Коаксиальный кабель — что это?

Коаксиальный кабель. Типы и маркировка. Как выбрать и подключение

Коаксиальный кабель был изобретен еще в 19 веке в Англии. Особенностью конструкции коаксиального кабеля является соединение двух проводов на одной оси, которые разделены слоем диэлектрика внутри оболочки.

С самого начала коаксиал нашел применение в передаче видеосигнала, от общих и индивидуальных антенн до телевизоров и т.п.

На сегодняшний день кабель нашел применение во многих областях, быту, промышленности и охранных системах. В основном используют мощный кабель со значительным сечением центрального провода и жесткой оплеткой, в местах, где нет изгибов, и для больших расстояний. Гибкая оболочка кабеля и небольшое сечение провода с мягкой оплеткой применяются в видеосистемах, в местах с многочисленными изгибами, на небольшие дистанции.

Типы кабеля
Имеется два типа коаксиального кабеля, применяющегося в системах видеонаблюдения:
  • Обычный коаксиальный кабель .
  • Комбинированный (добавлено два провода для питания камер и сигнала управления). Существует вариант исполнения со стальным тросом для протяжки кабеля по воздуху между опорами.

Преимущества комбинированного типа кабеля
  • Низкая стоимость при остальных одинаковых параметрах: жил, оплетке, сечения и изоляции.
  • Простая прокладка и монтаж при малом числе крепежных элементов, внешний вид кабеля сочетается с интерьером офисов, общественных помещений.
Маркировка
  • РК – кабели отечественного изготовления (российский кабель).
  • Импортные модели.
Комбинированные кабели марки КВК:
  • КВКв – в ПВХ оболочке внутри помещений.
  • КВКп – в полиэтиленовой оболочке снаружи зданий.
  • КВКпт – добавлен трос из стали.
  • ККСВ – снаружи и внутри помещений, с одинарной центральной жилой.
  • ККСВГ – с многопроволочной центральной жилой.
  • КВКнг – имеет стойкость к возгоранию, универсального вида.
Виды

Основные свойства кабеля – это его толщина, плотность оболочки, площадь сечения центральной жилы, материал изоляции. Они оказывают влияние на волновое сопротивление кабеля, которое определяет качество телесигнала от камеры до приемника. В видеонаблюдении объекта, для качественного сигнала и во избежание искажений и помех видеосигнала, лучше применять кабель с одним и тем же сопротивлением на всем пути прокладки.

Коаксиальный кабель разделяют по толщине:
  • Тонкий – диаметр до 5 мм, однослойная оплетка и тонкая наружная оболочка, рекомендуется прокладывать на длину не более 200 метров до камеры от центрального комплекса приема видеосигнала.
  • Толстый – диаметр до 10 мм, имеет оплетку из двух слоев, толстую наружную оболочку, кабель прокладывается до 650 метров.
Конструктивные особенности
Коаксиальный кабель состоит:

  1. Центральная жила.
  2. Оболочка из изоляционного материала.
  3. Медная оплетка.
  4. Наружная оболочка.

Экран из двойной фольги (на некоторых специализированных видах).

Центральную жилу изготавливают из следующих материалов:
  • Проволока (медная, либо алюминиевая).
  • Омедненная стальная проволока или алюминиевая жила, покрытая медью.
  • Многопроволочная структура (жила состоит из множества тонких проволочек).
  • Посеребренная медная проволока.

Алюминий и медь применяются в качестве материала для центральной жилы в чистом виде и в виде сплавов. Центральная жила в кабеле – основная часть, предназначенная для передачи сигнала. По внешнему виду можно легко определить, из чего изготовлен внутренний провод. Если его цвет серебристый, то это сталь или алюминий, если цвет золотистый, то это медь.

Чем больше площадь сечения жилы, тем лучше качество передачи сигнала. Однако, стоимость толстых кабелей выше. Изоляция кабеля защищает внутреннюю жилу от замыкания с оплеткой. Она выполняется из полиуретана, либо полиэтилена. Изоляция может быть вспененной, либо монолитной. Изоляция монолитного исполнения является оптимальным вариантом для помещений с повышенной влажностью, лучше обеспечивает защиту от повреждений средней жилы. Кабель со вспененной изоляцией удобен при прокладке кабеля со множественными поворотами и изгибами, так как имеет хорошую гибкость.

