшой степени. Самый лучший по свойствам коаксиальный кабель, применяемый в телекоммуникациях, — толстый желтый кабель Ethernet имеет по-серебреную центральную жилу толщиной 2 мм и двойной слой экранирующей оплётки. Коаксиальный кабель используется только при асимметричной передаче сигналов, поскольку он сам принципиально асимметричен.

Главный недостаток коаксиального кабеля — ограниченная пропускная способность — в локальных сетях «потолок» 10 Мбит/с достигнут в технологии Ethernet 10Base2 и 10Base5. В разных приложениях используется коаксиальный кабель с различными значениями импеданса: 50 Ом — Ethernet, 75 Ом — передача радио- и телевизионных сигналов, 93 Ом — в ЛВС ARCnet. Типы популярных коаксиальных кабелей приведены в табл. 1. В современных стандартах на кабели для телекоммуникаций коаксиальные кабели уже не рассматриваются и тем более не рекомендуются для применения при установке новых сетей. Стандарту EIA/TIA-568A соответствуют только коаксиальные кабели с импедансом 50 Ом, применяемые в технологии Ethernet.

Коаксиальный кабель с центральным одножильным проводником и двойным экраном
Коаксиальный кабель с центральным многожильным проводником и экраном-оплеткой

Аксессуары и их применение

Для соединения коаксиального кабеля применяют коаксиальные коннекторы. Их импеданс должен совпадать с импедансом кабеля, иначе, в местах соединения возникнут отраженные сигналы, нарушающие нормальную работу аппаратуры. Чтобы не возникало отражений на концах, каждый кабельный сегмент должен оканчиваться терминатором — резистором, сопротивление которого совпадает с, импедансом кабеля. Терминатор может быть внешним — подключаться к коннектору на конце кабеля, или внутренним находиться внутри устройства, подключаемого этим кабелем. Для каждого приложения коаксиального кабеля характерен свой набор аксессуаров и правил подключения (топологических ограничений). Рассмотрим применение коаксиального кабеля только для технологии Ethernet. Технология ARCnet, также использующая коаксиальный кабель, уже давно не развивается и не поддерживается стандартами СКС.

Классификация

По назначению — для систем кабельного телевидения, для систем связи, авиационной, космической техники, компьютерных сетей, бытовой техники и т. д.

По волновому сопротивлению (хотя волновое сопротивление кабеля может быть любым), стандартными являются пять значений по российским стандартам и три по международным:

   * 50 Ом — наиболее распространённый тип, применяется в разных областях радиоэлектроники. Причиной выбора данного номинала была, прежде всего, возможность передачи радиосигналов c минимальными потерями в кабеле, а также близкие к предельно достижимым показания электрической прочности и передаваемой мощности (Изюмова, Свиридов, 1975, стр. 51-52);
   * 75 Ом — распространённый тип, применяется преимущественно в телевизионной и видеотехнике (был выбран по причине хорошего отношения механической прочности и себестоимости и применяется там, где мощности небольшие, а метраж велик; при этом потери в кабеле чуть выше, чем для 50 Ом);
   * 100 Ом — применяется редко, в импульсной технике и для специальных целей;
   * 150 Ом — применяется редко, в импульсной технике и для специальных целей, международными стандартами не предусмотрен;
   * 200 Ом — применяется крайне редко, международными стандартами не предусмотрен;
   * Имеются и иные номиналы; а также, есть коаксиальные кабели с ненормируемым[источник?] волновым сопротивлением: наибольшее распространение они получили в аналоговой звукотехнике.

По диаметру изоляции:

   * субминиатюрные — до 1 мм;
   * миниатюрные — 1,5—2,95 мм;
   * среднегабаритные — 3,7—11,5 мм;
   * крупногабаритные — более 11,5 мм.

По гибкости (стойкость к многократным перегибам и механический момент изгиба кабеля):

   * жёсткие;
   * полужёсткие;
   * гибкие;
   * особогибкие.

По степени экранирования:

   * со сплошным экраном:
         o с экраном из металлической трубки
         o с экраном из лужёной оплётки
   * с обычным экраном
         o с однослойной оплёткой
         o с двух- и многослойной оплёткой и с дополнительными экранирующими слоями
   * излучающие кабели, имеющие намеренно низкую (и контролируемую) степень экранировки

[править] Обозначения [править] Обозначения советских кабелей

По ГОСТ 11326.0-78 марки кабелей должны состоять из букв, означающих тип кабеля, и трёх чисел (разделённых дефисами).

Первое число означает значение номинального волнового сопротивления. Второе число означает:

   * для коаксиальных кабелей — значение номинального диаметра по изоляции, округлённое до ближайшего меньшего целого числа для диаметров более 2 мм (за исключением диаметра 2,95 мм, который должен быть округлен до 3 мм, и диаметра 3,7 мм, который округлять не следует):
   * для кабелей со спиральными внутренними проводниками — значение номинального диамет­ра сердечника;
   * для двухпроводных кабелей с проводниками в отдельных экранах — значение диаметра по изоляции, округлённое так же, как и для коаксиальных кабелей;
   * для двухпроводных кабелей с проводниками в общей изоляции или скрученных из отдельно изолированных проводников — значение наибольшего размера по заполнению или диаметра по скрутке.

