Δεν υπάρχει σχεδόν κανένα άτομο που δεν έχει δει ποτέ ομοαξονικό καλώδιο. Πώς λειτουργεί, ποια είναι τα πλεονεκτήματά του, ποιοι είναι οι τομείς εφαρμογής του - πολλοί πρέπει ακόμη να το καταλάβουν αυτό.
Περιεχόμενο
Πώς λειτουργεί το ομοαξονικό καλώδιο
Το ομοαξονικό καλώδιο αποτελείται από:
- εσωτερικός αγωγός (κεντρικός πυρήνας).
- διηλεκτρικός;
- εξωτερικός αγωγός (πλεξούδα)?
- εξωτερικό κάλυμμα.
Αν εξετάσουμε το καλώδιο σε διατομή, μπορούμε να δούμε ότι και οι δύο αγωγοί του βρίσκονται στον ίδιο άξονα. Εξ ου και το όνομα του καλωδίου: στα αγγλικά ομοαξονικό - ομοαξονικό.
Ο εσωτερικός αγωγός σε ένα καλό καλώδιο είναι από χαλκό. Τώρα τα φθηνά προϊόντα χρησιμοποιούν αλουμίνιο ή ακόμα και επιχαλκωμένο χάλυβα. Το διηλεκτρικό σε ένα καλώδιο υψηλής ποιότητας είναι πολυαιθυλένιο και στα καλώδια υψηλής συχνότητας είναι φθοροπλαστικό.Σε φθηνές επιλογές, χρησιμοποιούνται διάφορα αφρισμένα πλαστικά.
Το κλασικό υλικό για το πλέξιμο είναι ο χαλκός και το πλέξιμο ποιοτικών προϊόντων πραγματοποιείται με πυκνή ύφανση, χωρίς κενά. Σε καλώδια χαμηλότερης ποιότητας, κράματα χαλκού, μερικές φορές κράματα χάλυβα, χρησιμοποιούνται για την κατασκευή του εξωτερικού αγωγού, χρησιμοποιείται σπάνια ύφανση για τη μείωση του κόστους και σε ορισμένες περιπτώσεις αλουμινόχαρτο.
Πεδίο εφαρμογής του ομοαξονικού καλωδίου, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του
Η πιο κοινή χρήση ενός ομοαξονικού καλωδίου είναι η μετάδοση ρευμάτων υψηλής συχνότητας (RF, μικροκυμάτων και υψηλότερη). Σε πολλές περιπτώσεις αυτό γίνεται επικοινωνία μεταξύ κεραίας και πομπού ή μεταξύ της κεραίας και του δέκτη, καθώς και σε συστήματα καλωδιακής τηλεόρασης. Ένα τέτοιο σήμα μπορεί επίσης να μεταδοθεί χρησιμοποιώντας μια γραμμή δύο καλωδίων - είναι φθηνότερο.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, αυτό γίνεται, αλλά μια τέτοια γραμμή έχει ένα σοβαρό μειονέκτημα - το ηλεκτρικό πεδίο σε αυτό διέρχεται από ανοιχτό χώρο και εάν ένα αγώγιμο αντικείμενο τρίτου μέρους εισέλθει σε αυτό, αυτό θα προκαλέσει παραμόρφωση σήματος - εξασθένηση, ανάκλαση κ.λπ. . Και για ένα ομοαξονικό καλώδιο, το ηλεκτρικό πεδίο είναι εντελώς μέσα, οπότε κατά την τοποθέτηση, δεν χρειάζεται να ανησυχείτε ότι η γραμμή θα περάσει από μεταλλικά αντικείμενα (ή μπορεί στη συνέχεια να βρίσκονται σε κοντινή απόσταση από το καλώδιο) - δεν θα επηρεάσουν τη λειτουργία της γραμμής μεταφοράς.
Τα μειονεκτήματα του ομοαξονικού καλωδίου περιλαμβάνουν το υψηλό κόστος του. Επίσης ένα μειονέκτημα είναι η υψηλή πολυπλοκότητα της επισκευής μιας κατεστραμμένης γραμμής.
Προηγουμένως, τα ομοαξονικά καλώδια χρησιμοποιούνταν ευρέως για την οργάνωση γραμμών μετάδοσης δεδομένων σε δίκτυα υπολογιστών. Σήμερα, οι ρυθμοί μετάδοσης έχουν αυξηθεί σε επίπεδα που το καλώδιο RF δεν μπορεί να προσφέρει, επομένως αυτή η εφαρμογή καταργείται γρήγορα.
Η διαφορά μεταξύ ομοαξονικού καλωδίου και θωρακισμένου καλωδίου και θωρακισμένου καλωδίου
Συχνά το ομοαξονικό καλώδιο συγχέεται με το θωρακισμένο καλώδιο και ακόμη και το θωρακισμένο καλώδιο τροφοδοσίας. Εάν υπάρχει κάποια εξωτερική ομοιότητα του σχεδιασμού ("πυρήνα-μόνωση-μεταλλικό εύκαμπτο περίβλημα"), ο σκοπός και η αρχή λειτουργίας τους είναι διαφορετικοί.