Оплетка кабеля является второй своеобразной жилой, имеющей экранированное заземление. Иногда добавляют вспомогательный экран из металлизированной фольги. При более плотной медной оплетке видеосигнал получается с лучшим качеством.

Наружная оболочка кабеля является защитой от внешней среды. Ее изготавливают из ПВХ пластика.

Критерии выбора

Чтобы выбрать коаксиальный кабель, подходящий по свойствам для системы, необходимо следовать условиям этой системы на определенном охраняемом объекте. Такие задачи описаны в проекте, либо в техзадании. В проекте марка кабеля уже указана.

По техзаданию кабель необходимо выбирать самому, оценивать и рассматривать несколько важных параметров:
  • Расстояние до расположения видеокамер.
  • Наличие распредщитов, коробок освещения рядом с видеокамерами.
  • Вид прокладки (по воздуху, внутри, снаружи).
  • Наличие электромагнитных излучений по линии (магистрали, моторы, мощные потребители тока, устройства, генерирующие электромагнитное поле и т.д.)
  • Параметры по толщине, цвету, можно ли протягивать его в каналах, за потолками и т.д.
  • Есть ли необходимость записи и сохранения звукового сигнала.

Большое значение имеет тип кабельных разъемов, которые позволят сделать правильное подключение линии кабеля к видеокамерам. Изучив все варианты и условия протяжки линии, нужно составить простой журнал кабельной линии с измерениями длин, геометрии изгибов и пути прокладки.

Основным фактором является длина кабеля, так как он протягивается к каждой камере, его длины должно быть достаточно, чтобы не производить соединения в ущерб качеству передачи видеосигнала.

Оболочка кабеля также имеет немаловажное значение, так как коаксиальный кабель должен быть защищен от механических повреждений, проникновения влаги, воздействия климатических факторов. Учитывая эти требования, можно сделать выбор необходимого типа коаксиального кабеля.

Особенности установки

Радиус изгиба коаксиального кабеля не должен быть меньше 12 радиусов наружной оболочки кабеля. Изгибы приводят со временем к продавливанию средним проводом изоляции, и происходит замыкание на экранированную оплетку. Не рекомендуется подвешивать кабель на долгое время на длине больше 15 метров. Это приведет к обрыву или растяжению центральной жилы. Важно правильно произвести разделку края кабеля для соединения с разъемом.

Оболочка кабеля защищает его от влаги, повреждений факторами внешней обстановки. Нельзя прокладывать коаксиальный кабель под землей, либо под водой. Вода просочится и разрушит оболочку экрана и центральную жилу.

В дождливую погоду разрешается применять коаксиальный кабель на поверхности. При этом места соединения кабеля необходимо обработать силиконовым герметиком. Существуют разъемы, не пропускающие влагу.

Паяные соединения меняют волновое сопротивление, отражают волны. Это искажает сигналы. Оптимальным решением по соединению кабеля является использование заводских соединительных разъемов.

Волновое сопротивление

Простым мультиметром невозможно измерить волновое сопротивление в центральной жиле. Она определяется по диаметру центрального проводника и диаметру экрана оплетки.

Rw = 91 х lg (d D).
  • Rw – волновое сопротивление, Ом.
  • D – диаметр внутреннего диэлектрика, мм.
  • d – диаметр центральной жилы, мм.

При применении коаксиального кабеля во время установки оборудования, лучше пользоваться инструкцией по монтажу, в которой указана марка кабеля. Используя правильные марки кабеля, хорошие инструменты, комплектующие и разъемы, монтаж линии своими руками выполнить не так сложно.

Лужение и пайка кабеля

Для пайки используют мягкий припой. Мастеру нужно владеть некоторым навыком пайки мягким припоем, который состоит из олова и свинца. По хрусту при изгибе куска припоя можно определить, сколько примерно содержится олова. Чем сильнее хруст, тем больше олова, и тем ниже температура плавления припоя.

