Najčešći tip antenskog napajanja koji se danas koristi je RF koaksijalni kabl. Udoban je i pruža dobar nivo performansi. Iz tog razloga se proizvodi ogroman broj koaksijalnih kablova za različite namene.
Koristi
Kablovi ovog tipa se koriste tamo gdje je potrebno prenijeti električne signale radio frekvencije. Njihova najočitija oblast upotrebe je emitovanje slika na kućnim televizorima, ali su traženi u mnogim drugim oblastima. Koaksijalni kablovi se takođe koriste za video nadzor i povezivanje prijemnika i antena od strane komercijalnih i industrijskih potrošača. Potrebni su tamo gdje je potrebno prenijeti bilo kakve visokofrekventne signale na daljinu.
Dizajn koaksijalnih kablova minimizira gubitke i smetnje. Stoga se široko koriste u organizaciji mrežnih veza. Na primjer, digitalni koaksijalni kablovi su se koristili u početkuoblici Ethernet lokalnih mreža, iako su danas zamijenjena optičkim vlaknima za brže prijenose podataka i jeftinije upredene parice kada frekvencija signala nije tako visoka.
Historija stvaranja
RF koaksijalni kabl je važan deo moderne elektronike. Prva poznata implementacija pojavila se 1884. godine, kada je Ernst von Siemens (jedan od osnivača Siemensa) patentirao svoju ideju, ali u to vrijeme nije bilo aplikacija za nju. Tek 1929. godine Bell Laboratories je patentirao moderne komercijalne koaksijalne kablove, iako je njihova upotreba bila relativno mala. Na primjer, korišteni su 1934. za prijenos televizijske slike sa Olimpijskih igara u Berlinu u Lajpcig. Godine 1936. položen je koaksijalni kabl za 40 telefonskih veza između Londona i Birmingema, au SAD-u, između Njujorka i Filadelfije, stvorena je eksperimentalna linija za prenos televizijskih slika..
Nakon početka komercijalne upotrebe, otkrivene su i druge aplikacije koje su dobro uspostavljene i široko se koriste u poslovanju i kod kuće.
Šta je koaksijalni kabl?
Izgleda kao debela električna žica. Proizvedeno od dijelova koji pružaju prijenos RF signala s malim gubicima. Njegovi glavni elementi su:
- centralni dirigent;
- izolacioni dielektrik;
- spoljni provodnik;
- spoljni kontejner.
Središnji provodnik je skoro uvek napravljen od bakra. Ponekad se koristi legura bakra ili aluminijuma. Može se sastojati od jedne ili više žica.
Izolacioni dielektrik razdvaja provodnike i jedan je od glavnih uzroka slabljenja signala. Može biti čvrsta ili poluzračna. Izvodi se u obliku dugih cijevi od polietilena ili fluoroplasta, odnosno pjene, od kojih je većina zraka.
Spoljni provodnik je obično bakarna pletenica. Ovo koaksijalnom upredenom kablu obezbeđuje dovoljnu fleksibilnost. Ponekad se koriste 2 ili čak 3 sloja za poboljšanje zaštite. To se obično postiže postavljanjem jedne pletenice direktno preko druge, iako se u nekim slučajevima može koristiti bakarna folija ili traka. Uz upotrebu dodatnih zaštitnih slojeva, nivoi interferencije i zračenja su značajno smanjeni.
Spoljna zaštitna školjka sprečava stvaranje parazitskih povratnih informacija. Takođe pruža zaštitu od ulaska prljavštine i vlage i sprečava oštećenje kabla drugim mehaničkim sredstvima.
Princip rada
Koaksijalni kabl provodi struju kroz unutrašnje i vanjske provodnike. Ove struje su jednake i imaju suprotan polaritet, zbog čega sva polja ostaju u kablu, ne zrače izvan njega i nisu podložna smetnjama. Stoga, nikakvi vanjski objekti ne utiču na polja. Dakle, koaksijalni dovod je idealan za ugradnju unutar ili blizu zgrada ili drugih objekata. To je njegova glavna prednost u odnosu na, na primjer, upredeni par.