Σε ένα ομοαξονικό καλώδιο, η πλεξούδα λειτουργεί ως δεύτερος αγωγός που ολοκληρώνει το κύκλωμα. Ένα ρεύμα φορτίου ρέει αναγκαστικά μέσα από αυτό (μερικές φορές ακόμη και στην εσωτερική και την εξωτερική πλευρά είναι διαφορετική). Η πλεξούδα μπορεί να έχει επαφή με το έδαφος για λόγους ασφαλείας, μπορεί να μην την έχει - αυτό δεν επηρεάζει τη λειτουργία της. Είναι επίσης λάθος να το αποκαλούμε οθόνη - δεν φέρει λειτουργία καθολικής διαλογής.
Για ένα θωρακισμένο καλώδιο, η εξωτερική μεταλλική πλέξη προστατεύει το μονωτικό στρώμα και τον πυρήνα από μηχανικές καταπονήσεις. Έχει υψηλή αντοχή και είναι πάντα γειωμένο σύμφωνα με τις απαιτήσεις ασφαλείας. Σε κανονική λειτουργία, δεν ρέει ρεύμα μέσα από αυτό.
Σε ένα θωρακισμένο σύρμα, το εξωτερικό αγώγιμο περίβλημα έχει σχεδιαστεί για να προστατεύει τον αγωγό από εξωτερικές παρεμβολές. Εάν είναι απαραίτητο να προστατευτείτε από παρεμβολές χαμηλής συχνότητας (έως 1 MHz), τότε η οθόνη γειώνεται μόνο στη μία πλευρά του καλωδίου. Για παρεμβολές πάνω από 1 MHz, η οθόνη χρησιμεύει ως καλή κεραία, επομένως είναι γειωμένη σε όλη τη διαδρομή σε πολλά σημεία (όσο πιο συχνά γίνεται). Στην κανονική λειτουργία, ούτε ρεύμα πρέπει να ρέει στην οθόνη.
Τεχνικές παράμετροι ομοαξονικού καλωδίου
Μία από τις κύριες παραμέτρους που πρέπει να προσέξεις όταν επιλέγεις ένα καλώδιο είναι η χαρακτηριστική σύνθετη αντίστασή του. Αν και αυτή η παράμετρος μετριέται σε ωμ, δεν μπορεί να μετρηθεί με συμβατικό ελεγκτή σε λειτουργία ωμόμετρου και δεν εξαρτάται από το μήκος του τμήματος του καλωδίου.
Η κυματική αντίσταση μιας γραμμής καθορίζεται από την αναλογία της γραμμικής επαγωγής της προς τη γραμμική χωρητικότητα, η οποία, με τη σειρά της, εξαρτάται από την αναλογία των διαμέτρων του κεντρικού πυρήνα και της πλεξούδας, καθώς και από τις ιδιότητες του διηλεκτρικού. Επομένως, ελλείψει συσκευών, μπορείτε να "μετρήσετε" την αντίσταση κύματος χρησιμοποιώντας ένα παχύμετρο - πρέπει να βρείτε τη διάμετρο του πυρήνα d και την πλεξούδα D και να αντικαταστήσετε τις τιμές στον τύπο.
Εδώ επίσης:
- Ζ είναι η επιθυμητή αντίσταση κύματος.
- μιr - διηλεκτρική διαπερατότητα του διηλεκτρικού (για πολυαιθυλένιο, μπορείτε να πάρετε 2,5 και για αφρώδες υλικό - 1,5).
Η αντίσταση του καλωδίου μπορεί να είναι οτιδήποτε με λογικές διαστάσεις, αλλά τα προϊόντα παράγονται κανονικά με τις ακόλουθες τιμές:
- 50 ohm;
- 75 ohm;
- 120 Ohm (αρκετά σπάνια επιλογή).
Είναι αδύνατο να πούμε ότι ένα καλώδιο 75 ohm είναι καλύτερο από ένα καλώδιο 50 ohm (ή το αντίστροφο). Το καθένα πρέπει να εφαρμοστεί στη θέση του - η χαρακτηριστική σύνθετη αντίσταση της εξόδου του πομπού Zκαι, γραμμές επικοινωνίας (καλώδια) Ζ και το φορτίο πρέπει να είναι το ίδιο Zn, μόνο σε αυτή την περίπτωση η μεταφορά ενέργειας από την πηγή στο φορτίο θα γίνει χωρίς απώλειες και ανακλάσεις.
Υπάρχουν ορισμένοι πρακτικοί περιορισμοί στην κατασκευή καλωδίων με υψηλή σύνθετη αντίσταση. Τα καλώδια 200 ohms και άνω πρέπει να είναι πολύ λεπτή ή με εξωτερικό αγωγό μεγάλης διαμέτρου (για να διατηρείται μεγάλος λόγος D/d).Ένα τέτοιο προϊόν είναι πιο δύσκολο στη χρήση, επομένως, για διαδρομές με υψηλή αντίσταση, χρησιμοποιούνται είτε γραμμές δύο συρμάτων είτε συσκευές αντιστοίχισης.