Для пайки и лужения используют слабые паяльники мощностью до 100 ватт, на напряжение 220 вольт, либо низковольтные паяльники для работы в сырых помещениях. Паяльники низкого напряжения более безопасны и долговечны.

Наконечник паяльника нужно периодически зачищать от окалины. Места пайки зачищают мелким напильником, либо шлифовальной шкуркой. Для снижения окисления провода при пайке используют спирто-канифольную смесь. Ее наносят на место пайки вместе с припоем. Перед пайкой поверхности лудят. Припой перед пайкой нагревают до образования капли, затем каплю подносят к месту пайки и греют до момента оплавления обеих поверхностей.

Нельзя забывать, что изоляция коаксиального кабеля от нагрева может расплавиться. Паять нужно быстро. Одна точка паяется не больше двух секунд.

При работе с паяльником нужно следить за тем, чтобы питающие провода не были оплавленными и не касались горячих деталей. Запрещается касание спирали паяльника к его корпусу. Ручка не должна иметь повреждений.

Коаксиальный кабель: определение, разновидности

Коаксиальный кабель – кабель, в котором жила и оплетка разделены изолирующим слоем. Его конструкция обеспечивает устойчивость к помехам, что обуславливает использование в местах, где требуется защита сигнала от искажений.

С помощью коаксиального кабеля обеспечивается несимметричная передача радиочастотных сигналов в диапазоне от 30 кГц до 300 ГГц.

Его изобрел Оливер Хейвисайд в 1880 году, спустя почти 80 лет спустя первая коаксиальная линия TAT-1 соединила Европу с Северной Америкой.

В XX веке изобретение британского физика использовалось для нужд развивающейся телефонии. В наши дни сфера его применения довольно широка – без коаксиального кабеля невозможно себе представить обустройство:

  • компьютерных сетей;
  • сетей дистанционного управления;
  • антенно-фидерных систем;
  • систем видеонаблюдения;
  • каналов связи, сигнализации и автоматики.

Его используют в радиотехнике для связи частей внутри электронного оборудования. Многие наработки активно заимствуются военными.

Конструкция коаксиального кабеля

В продольном разрезе проще всего продемонстрировать структуру кабеля. Он состоит из четырех слоев:

  1. Внутренний проводник. Этот элемент, отвечающий за передачу информации, представляет собой одножильный или многожильный скрученный провод. При изготовлении используют медь, алюминий, сталь или их сплавы.
  2. Изоляционная прослойка – равномерный диэлектрический слой между центральной жилой и внешней оплеткой. Используемые материалы – полиэтилен, полиуретан, фторопласт, эластичные прослойки из вспененных диэлектриков. Изоляция предотвращает замыкание внутри кабеля. Монолитные варианты прослойки используют в условиях повышенной влажности, а вспененные – если по ходу прокладки много углов.
  3. Экран – сетка из проволоки, к которой иногда добавляют слой из алюминиевой фольги. В коаксиальном кабеле используется в качестве заземления. Он защищает сигнал от потерь и наводок, изготавливается из меди или алюминия. Встречаются варианты с двумя экранирующими слоями, между которых расположен диэлектрик. При обычном экранировании применяют оплетку из медной или алюминиевой проволоки, при сплошном – трубку из металла или луженую оплетку.
  4. Оболочка – устойчивая к ультрафиолету изоляция из ПВХ.

В радиоэлектронике обычно применяют кабели сопротивлением 50 или 75 Ом. Иногда внутрь добавляют дополнительные провода, обеспечивающие технику электропитанием.

Читайте также:  Как получить энергопаспорт объекта
Наиболее известные виды

Для маркировки импортных коаксиальных кабелей используют международную шкалу Radio Guide. По характеристикам к некоторым из них можно подобрать отечественные аналоги.

Широкое распространение получил толстый магистральный кабель RG-11, 75 Ом. С его помощью передают сигнал на расстояние до 600 метров. Надежная изоляция позволяет использовать его на улице и в местах с повышенной влажностью. Модель S1160 оснащена тросом, для прокладки по воздуху. В отличие от RG-11, RG-8 отличается сопротивлением в 50 Ом. Оба кабеля называют «толстый Ethernet».