Третье — двух- или трёхзначное число — означает: первая цифра — группу изоляции и катего­рию теплостойкости кабеля, а последующие цифры означают порядковый номер разработки. Кабелям соответствующей теплостойкости присвоено следующее цифровое обозначение:

   * 1 — обычной теплостойкости со сплошной изоляцией;
   * 2 — повышенной теплостойкости со сплошной изоляцией;
   * 3 — обычной теплостойкости с полувоздушной изоляцией;
   * 4 — повышенной теплостойкости с полувоздушной изоляцией;
   * 5 — обычной теплостойкости с воздушной изоляцией;
   * 6 — повышенной теплостойкости с воздушной изоляцией;
   * 7 — высокой теплостойкости.

К марке кабелей повышенной однородности или повышенной стабильности параметров в конце через тире добавляют букву С.

Наличие буквы А («абонентский») в конце названия обозначает пониженное качество кабеля — отсутствие части проводников, составляющих экран.

Пример условного обозначения радиочастотного коаксиального кабеля с номи­нальным волновым сопротивлением 50 Ом, со сплошной изоляцией обычной теплостойкости, номинальным диаметром по изоляции 4,6 мм и номером разработки 1 «Кабель РК 50-4-II ГОСТ (ТУ)*».


Основные параметры коаксиального кабеля

Импеданс — основной показатель, определяющий возможность передачи энергии сигнала по кабелю между источником и приемником. Все элементы на пути сигнала, разъемы и сам кабель должны иметь один импеданс. Несоблюдение этого правила приводит к внутренним отражениям в кабеле, что может привести к появлению на изображении двойных контуров. Самой частой причиной появления отражений являются некачественные разъемы или их неправильная установка, а также применение разъемов и кабелей разного импеданса. Стандартный импеданс видеокабелей составляет 75 Ом.

Затухание — показатель потерь энергии сигнала внутри кабеля. Каждый кабель имеет свои частотные свойства, поэтому ослабление на разных частотах тоже разное и чем частота выше, тем ослабление больше.

Сопротивление — показатель качества проводника, буквально показывающий, какая часть энергии сигнала превратится в тепло. Результат таких потерь — снижение уровня сигнала, а соответственно, динамической яркости изображения. Сопротивление измеряется в омах (Ω), и именуется иначе как сопротивление постоянному току или активное сопротивление. Для кабелей сопротивление указывается как Ом на 100 метров (Ω/100m) или Ом на 1000 футов (Ω/1,000 feet) и может именоваться также как погонное сопротивление. Сопротивление зависит от материала проводника, его размеров и температуры. Лучшие кабели имеют сигнальные проводники из химически чистой меди или покрываются тонким слоем серебра.

Емкость. По конструкции любой коаксиальный кабель — вытянутый конденсатор. Емкость измеряется в фарадах (F), а емкость кабеля в пикофарадах на метр (pF/m) или в пикофарадах на фут (pF/ft). Емкость кабеля влияет на высокочастотные составляющие видеосигнала, то есть на четкость и детализацию изображения. Емкость определяется качеством диэлектрика и конструкцией кабеля. Этот параметр особенно важен при передаче цифровых сигналов.



Способ сращивания коаксиальных кабелей


Обжим коаксиального кабеля

1. Начать лучше всего с обрезания небольшого кончика кабеля.

2. Зачистка изоляции.Внимательно проверить горизонтальную установку лезвий, которые определяют размер зачищенного центрального проводника и размер снятой оболочки. Второе, не менее важное, это проверить высоту установки лезвия, которое зачищает центральный проводник коаксиального кабеля. Если при разделке кабеля это лезвие будет касаться центрального проводника, а он, как правило, выполнен из обмедненной стальной проволоки, то жизнь этого лезвия, увы, будет совсем недолгой.

3. Затем устройство несколько раз поворачивается вокруг кабеля, разрезая находящимися внутри ножами изоляцию на фиксированную глубину. Надо отметить, что под каждый тип кабеля может потребоваться индивидуальная настройка ножей.

4. После надрезания изоляции нужно осторожно удалить отрезанные части. Если все было сделано правильно, то внешний вид конца кабеля должен соответствовать показанному на Рис. 5 и образовывать аккуратные “ступеньки” - оплетка, изолятор - центральная жила.

Зачищенный коаксиальный кабель

5. Далее нужно надеть на центральную жилу контакт. При этом нужно, что бы кончик проводника полностью умещался внутри контакта, а последний краем плотно прилегал к срезу диэлектрика. Но при этом остаток жилы должен быть достаточно длинным, что бы надежно удерживаться всей внутренней поверхностью контакта после его обжимания.

6. Далее нужно надеть на конец кабеля корпус разъема. Но перед этим - не забыть про трубочку, при помощи которой обжимается оплетка. Строго говоря, ее желательно надеть в самом начале работы, еще до надрезания - тогда не будет мешать оплетка. Но не поздно это сделать и непосредственно перед установкой корпуса.

7. Далее нужно поместить разъем в обжимное устройство, и: обжать. Распространенные модели инструмента позволят сделать это только “в одно движение”, и только с определенным усилием.

Инструменты и материалы, необходимые для оконцовывания коаксиального кабеля.‎
Просмотры
Инструменты

Besucherzahler russian mail order brides
счетчик посещений
Rambler's Top100
Лингафонные кабинеты  Интерактивные доски  Интерактивная приставка Mimio Teach