Μια άλλη σημαντική παράμετρος ομοαξονικής είναι απόσβεση. Μετράται σε dB/m. Γενικά, όσο πιο παχύ είναι το καλώδιο (ακριβέστερα, όσο μεγαλύτερη είναι η διάμετρος του κεντρικού πυρήνα), τόσο λιγότερο εξασθενεί το σήμα σε αυτό με κάθε μέτρο μήκους. Αλλά αυτή η παράμετρος επηρεάζεται επίσης από τα υλικά από τα οποία κατασκευάζεται η γραμμή επικοινωνίας. Οι ωμικές απώλειες καθορίζονται από το υλικό του κεντρικού πυρήνα και της πλεξούδας. Οι διηλεκτρικές απώλειες συμβάλλουν. Αυτές οι απώλειες αυξάνονται με την αύξηση της συχνότητας του σήματος· για τη μείωσή τους χρησιμοποιούνται ειδικά μονωτικά υλικά (PTFE κ.λπ.). Τα αφρώδη διηλεκτρικά που χρησιμοποιούνται σε φθηνά καλώδια συμβάλλουν στην αυξημένη εξασθένηση.
Ένα άλλο σημαντικό χαρακτηριστικό του ομοαξονικού καλωδίου είναι συντελεστής ταχύτητας. Αυτή η παράμετρος χρειάζεται όταν είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε το μήκος του καλωδίου στα μήκη κύματος του εκπεμπόμενου σήματος (για παράδειγμα, σε μετασχηματιστές αντίστασης). Το ηλεκτρικό μήκος και το φυσικό μήκος του καλωδίου δεν ταιριάζουν επειδή η ταχύτητα του φωτός στο κενό είναι μεγαλύτερη από την ταχύτητα του φωτός στο διηλεκτρικό του καλωδίου. Για καλώδιο με διηλεκτρικό πολυαιθυλένιο Κόνειδος=0,66, για φθοροπλαστικό - 0,86. Για φθηνά προϊόντα με μονωτικό αφρού - απρόβλεπτο, αλλά πιο κοντά στο 0,9. Στην ξένη τεχνική βιβλιογραφία, χρησιμοποιείται η τιμή του συντελεστή επιβράδυνσης - Kεπιβραδύνθηκε=1/Κόνειδος.
Επίσης, το ομοαξονικό καλώδιο έχει και άλλα χαρακτηριστικά - την ελάχιστη ακτίνα κάμψης (εξαρτάται κυρίως από την εξωτερική διάμετρο), τη διηλεκτρική αντοχή του μονωτή κ.λπ. Μερικές φορές χρειάζονται επίσης για την επιλογή ενός ομοαξονικού.
Σήμανση ομοαξονικού καλωδίου
Τα εγχώρια προϊόντα είχαν αλφαριθμητική σήμανση (βρίσκεται ακόμα και τώρα). Το καλώδιο χαρακτηρίστηκε με τα γράμματα RK (καλώδιο ραδιοσυχνότητας), ακολουθούμενο από αριθμούς που υποδεικνύουν:
- αντίσταση κυμάτων?
- πάχος καλωδίου σε mm.
- Αριθμός καταλόγου.
Έτσι, το καλώδιο RK-75-4 σήμαινε προϊόντα με αντίσταση κύματος 75 ohms και διάμετρο μόνωσης 4 mm.
Ο διεθνής χαρακτηρισμός αρχίζει επίσης με δύο γράμματα:
- Καλώδιο RG RF;
- DG - καλώδιο για ψηφιακά δίκτυα.
- SAT, DJ - για δίκτυα δορυφορικής μετάδοσης (καλώδιο υψηλής συχνότητας).
Ακολουθεί το σχήμα, το οποίο προφανώς δεν φέρει τεχνικές πληροφορίες (για να το αποκρυπτογραφήσετε, θα πρέπει να κοιτάξετε στο διαβατήριο του καλωδίου). Επιπλέον, ενδέχεται να υπάρχουν περισσότερα γράμματα που υποδεικνύουν πρόσθετες ιδιότητες. Ένα παράδειγμα χαρακτηρισμού - RG8U - ένα καλώδιο RF 50 Ohm με μειωμένη διάμετρο του κεντρικού πυρήνα και μειωμένη πυκνότητα πλεξούδας.
Έχοντας κατανοήσει τις διαφορές μεταξύ του ομοαξονικού καλωδίου και άλλων προϊόντων καλωδίων και έχοντας μάθει την επίδραση των παραμέτρων του στην απόδοση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε με επιτυχία αυτό το προϊόν στις περιοχές για τις οποίες προορίζεται.
Παρόμοια άρθρα:
