中文简体Rakennusinsinööri, joka vaihtaa vaurioitunutta syöttöjohtoa katolla sijaitsevalla tukiasemalla, kohtaa saman kysymyksen kuin järjestelmäintegraattori, joka lainaa CCTV-työtä: miksi yksi kaapeli lähettää puhtaan signaalin, kun taas toinen samanpituinen tuottaa välkkymistä, virheitä tai heijastuvaa tehoa? Lyhyt vastaus on, että koaksiaalikaapeli toimii ohjattuna siirtolinjana. Sen samankeskinen sisäjohtimen, dielektrisen, ulkojohtimen ja vaipan kokoonpano ohjaa korkeataajuisen sähkömagneettisen aallon määrättyä polkua pitkin, pitää häiriöt poissa ja antaa linjalle ennustettavan ominaisimpedanssin. Kun näiden kerrosten välinen suhde on selvä, jokainen tietolomakkeen numero - impedanssi, vaimennus, suojausluokka, taivutussäde - alkaa olla käytännössä järkevä.
Neljä kerrosta, jotka antavat Coaxin nimen
Sana koaksiaalinen viittaa kahteen johtimeen, joilla on sama geometrinen akseli. Poista kaikki koaksiaalit ja samat neljä kerrosta näkyvät samassa järjestyksessä:
- Keskijohdin: kiinteä kupari, kuparipinnoitettu teräs tai kuparipinnoitettu alumiini. Se kuljettaa eteenpäin suunnattua signaalivirtaa, ja sen halkaisija on yksi tärkeimmistä tekijöistä, jotka määräävät kaapelin impedanssin ja vaimennuksen.
- Dielektrinen: vaahto- tai kiinteä polyeteenikerros, joka pitää sisä- ja ulkojohtimet tarkalla etäisyydellä. Koska sähkömagneettinen aalto kulkee enimmäkseen tämän materiaalin läpi, sen tiheys ja tasaisuus ohjaavat suoraan signaalin nopeutta ja häviötä.
- Ulkojohdin: punos, kalvolaminaatti tai aallotettu metalliputki. Se tarjoaa signaalin paluupolun ja toimii suojana, joka pitää häiriöt poissa ja signaalin sisään.
- Takki: PE- tai PVC-kansi, joka suojaa kokoonpanoa kosteudelta, UV-valolta, hankaukselta ja mekaaniselta rasitukselta.
Mikään muu kaapelissa ei suorita sähkötyötä. Yksittäiset sarjat eroavat toisistaan johdinmateriaalin, dielektrisen koostumuksen, punoksen tiheyden ja suojarakenteen suhteen, mutta toimintaperiaate pysyy samana.
Miksi samankeskinen rakenne päihittää kaksi rinnakkaista johtoa
Tavallinen johtopari voi kuljettaa signaalia, mutta ei hyvin korkealla taajuudella. Sähkö- ja magneettikentät leviävät johtojen ympärille, säteilevät energiaa, poimivat melua ja siirtyvät lähellä olevien esineiden liikkuessa. Coax ratkaisee tämän käärimällä signaalipolun toiseen johtimeen.
Myötäsuuntainen signaali kulkee keskijohtimessa ja paluuvirta ulkojohtimen sisäpinnalla. Sähkömagneettinen kenttä kahden johtimen välillä pysyy rajoitettuna dielektrisen sisällä. Koska ulkojohdin on jatkuva kaapelia pitkin, ulkoiset kentät eivät pääse helposti tunkeutumaan sen läpi, eikä kaapelin oma kenttä voi säteillä ulospäin. Tämä suoja on se, mikä antaa koaksiaalille sen alhaisen häviön, vahvan melunsietokyvyn ja vakaan impedanssin pitkillä ajoilla.
Tästä syystä kilven rakenteella on enemmän merkitystä kuin monet ostajat olettavat. Tiheä punos tai kiinteä suoja kuljettaa paluuvirtaa tasaisesti ja pitää johdon tasapainossa akselinsa ympäri. Löysä, ohut suojus – yleinen erittäin halvoissa kaapeleissa – nostaa paluutien vastusta ja päästää häiriöt sisään, kun kaapeli taivutetaan tai reititetään voimalinjojen viereen.