RG-59, 75 Ом – применяется в бытовой сфере, известен как телевизионный кабель. Его стоимость сравнительно невысока благодаря стальной жиле. Отечественный аналог маркируется РК-75-3-х. Толщина оптимальна для систем видеонаблюдения.

Для монтажа телевизионных линий до 200 метров используют коаксиальный кабель RG 6, ему соответствует РК-75-4-х. При производстве RG-6используются разные материалы, об этом говорят дополнительные символы в маркировке. Например, сердечник RG-6/U делается из стали.

RG-58/U или 58A/U имеет толщину до 6 мм, сердечник из меди и сопротивление в 50 Ом. Его называют «тонкий Ethernet» и используют при построении компьютерных сетей.

Практически все коаксиальные кабели продают бухтами по 100 метров.

Характеристики

Основные характеристики, на которые стоит обратить внимание:

  1. Сопротивление. Чаще всего применяют кабели сопротивлением 50 или 75 Ом.
  2. Диаметр центральной жилы. Большая толщина дает качественный сигнал, увеличивает крепкость и стоимость готового кабеля.
  3. Внешний диаметр. Чем толще, тем крепче. Толстый кабель сложнее прокладывать.
  4. Допустимый радиус изгиба, при котором сохраняется функциональность.
  5. Погонная емкость – показывает способность накапливать заряд.
  6. Коэффициент стоячей волны (КСВ). Чем выше показатель – тем хуже кабель.
  7. Материал экрана и жилы.
  8. Тип и толщина изоляции.

Коаксиальные кабели – важные элементы в радиотехнике. Их используют в отраслях, так или иначе связанных с передачей сигнала. Существует международная и отечественная системы маркировки, которые отличаются друг от друга. Кабель подбирают исходя из бюджета и требуемых характеристик. Разобраться в их многообразии не имея профильного образования проблематично.

Коаксиальные кабели, применение и характеристики

Коаксиальный кабель представляет собой электрический кабель, состоящий из центрального провода и металлической оплетки, разделенных между собой слоем диэлектрика (внутренней изоляции) и помещенных в общую внешнюю оболочку.

Коаксиальный кабель до недавнего времени был распространен наиболее широко, что связано с его высокой помехозащищенностью (благодаря металлической оплетке), а также более высокими, чем в случае витой пары, допустимыми скоростями передачи данных (до 500 Мбит/с) и большими допустимыми расстояниями передачи (до километра и выше). К нему труднее механически подключиться для несанкционированного прослушивания сети, он также дает заметно меньше электромагнитных излучений вовне. Однако монтаж и ремонт коаксиального кабеля суще¬ственно сложнее, чем витой пары, а стоимость его выше (он дороже примерно в 1,5-3 раза по сравнению с кабелем на основе витых пар). Сложнее и установка разъемов на концах кабеля. Поэтому его сейчас применяют реже, чем витую пару.

Основное применение коаксиальный кабель находит в локальных компьютерных сетях с топологией типа «шина». При этом на концах кабеля обязательно должны устанавливаться терминаторы для предотвращения внутренних отражений сигнала, причем один (и только один!) из терминаторов должен быть заземлен. Без заземления металлическая оплетка не защищает сеть от внешних электромагнитных помех и не снижает излучение передаваемой по сети информации во внешнюю среду. Но при заземлении оплетки в двух или более точках из строя может выйти не только сетевое оборудование, но и компьютеры. Терминаторы должны быть обязательно согласованы с кабелем, то есть их сопротивление должно быть равно волновому сопротивлению кабеля. Например, если используется 50-омный кабель, для него подходят только 50-омные терминаторы.

Реже коаксиальные кабели применяются в сетях с топологией «звезда» и «пассивная звезда» (например, в сети Arcnet). В этом случае проблема согласования существенно упрощается, так как внешних терминаторов на свободных концах не требуется.

Волновое сопротивление кабеля указывается в сопроводительной документации. Чаще всего в локальных сетях применяются 50-омные (например, RG-58, RG-11) и 93-омные кабели (например, RG-62). 75-омные кабели, распространенные в телевизионной технике, в локальных сетях не используются. Вообще, марок коаксиального кабеля значительно меньше, чем кабелей на основе витых пар. Он не считается особо перспективным.

