Yleisin nykyään käytössä oleva antennisyöttötyyppi on RF-koaksiaalikaapeli. Se on mukava ja tarjoaa hyvän suorituskyvyn. Tästä syystä valmistetaan v altava määrä koaksiaalikaapeleita eri tarkoituksiin.
Käyttää
Tällaisia kaapeleita käytetään silloin, kun on tarpeen lähettää radiotaajuisia sähkösignaaleja. Niiden ilmeisin käyttöalue on kuvien lähettäminen kotitelevisioihin, mutta niillä on kysyntää monilla muilla alueilla. Koaksiaalikaapeleita käytetään myös kaupallisten ja teollisten kuluttajien videovalvontaan sekä vastaanottimien ja antennien liittämiseen. Niitä tarvitaan silloin, kun on tarpeen lähettää korkeataajuisia signaaleja kaukaa.
Koaksiaalikaapeleiden suunnittelu minimoi häviöt ja häiriöt. Siksi niitä käytetään laajasti verkkoyhteyksien järjestämisessä. Esimerkiksi digitaalisia koaksiaalikaapeleita käytettiin alkuaikoinaEthernet-lähiverkkojen muotoja, vaikka ne on nykyään korvattu optisilla kuiduilla nopeampien tiedonsiirtonopeuksien ja halvempien kierrettyjen parien saavuttamiseksi, kun signaalin taajuus ei ole yhtä korkea.
Luomisen historia
RF-koaksiaalikaapeli on tärkeä osa modernia elektroniikkaa. Ensimmäinen tunnettu toteutus siitä ilmestyi vuonna 1884, kun Ernst von Siemens (yksi Siemensin perustajista) patentoi ideansa, mutta siihen aikaan ei ollut hakemuksia. Vasta vuonna 1929 Bell Laboratories patentoi modernit kaupalliset koaksiaalikaapelit, vaikka niiden käyttö oli suhteellisen vähäistä. Niitä käytettiin esimerkiksi vuonna 1934 televisiokuvan välittämiseen Berliinin olympialaisista Leipzigiin. Vuonna 1936 koaksiaalikaapeli 40 puhelinliittymää varten vedettiin Lontoon ja Birminghamin välille, ja USA:ssa New Yorkin ja Philadelphian välille luotiin kokeellinen linja televisiokuvien välittämiseksi.
Kaupallisen käytön alkamisen jälkeen on löydetty muita sovelluksia, jotka ovat vakiintuneita ja joita käytetään laajasti liike-elämässä ja kotona.
Mikä on koaksiaalikaapeli?
Se näyttää paksulta sähköjohdolta. Valmistettu osista, jotka tarjoavat vähähäviöisen RF-signaalin siirron. Sen pääelementit ovat:
- keskijohdin;
- eristävä dielektrinen;
- ulkojohdin;
- ulkoinen suoja.
Keskijohdin on melkein aina kuparia. Joskus käytetään kuparia tai alumiiniseosta. Voi koostua yhdestä tai useammasta johdosta.
Eristävä eriste erottaa johtimet ja on yksi signaalin vaimennuksen tärkeimmistä syistä. Voi olla kiinteä tai puoliilmainen. Se suoritetaan pitkien putkien muodossa, jotka on valmistettu polyeteenistä tai fluoroplastista tai vaahdosta, joista suurin osa on ilmaa.
Ulkojohdin on yleensä kuparipunos. Tämä antaa koaksiaalikierretylle kaapelille riittävän joustavuuden. Joskus suojauksen parantamiseksi käytetään 2 tai jopa 3 kerrosta. Tämä saavutetaan yleensä asettamalla yksi punos suoraan toisen päälle, vaikka joissakin tapauksissa voidaan käyttää kuparifoliota tai teippiä. Ylimääräisiä suojakerroksia käyttämällä häiriö- ja säteilytasot vähenevät merkittävästi.
Ulkoinen suojakuori estää loispalautteen muodostumisen. Se suojaa myös li alta ja kosteudelta ja estää kaapelin vaurioitumisen muilla mekaanisilla tavoilla.
Toimintaperiaate
Koaksiaalikaapeli johtaa virtaa sekä sisä- että ulkojohtimien läpi. Nämä virrat ovat yhtä suuret ja niillä on vastakkainen napaisuus, minkä seurauksena kaikki kentät jäävät kaapeliin, eivät säteile sen ulkopuolelle eivätkä ole alttiita häiriöille. Siksi ulkoiset esineet eivät vaikuta kenttiin. Siksi koaksiaalisyöttölaite on ihanteellinen asennettavaksi rakennusten tai muiden esineiden sisälle tai lähelle. Tämä on sen tärkein etu verrattuna esimerkiksi kierrettyyn pariin.