Ominainen impedanssi: numero, joka määrittää yhteensopivuuden
Jokaisella koaksiaalikaapelilla on ominaisimpedanssi, tavallisesti 50 tai 75 ohmia, joka kuvaa jännitteen ja virran suhdetta liikkuvassa aallossa. Tämä arvo on asetettu tehtaalla johtimen sisähalkaisijan suhteella ulkojohtimen sisähalkaisijaan ja eristeen dielektrisyysvakiolla. Se ei ole vastus, joka voidaan mitata ohmimittarilla; se on viivageometrian ominaisuus, joka määrittää kuinka signaali etenee.
Kun lähteellä, kaapelilla, liittimillä ja kuormalla on sama impedanssi, signaali imeytyy puhtaasti. Kun yksi elementti ei sovi yhteen, osa signaalista heijastuu takaisin, mikä vähentää vastaanottimen saavuttavaa tasoa ja luo haamukuvia videoon tai korkean VSWR:n ja kuumenemisen RF-lähettimiin. Koaksiaaliasennuksen perussääntö on pitää yksi impedanssi aina laiteportista antenniin tai kameraan.
| Impedanssi | Yleisiä sovelluksia | Tyypillinen ulkojohdin | Tyypilliset liittimet |
|---|---|---|---|
| 50 ohmia | RF-syöttölinjat, tukiasemien antennit, langattomat linkit, testilaitteet | Punottu lanka, aallotettu kupari, aallotettu alumiini | N, DIN, 4310 |
| 75 ohmia | Kaapeli-TV, CCTV-video, laajakaistayhteys, satelliitti IF | Punottu lanka, alumiiniputki | F, BNC, RCA |
Vaimennus, taajuus ja ihovaikutus
Suurilla taajuuksilla virta ei kulje tasaisesti johtimen läpi; se keskittyy lähelle pintaa. Insinöörit kutsuvat tätä ihovaikutukseksi. Tästä syystä paksumpi keskijohdin pienentää häviötä, miksi kupari päihittää teräksen ja alumiinin vähävaimennusmalleissa ja miksi ulkojohtimen pinnan laatu on yhtä tärkeä kuin sen paksuus. Osa signaalienergiasta absorboituu myös eristeessä, joten matalatiheyksinen, kosteutta kestävä vaahtoeristys pitää tämän häviön pienenä.
Jokaisessa kaapelin erittelyssä luetellaan vaimennus desibeleinä 100 metriä kohden tietyillä taajuuksilla. Häviöluku voi olla alhainen 50 MHz:llä ja useita kertoja suurempi muutamalla gigahertsillä. Käytännön seuraus on, että jokaiselle kaapelikoolle on olemassa maksimi hyötykäyttöpituus ennen kuin vastaanotin, vahvistin tai toistin tarvitaan. Pitkät ulkoajot suosivat siksi kaapeleita, joissa on suurempi johdin ja kiinteä putkisuoja, kun taas lyhyissä sisäliitoksissa voidaan käyttää joustavia punosrakenteita.
Punottu tai aallotettu: oikean ulkojohtimen valinta
Valinta punotun ja aallotetun ulkojohtimen välillä on päätös, joka useimmiten erottaa sujuvan asennuksen huoltokutsusta. Punotut ulkojohtimet – joita käytetään RG-6-, RG-213-, RG-214- ja 50 ohmin PTL-sarjoissa – taipuvat helposti, päätyvät nopeasti ja sopivat sisätiloihin ja lyhyisiin ja keskikokoisiin kohteisiin. Aallotetut kupari- tai alumiiniputkijohtimet tarjoavat jatkuvan suojan, pienemmän vaimennuksen ja paljon vahvemman suojan häiriöitä vastaan heikentyneen joustavuuden ja raskaamman laitteiston kustannuksella.