Существует два основных типа коаксиального кабеля:

  1. Тонкий кабель, имеющий диаметр около 0.5 см, более гибкий;
  2. Толстый кабель, имеющий диаметр около 1 см, значительно более жесткий. Он представляет собой классический вариант коаксиального кабеля, который уже почти полностью вытеснен более современным тонким кабелем.

Тонкий кабель используется для передачи на меньшие расстояния, чем толстый, так как в нем сигнал затухает сильнее. Зато с тонким кабелем гораздо удобнее работать: его можно оперативно проложить к каждому компьютеру, а толстый требует жесткой фиксации на стене помещения. Подключение к тонкому кабелю (с помощью разъемов BNC байонетного типа) проще и не требует дополнительного оборудования, а для подключения к толстому кабелю надо использовать специальные довольно дорогие устройства, прокалывающие его оболочки и устанавливающие контакт как с центральной жилой, так и с экраном. Толстый кабель примерно вдвое дороже, чем тонкий. Поэтому тонкий кабель применяется гораздо чаще.

Как и в случае витых пар, важным параметром коаксиального кабеля является тип его внешней оболочки. Точно так же в данном случае применяются как non-plenum (PVC), так и plenum кабели. Естественно, тефлоновый кабель дороже поливинилхлоридного. Обычно тип оболочки можно отличить по ее окраске (например, для кабеля PVC фирма Belden использует желтый цвет, а для тефлонового – оранжевый).

Типичные величины задержки распространения сигнала в коаксиальном кабеле составляют для тонкого кабеля около 5 нс/м, а для толстого – около 4,5 нс/м.

Существуют варианты коаксиального кабеля с двойным экраном (один экран расположен внутри другого и отделен от него дополнительным слоем изоляции). Такие кабели имеют лучшую помехозащищенность и защиту от прослушивания, но они немного дороже обычных.

В настоящее время считается, что коаксиальный кабель устарел, в большинстве случаев его вполне может заменить витая пара или оптоволоконный кабель . Новые стандарты на кабельные системы уже не включают его в перечень типов кабелей.

Коаксиальный Кабель

Коаксиальный кабель или так называемая коаксиальная пара (образован от латинского co(cum) — совместно и axis — ось, таким образом, проводники располагаются соосно), также называемый коаксиал (от англ. coaxial), — является электрическим кабелем, оба проводника которого выполнены в виде цилиндров, расположенных соосно и разделённых изоляционным материалом. Данный тип кабеля используется в передачах высокочастотных сигналов.

СТРОЕНИЕ КАБЕЛЯ

Внутренняя структура кабеля выглядит следующим образом:

Внутренний проводник – может быть представлен одиночно-прямолинейным, многопроволочным или многожильным проводом, а также быть выполнен в виде медной трубки, медного или алюминиевого сплава, посеребренной меди, омеднённого алюминия, покрытой медью стали и т. п.

Изоляция – это диэлектрическое заполнение, обеспечивающее соосность расположения внутреннего и внешнего проводников. Может быть выполнена сплошным диэлектриком – фторопластовый цилиндр, сплошной фторопласт, полиэтилен, вспененный полиэтилен и т.п., так и полувоздушным способом – шайбы, кордельно-трубчатый повив и др.

Внешний проводник (экран) – выполнен из фольги или алюминия, оплётки или их комбинаций, а также повива металлических лент, гофрированной трубки и пр. Используемые материалы – медь, алюминий и их сплавы.

Оболочка – слой изоляционного материала, осуществляющий защиту от внешних воздействий. Производится из светостабилизированного (устойчивого к ультрафиолетовым лучам) полиэтилена, ПВХ, повива из фторопластовой ленты или подобного изоляционного материала.

Благодаря уникальному строению, а именно, соосности обоих проводников и соблюдению определенных соотношений их диаметров, электромагнитное поле сосредоточено внутри кабеля и внешнее поле практически отсутствует, поэтому потери на излучение электромагнитной энергии передаваемого сигнала в окружающее кабель пространство почти сведены к нулю. К тому же внешний проводник параллельно выполняет функцию экрана, который защищает электрическую цепь от внешних электромагнитных полей.