Koaksiaalikaapelin tyyppiä valittaessa on otettava huomioon sen tekniset tiedot ja parametrit.
Impedanssi
Koaksiaalikaapelin tärkein ominaisuus on sen impedanssi, joka määräytyy sen halkaisijan ja dielektrisen materiaalin mukaan. Parametri mitataan ohmeina. Sen yleisimmät merkitykset ovat:
- 50 ohmin koaksiaalikaapeli. Tarjoaa minimaalisen signaalihäviön tietyllä johtimen painolla. Yleensä käytetään ammattikäyttöön.
- 75 ohmin koaksiaalikaapeli. Sillä on vähimmäispaino tietylle häviötasolle. Käytetään laajasti kotitelevisiossa ja Hi-Fi-laitteissa.
- 93 ohmin kaapelia käytettiin aiemmin tietokoneiden ja näyttöjen yhdistämiseen.
Muita impedanssiarvoja on saatavilla, mutta niillä on paljon vähemmän kysyntää.
Hiilahtuu
Toinen koaksiaalikierretyn kaapelin tärkeä parametri on sen signaalin lähetyshäviö. Niiden taso riippuu useista tekijöistä, mukaan lukien eristeiden ja johdinmateriaalien laadusta. Signaalin vaimennus on verrannollinen kaapelin pituuteen. Spesifikaatioissa ilmoitetaan yleensä häviö desibeleinä pituusyksikköä kohti. Esimerkiksi RG-6A/U-koaksiaalikaapelin vaimennus on 1,0 dB/10 m taajuudella 100 MHz. Valitettavasti kaikki valmistajat eivät käytä samaa pituutta, joten vertailua varten voidaan tarvita lisälaskelmia.
Suuriin sallittu teho
Vaikka tämä määritys ei ole kovin tärkeä alhaisen signaalin sovelluksissa, siitä voi tulla ongelma lähetettäessä suurta tehoa. Tyypillisesti rajoitukset johtuvat kaapelin lämpöhäviöistä. Jos odotetaan suurta tehoa, tarkista käyttöjännite.
Lyhennystekijä
Tämä on koaksiaalikaapelin signaalin siirtonopeuden suhde sen etenemisnopeuteen tyhjiössä (valon nopeus).
Joissakin tapauksissa nopeustekijän arvolla voi olla suuri merkitys, esimerkiksi kun signaalin vaihe on tärkeä. Se on aina pienempi kuin 1. Se määräytyy monessa suhteessa eristeen materiaalin mukaan. Digitaalisten koaksiaalikaapeleiden, joissa on kiinteä polyeteenidielektriikka, lyhennyskerroin on 0,66 ja polyeteenivaahto - alueella 0,80-0,88.
Kapasiteetti
Koska sisä- ja ulkojohtimet muodostavat kapasitanssin, se on verrannollinen niiden halkaisijaan, kaapelin pituuteen ja dielektrisyysvakioon.
Maksimijännite
Joissakin tapauksissa jännite saavuttaa korkeita arvoja. Tämän vuoksi kaapeli saattaa epäonnistua. Jännite nousee seisovien a altojen korkean tason ja suuren tehon seurauksena. Ennen kuin valitset tietyn tyyppisen koaksiaalikaapelin, on tarpeen tarkistaa, kuinka se kestää odotetun jännitteen.
Fyysiset mitat
Tämä ominaisuus on tärkeä useista syistä. johtimiasuuremmilla halkaisijoilla on usein pienemmät häviöt ja korkeammat teholuokat. Esimerkiksi suositun 75 ohmin RG-6/U koaksiaalikaapelin ulkohalkaisija on 6,86 mm.
Lisäksi kaapelin on vastattava käytettävissä olevia reikien kokoja ja oikeantyyppistä pistoketta. Usein jälkimmäiset on tehty sopimaan suosittuihin kaapelityyppeihin.
Asennusopas
RF-koaksiaalikaapelia käytetään laaj alti signaalin lähettämiseen lähettimestä tai vastaanottimesta. Vaikka se on erittäin helppo asentaa, jotta se kestäisi pitkään, sen on täytettävä tietyt ehdot. Tämä on erityisen tärkeää, koska se asennetaan usein ulos ja sen on kestettävä ankaria ympäristöolosuhteita.
Asiat, kuten kosteus, voivat heikentää sen tehoa ajan myötä. Tällaista laskua ei huomaa, kunnes se saavuttaa pisteen, jossa siitä tulee käyttökelvoton. Muutama yksinkertainen varotoimi pitää koaksiaalikaapelisi tehokkaana ja hidastaa merkittävästi kaapelin kulumista.