Prilikom odabira tipa koaksijalnog kabla, njegove specifikacije i parametri moraju se uzeti u obzir.
Impedansa
Najvažnija karakteristika koaksijalnog kabla je njegova impedansa, koja je određena njegovim prečnikom i dielektričnim materijalom. Parametar se mjeri u omima. Njegova najčešća značenja su:
- 50 ohm koaksijalni kabl. Pruža minimalan gubitak signala za datu težinu provodnika. Obično se koristi u profesionalne svrhe.
- 75 ohm koaksijalni kabl. Ima minimalnu težinu za dati nivo gubitaka. Široko se koristi u kućnoj TV i Hi-Fi opremi.
- Kabl od 93 oma se ranije koristio za povezivanje računara i povezivanje monitora.
Druge vrijednosti impedanse su dostupne, ali su mnogo manje tražene.
Fade out
Još jedan važan parametar koaksijalnog upredenog kabla je gubitak prenosa signala. Njihov nivo zavisi od brojnih faktora, uključujući kvalitet dielektrika i materijala provodnika. Slabljenje signala je proporcionalno dužini kabla. Specifikacije obično navode gubitak u decibelima po jedinici dužine. Na primjer, RG-6A/U koaksijalni kabel ima slabljenje od 1,0 dB/10 m na 100 MHz. Nažalost, ne koriste svi proizvođači istu dužinu, pa će možda biti potrebni dodatni proračuni za poređenje.
Maksimalna dozvoljena snaga
Iako ova specifikacija nije od velike važnosti za aplikacije sa slabim signalom, može postati problem pri prijenosu velike snage. Tipično, ograničenja nastaju zbog gubitaka topline u kabelu. Ako se očekuje prijenos velike snage, provjerite radni napon.
Faktor skraćivanja
Ovo je odnos brzine prenosa signala u koaksijalnom kablu i brzine njegovog širenja u vakuumu (brzina svetlosti).
U nekim slučajevima, vrijednost faktora brzine može biti od velike važnosti, na primjer, kada je važna faza signala. Uvijek je manji od 1. U mnogim aspektima, određen je materijalom dielektrika. Za digitalne koaksijalne kablove sa čvrstim polietilenskim dielektrikom, faktor skraćivanja je 0,66, a sa polietilenskom penom - u rasponu od 0,80-0,88.
Kapacitet
Budući da unutrašnji i vanjski provodnici formiraju kapacitet, on je proporcionalan njihovim prečnicima, dužini kabla i dielektričnoj konstanti.
Maksimalni napon
U nekim slučajevima, napon dostiže visoke vrijednosti. Zbog toga kabel može pokvariti. Napon raste kao rezultat visokog nivoa stajaćih talasa i velike snage. Prije odabira određene vrste koaksijalnog kabla, potrebno je provjeriti koliko podnosi očekivani napon.
Fizičke dimenzije
Ova karakteristika je važna iz više razloga. provodniciveći prečnici često imaju manje gubitke i veće nazivne snage. Na primjer, popularni RG-6/U koaksijalni kabel od 75 oma ima vanjski prečnik od 6,86 mm.
Pored toga, kabel mora odgovarati dostupnim veličinama rupa i odgovarati ispravnom tipu utikača. Potonji se često prave tako da odgovaraju popularnim tipovima kablova.
Vodič za instalaciju
RF koaksijalni kabl se široko koristi za prenos signala sa predajnika ili prijemnika. Iako se vrlo lako postavlja, da bi dugo trajao, moraju biti ispunjeni određeni uslovi. Ovo je posebno važno jer se često postavlja na otvorenom i mora izdržati oštre uslove okoline.
Stvari kao što je vlaga mogu vremenom smanjiti njegovu efikasnost. Takvo smanjenje ostaje nezapaženo sve dok ne dođe do tačke u kojoj postaje neupotrebljivo. Nekoliko jednostavnih mjera opreza će održati vaš koaksijalni kabel efikasnim i značajno usporiti degradaciju kabela.