ИСТОРИЧЕСКИЕ ДАТЫ

1894 год ― физик Никола Тесла получил патент на электрический проводник для переменного тока.

1929 год — Герман Эффель и Ллойд Эспеншид из корпорации AT&TBellTelephoneLaboratories впервые запатентовали .

1936 год — компания AT&T создала первую экспериментальную линию телепередачи по такому кабелю, между Нью-Йорком и Филадельфией.

1936 год — во время проведения в Лейпциге Берлинских Олимпийских Игр осуществилась первая передача телевизионного сигнала.

1936 год — Бирмингем и Лондон соединил кабель на 40 телефонных адресов, который проложила почтовая служба (теперь BT).

1941 год — компания AT&T в США впервые использовала систему L1 в коммерческих целях. Между Стивенс Пойнт (Висконсин) и Миннеаполисом (Миннесота), осуществлена передача телевизионного канала и создано 480 телефонных абонентов.

1956 год — ознаменовался тем, что была проложена первая трансатлантическая коаксиальная линия, TAT-1.

ПРИМЕНЕНИЕ

Сфера применения довольно обширна и определяется его основным назначением – передача электрических сигналов с низкими потерями. Перечень областей техники где применяется:

  • вещательные сети;
  • системы связи;
  • антенно – фидерные системы;
  • компьютерные сети;
  • системы дистанционного управления, контроля и измерений;
  • автоматические системы управления, производственные и научно-исследовательские системы;
  • системы автоматики и сигнализации;
  • каналы связи в любительской и бытовой технике;
  • видеосистемы наблюдения и объектного контроля;
  • каналы связи различных мобильных объектов (летательных аппаратов, судов и др.) и радиоэлектронных устройств;
  • осуществление связи между блоками и внутри блоков составляющих в радиоэлектронной аппаратуре;
  • военная техника и сопутствующие области спец назначения.

Помимо создания каналов по передаче сигнала, кабели небольшой длины могут применяться и в других целях:

  • согласующие и симметрирующие устройства;
  • кабельные линии задержки;
  • формирователи импульса и фильтры;
  • четвертьволновые трансформаторы.

КЛАССИФИКАЦИЯ

1) По назначению кабель подразделяют на следующие группы:

  • для систем связи;
  • компьютерных сетей;
  • космической техники;
  • бытовой техники;
  • для систем кабельного телевидения;
  • авиационный

2) По волновому сопротивлению:

Волновое сопротивление кабеля может быть различным. Однако же некоторые его величины стандартизированы. Это три значения международных стандартов и пять российских:

  • 50 Ом— самый распространённый тип кабеля, используется в различных областях радиоэлектроники. Выбор данной величины волнового сопротивления обусловлен способностью такого кабеля, передавать радиосигналы, близкие к предельно достижимым показаниям передаваемой мощности и электрической прочности с минимальными потерями.
  • 75 Ом— также является очень распространённым типом . Традиционно применяется в телевизионных системах передачи сигнала. Выбран, благодаря хорошему соотношению механической прочности и небольшой себестоимости. Распространён в сферах, где не используются высокие мощности, и требуется большой метраж кабеля. Потери сигнала немногим больше, чем в кабеле с волновым номинальным сопротивлением 50 Ом.
  • 100 Ом— редко используемая группа. Применяется, в основном, в технике использующей импульсы и в специальных целях.
  • 150 Ом— редко применяется, в основном, в технике использующей импульсы, а также для специальных целей. В международных стандартах не предусмотрен.
  • 200 Ом— используется очень редко, предусмотрен только российскими стандартами.
Читайте также:  Как нарастить провод?

Существуют кабели с ненормируемыми волновыми сопротивлениями: наиболее распространёны в аналоговой звукотехнике.

3) По диаметру изоляции:

  • крупногабаритный диаметр — более 11,5 мм;
  • среднегабаритный диаметр — 3,7 ÷ 11,5 мм;
  • миниатюрный диаметр — 1,5 ÷ 2,95 мм;
  • субминиатюрный диаметр — до 1 мм.