Valitse tilaus
Markkinoilla on v altava valikoima koaksiaalikaapeleita, ja ensi silmäyksellä valinta saattaa tuntua vaike alta. Ensimmäinen päätös on valita sopiva impedanssi. Kodin Hi-Fi- ja videoantennit käyttävät 75 ohmin koaksiaalikaapelia. Ammattikäyttäjät ja radioamatöörit valitsevat yleensä 50 ohmin impedanssin.
Seuraava päätös on hyväksyttävä signaalin vaimennuksen taso. Mitenpienempi häviö, sitä suurempi kaapelin halkaisija sekä sen hinta. Tyypillisesti voit löytää useita merkkejä, joilla on samat ominaisuudet, ja usein päätös tietystä tyypistä riippuu toimittajien asemasta.
Kun sopiva kaapeli on löydetty, se voidaan ostaa ja asentaa.
Suojaus huonoilta sääolosuhteilta
Kun ulkoasennat, esimerkiksi koaksiaalikaapelia videovalvontaa varten, on erittäin tärkeää varmistaa, että se on suojattu kunnolla. Tämä on erittäin tärkeää, koska mikä tahansa kosteus lisää merkittävästi häviöitä. Jos sisä- ja ulkojohtimia erottava eriste kastuu, se heikentää sen suorituskykyä ja lisää vaimennusta. Kosteus myös hapettaa punoksen ja vähentää sen johtavuutta.
Siksi on niin tärkeää tiivistää kaapelin pää, jos sitä käytetään ulkona ja pitää kosteuden poissa. On tarpeen varmistaa, että ulkokuori pysyy ehjänä eikä vaurioidu asennuksen ja jatkokäytön aikana.
Lisämenetelmä, jolla estetään suuria määriä kosteutta pääsemästä kaapeliin, on muodostaa ylös ja alas silmukka. Tämä estää sisälle tunkeutunutta vettä pääsemästä eteenpäin. Kosteus kuitenkin leviää edelleen kapillaarien vaikutuksesta, joten on aina parasta varmistaa, että päät ovat kunnolla suljettuja ja suojattuja.
Yleiset asennussuositukset
Kaikilla kaapeleilla on taivutussäde. Vaurioiden estämiseksi ne eivät saa taipua tätä arvoa enempää. MuutenTässä tapauksessa sisäinen rakenne voi vaurioitua ja häviöt kasvavat merkittävästi.
Varmista myös, ettei kaapeli väänny. Tämä johtaa sen koon ja aallonvastuksen muutokseen. Lisäksi eristeen vaurioituminen voi lisätä häviöiden määrää.
Jos kaapeli on fyysisesti vaurioitunut, varmista, että sen vaippa pysyy ehjänä. Jos sen eheys rikkoutuu, tämä voi johtaa kosteuden tunkeutumiseen, langan hapettumiseen ja eristeen kastumiseen, mikä lisää häviöiden määrää.
Joissakin tapauksissa koaksiaalikaapeli on upotettava maahan. Tavallisia leimoja ei voi laittaa maahan, koska niiden kuorta ei ole suunniteltu näihin olosuhteisiin. Mutta ne voidaan laittaa kanavaan, joka on erityisesti suunniteltu tätä varten. Tämän etuna on, että kaapeli on helppo vaihtaa. Varmista kuitenkin, ettei kanavaan pääse vettä. Vaihtoehtona on käyttää erityisesti maahan puettavaksi suunniteltua kaapelia, jonka vaippa kestää tällaiset olosuhteet.
Loppu
Koaksiaalikaapelia asennettaessa on tärkeää päättää se oikein. Useimmissa tapauksissa fyysinen pääte on pistoke ja päätelaite on joko antenni tai vastaanotin. Liitännät on tehtävä oikein ja tehokkaasti.
Vaikka asuinliittimillä on usein huono RF-suorituskyky, vaihtoehtoja on vain vähän. Ammattikäyttöön tarvitaan laadukkaampia liitäntöjä, vaikka tässäkin tapauksessa kannattaa varmistaaettä ne sopivat käytetyille taajuuksille. Jotkut halvat mallit eivät täytä vaatimuksia ja heikentävät koaksiaalikaapelin suorituskykyä. Siksi on parempi ostaa liittimet luotettavilta myyjiltä.
Koaksiaalikaapelin oikea asennus takaa monen vuoden palvelun. Kuitenkin kuluminen ja ympäristövaikutukset aiheuttavat sen, että se on vaihdettava jonkin ajan kuluttua. Koska suorituskyvyn heikkeneminen tapahtuu hitaasti, se ei ehkä ole havaittavissa. Se tulee ilmeiseksi vasta kaapelin täydellisen vaihdon jälkeen.