Odaberite narudžbu
Na tržištu postoji veliki izbor koaksijalnih kablova, a na prvi pogled izbor može izgledati težak. Prva odluka koju treba donijeti je odabir odgovarajuće impedancije. Kućne Hi-Fi i video antene koriste koaksijalni kabl od 75 oma. Profesionalni korisnici i radio amateri obično biraju impedanciju od 50 oma.
Sljedeća odluka koju treba donijeti je prihvatljiv nivo slabljenja signala. Kakomanji gubitak, veći je prečnik kabla, kao i njegova cena. Obično možete pronaći nekoliko marki sa istim karakteristikama, a često će odluka o određenoj vrsti ovisiti o poziciji dobavljača.
Kada se pronađe odgovarajući kabl, može se kupiti i instalirati.
Zaštita od nepovoljnih vremenskih uslova
Kod vanjske instalacije, na primjer, koaksijalnog kabla za video nadzor, veoma je važno osigurati da je pravilno zaštićen. Ovo je od velike važnosti, jer će svaka vlaga dovesti do značajnog povećanja gubitaka. Ako se dielektrik koji razdvaja unutrašnji i vanjski vodič pokvasi, to će pogoršati njegove performanse i povećati slabljenje. Vlaga također oksidira pletenicu i smanjuje njenu provodljivost.
Zato je tako važno zapečatiti kraj kabla ako se koristi na otvorenom i zaštititi od vlage. Potrebno je osigurati da vanjski omotač ostane netaknut i da se ne ošteti tokom ugradnje i daljeg rada.
Dodatna metoda za sprečavanje ulaska velike količine vlage u kabl je formiranje petlje gore i dolje. Ovo sprečava da voda koja je prodrla unutra ne može da se kreće dalje. Međutim, vlaga će se i dalje širiti kapilarnim djelovanjem, tako da je uvijek najbolje provjeriti jesu li krajevi pravilno zapečaćeni i zaštićeni.
Opšte preporuke za instalaciju
Svi kablovi imaju radijus savijanja. Kako bi spriječili oštećenje, ne smiju se savijati više od ove vrijednosti. InačeU tom slučaju, unutrašnja struktura može biti oštećena i gubici će se značajno povećati.
Također treba da vodite računa da kabl nije deformisan. To će dovesti do promjene njegove veličine i otpora talasa. Osim toga, oštećenje dielektrika može povećati nivo gubitaka.
Ako je kabel fizički oštećen, pobrinite se da njegov omotač ostane netaknut. Ako je njen integritet narušen, to može dovesti do prodiranja vlage, oksidacije žice i vlaženja dielektrika, što će povećati nivo gubitaka.
U nekim slučajevima, koaksijalni kabel mora biti zakopan. Obične marke ne mogu se polagati u zemlju, jer njihova školjka nije dizajnirana za ove uslove. Ali mogu se postaviti u kanal posebno dizajniran za to. Ovo ima prednost u tome što se kabel lako zamjenjuje. Međutim, pazite da voda ne uđe u kanal. Alternativa je korištenje kabela posebno dizajniranog za polaganje u zemlju, čiji omotač može izdržati takve uvjete.
Završetak
Kada instalirate koaksijalni kabl, važno je da ga pravilno završite. U većini slučajeva, fizički završetak je utikač, a krajnji uređaj je ili antena ili prijemnik. Veze se moraju izvršiti ispravno i efikasno.
Iako kućni konektori često imaju loše RF performanse, postoji nekoliko alternativa. Za profesionalnu upotrebu potrebni su kvalitetniji priključci, ali u ovom slučaju i to treba da vodite računada su prikladni za frekvencije koje se koriste. Neki jeftini modeli ne ispunjavaju zahtjeve i pogoršavaju performanse koaksijalnog kabela. Stoga je bolje kupiti konektore od provjerenih prodavača.
Pravilna instalacija koaksijalnog kabla će obezbediti dugogodišnju uslugu. Međutim, habanje i utjecaji okoline dovest će do toga da ga nakon nekog vremena treba zamijeniti. Budući da se degradacija performansi javlja sporo, možda neće biti primjetna. To postaje vidljivo tek nakon potpune zamjene kabla.