4) По степени экранирования:

  • излучающие кабели – имеют намеренно заниженную, но контролируемую степень экранирования;
  • обычный экран;
  • однослойная оплётка;
  • двойная или многослойная оплётка, и также с дополнительным экранирующим слоем;
  • экран с лужёной оплёткой;
  • сплошной экран;
  • экран из металлической трубки.

5) По гибкости (стойкость к частым перегибам кабеля и по механическому моменту изгиба кабеля):

КАТЕГОРИИ

Подразделяется по категориям шкалы Radio Guide. Наиболее распространенные типы кабелей:

  • RG-213 и RG-8 — «Толстый Ethernet» (Thicknet). RG 213 (RG-8) с волновым номинальным сопротивлением 50 Ом. Стандарт 10BASE5;
  • RG-58 — «Тонкий Ethernet» (Thinnet), с волновым номинальным сопротивлением 50 Ом. Стандарт10BASE2;
  • RG-58/U — центральный проводник выполнен сплошным;
  • RG-58A/U —центральный проводник выполнен многожильным;
  • RG-58C/U — кабель используется для военных целей;
  • RG-59 — кабель для телевизионных целей (Broadband/CableTelevision), с номинальным волновым сопротивлением 75 Ом. RG 59 является Российским аналогом РК-75-х-х («кабель радиочастотный»);
  • RG-6 — кабель для телевизионных целей (Broadband/CableTelevision), с номинальным волновым сопротивлением 75 Ом. У этой категории кабеля имеют некоторые разновидности, они характеризуют его тип и материал исполнения. Является Российским аналогом РК-75-х-х («кабель радиочастотный»);
  • RG-11- кабель для магистральных линий, используется для больших расстояний (до 600 м.). Благодаря полиэтиленовой внешней изоляции, его без проблем можно использовать в сложных условиях (колодцы, улица). Модификация этого кабеля, S1160 отличается наличием троса, который используется в качестве несущего элемента, кабель пробрасывается по воздуху (например, между строениями);
  • RG-62 — ARCNet, волновое сопротивление 93 Ом.

«Тoнкий» Ethеrnet

Когда-то был одним из наиболее распространённых кабелей для построения локальных сетей. Благодаря своим характеристикам, а именно диаметру в 6 мм и значительной гибкости, он может быть проложен практически в любых местах. Соединяются кабели между собой и с сетевой платой компьютера с помощью коннектора ВNC (Вayonet Nеill-Concеlman). Также существует соединение кабелей между собой при помощи прямого соединения (I-коннектора BNC). На неиспользуемых концах сегмента нужна установка терминаторов. По такому типу кабеля можно пересылать данные на скорости до 10 Мбит/сек. на расстояние около 185 м.

«Толстый» Ethеrnet

Данный кабель RG-11, толстый — диаметр его 11,7 мм, у него более толстый центральный проводник, чем у «тонкого Ethernet». Это обусловливает наличие двух существенных недостатков – он плохо гнётся и имеет достаточно высокую цену. Помимо этого, при подсоединении к компьютеру наблюдаются некоторые сложности — необходимо использование трансиверов АUI (Attаchment Unit Interfаce), которые присоединяются к сетевой карте с помощью ответвителя, пронизывающего кабель – так называемые «вампирчики». Но естественно есть у данного кабеля и достоинства. За счёт всё того же более толстого проводника передавать данные можно на расстояниях до 500 м, при этом максимально возможная скорость будет составлять 10 Мбит/с. В силу дороговизны и сложности установки этот кабель не получил достаточно широкого распространения, в отличии от RG-58. Иногда можно встретить иное название RG-8 – это «Желтый Ethеrnet» (англ. Yellоw Ethеrnet), так как исторически фирменный кабель имел жёлтую окраску (сейчас стандартным цветом является серый).

ОБОЗНАЧЕНИЯ

Обозначения кабелей советского производства

Согласно ГОСТ 11326.0-78 марка кабеля обозначается буквами, указывающими его тип, и последующими тремя цифрами, разделённых дефисами.