CCTV- ja videojakelua varten a 75 ohmin RG6-punottu koaksiaalikaapeli on usein käytännöllisin valinta. Se päättyy nopeasti pakkausliittimiin, käsittelee HD-kameroiden kaistanleveyttä ja asennetaan siististi kattojen ja putkien läpi. Jos vertaat projektin eri tyyppejä, tarkastele projektia RF-koaksiaalikaapeleiden pääluokat auttaa kartoittamaan toimittajien käyttämät nimeämiskäytännöt ja suorituskykyperheet.
RG6 yksinkertainen asennus ulkojohdin 75 OHM punoskaapelin valmistajat, Cus Hangzhou Putianle Cable Co., Ltd. on Kiinan mukautetun RG6 yksinkertaisen asennuksen ulkojohdin 75 OHM punoskaapelin valmistajat, yritys, kansainvälinen... Näytä tuote → 50 ohmin järjestelmässä vastaava vaihtoehto lyhyille, joustaville liitoksille on a 50 ohmin joustava punottu kaapeli PTL400 . Se istuu ohuen välijohdon ja jäykän aallotetun syöttölaitteen välissä, mikä antaa varustetelineet ja hyppyjohtimet tarvitsemaansa taivutettavuutta tinkimättä suojauksesta, joka pitää lähettimen puhtaana.
LMR400 ulkojohtimien punontakoaksiaalikaapeleiden valmistajat, yritys Putianle Cable on Kiinan LMR400-punoskoaksiaalikaapeleiden valmistaja, PTL400 Outer Conductor Braiding Cables Company, tukkumyynti PTL400, L... Näytä tuote → Kun juoksu ylittää katon tai kiipeää torniin, tappiobudjetti sanelee yleensä päinvastaisen rakenteen. A 7/8 tuuman pienihäviöinen aallotettu alumiiniputki koaksiaalikaapeli pitää signaalin tason korkealla pitkän pystysuoran ajon aikana ja estää häiriöt paljon paremmin kuin mikään samanhalkaisijainen punos. Kompromissi on, että kaapeli muodostaa pysyvän rakenteen: se tulee reitittää reiluilla taivutussäteillä ja tukea kunnolla koko pituudeltaan.
7/8" pienihäviöinen aallotettu alumiiniputki 50 ohmin koaksiaalikaapelin valmistajat, Custo Hangzhou Putianle Cable Co., Ltd. on Kiinan mukautettu 7/8 tuuman pienihäviöinen aallotettu alumiiniputki, 50 ohm koaksiaalikaapelin valmistajat, yritys,... Näytä tuote → Liittimet, jumpperit ja täydellinen lähetyspolku
A koaksiaalikaapeli on vain niin hyvä kuin sen päätteet. Huono liitin lisää diskreetin impedanssin epäjatkuvuuden, heijastaa osan signaalista ja voi päästää kosteutta kaapeliin, joka muuten kestäisi vuosia ulkona. Yhteensopiva liitinperheeseen – N, DIN tai 4310 50 ohmin järjestelmille; F tai BNC 75 ohmin järjestelmiin – sekä kaapelin että laitteiston kannalta on yhtä tärkeää kuin itse kaapelin valinta.
Esipäätetyt jumpperit ovat tavallinen tapa liittää syöttölaite antenniin tai radioon ilman puristustyökalujen kuljettamista paikalle. 1/2 tuuman superjoustavalla kaapelilla rakennettu jumpperi säilyttää taivutusvapauden, jota jäykkä syöttölaite ei pysty tarjoamaan. Pidä hyppyjohtimet lyhyinä, noudata niiden vähimmäiskaarisädettä ja muista, että jokainen sovitin lisää pienen heijastuksen polulle.
Koaksiaalikaapeli toimii, koska se on siirtolinja, ei vain kaksi johdinta putken sisällä. Kahden samankeskisen johtimen geometria määrittää impedanssin; suoja määrittää, kuinka siististi signaali pysyy sisällä; ja materiaalivalinnat ja rakenne asettaa häviön, joka rajoittaa ajopituutta. Tietolomakkeen lukeminen tätä taustaa vasten muuttaa luvut asennuspäätöksiksi: mikä impedanssi vastaa järjestelmää, mikä suoja estää melun työmaalla ja mikä rakenne sopii kaapelin kulkemaan reittiin.