Первая цифра выражает номинал волнового сопротивления. Вторая цифра означает:

  • для коаксиальных кабелей — номинал диаметра по изоляции, округлённый до наиближайшего меньшего целого числа при диаметрах свыше 2 мм (исключение составляют диаметр 2,95 мм, который нужно округлить до 3 мм, и диаметр 3,7 мм – его округлять не следует).
  • для кабелей с внутренними проводниками, выполненными в виде спирали — номинальное значение диаметра центральной жилы;
  • для кабелей с двумя проводниками в раздельных экранах — номинал диаметра по изоляции, округлённый так же, как и для обычного;
  • для кабелей с двумя проводниками в одной общей изоляции или скрученных из раздельно изолированных проводников — значение наибольшей величины по заполнению или диаметра по скрутке.

Далее идёт серия из двух или трёх чисел. Первая цифра выражает — группу по изоляции и категории теплостойкости. Последующие числа указывают на порядковый номер в разработках.

Ниже приводится цифровое обозначение, присвоенное кабелям по теплостойкости:

1 — обычная теплостойкость, выполнена сплошным слоем изоляции;

2 — повышенная теплостойкость, выполнена сплошным слоем изоляции;

3 — обычная теплостойкость, выполнена полувоздушным типом изоляции;

4 — повышенная теплостойкость, выполнена полувоздушным типом изоляции;

5 — обычная теплостойкость, выполнена воздушным типом изоляции;

6 — повышенная теплостойкость, выполнена воздушным типом изоляции;

7 — высокая теплостойкость.

С – данную букву добавляют в конце маркировки через тире, если кабель имеет повышенную однородности или повышенную стабильность своих параметров.

А(«абонентский») – наличие в конце названия этой буквы говорит о пониженном качестве кабеля, характеризующимся частичным отсутствием проводников, выполняющих роль экрана.

«Кабель РК 75-4-15 ГОСТ (ТУ)» – условное обозначение коаксиального радиочастотного кабеля. Номинальное волновое сопротивление его – 75 Ом, сплошная изоляция, обычная теплостойкость, диаметр по изоляции в номинале – 4,6 мм, 5 номер разработки.

Устаревшие обозначения кабелей советского производства

В СССР, в 1950 — 1960-х годах использовалась маркировка кабелей, в которой не прописывались значимые компоненты. Она включала в себя буквы «РК» и условный номер разработки. В эти годы обозначение «РК-50» означало, что это не кабель с волновым номинальным сопротивлением 50 Ом, а кабель, с 50 порядковым номером разработки, волновое же сопротивление его составляло 157 Ом.

Обозначения кабелей импортного производства

В разных странах системы обозначений регламентируются национальными, международными и стандартами собственных предприятий-изготовителей (наибольшим спросом пользуются кабели марок DG , RG, SAT).

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

  • Коаксиальные переходники— применяются для соединения друг с другом разноразъемных кабелей.
  • Коаксиальные разъёмы— применяются для подключения кабеля к аппаратуре или соединения кабелей между собой. В некоторых случаях кабель ещё на стадии производства оснащается подобными разъёмами.
  • Коаксиальные трансформаторы— для согласования волнового сопротивления при сочленении кабелей друг с другом или подключении их к устройствам.
  • Коаксиальные тройники, ответвители направленного действия и делители (сплиттеры)— для ответвлений и разветвлений в кабельных сетях.
  • Согласованные проходные и оконечные коаксиальные нагрузки— для выставления заданных режимов радиоволны в кабеле.
  • Ферритовые вентили— служат для поглощения образованной паразитной обратной волны в кабеле.
  • Коаксиальные реле, переключатели и другие электронные коммутационные устройства— для коммутирования кабелей и линий.
  • Коаксиальные аттенюаторы— служат для понижения уровня сигнала в кабеле до заданного значения.
  • Грозоразрядники созданные на базе газоразрядных приспособлений или металлических изоляторов— служат для защиты от высоких напряжений атмосферных разрядов.
  • Симметрирующие устройства, коаксиальные волноводные и полосковые переходы— служат для соединения кабельных линий с симметричными двухпроводными, полосковыми и волноводными линиями.
  • Оконечные и проходные детекторные головки— применяются при контроле высокочастотных огибающих сигналов в кабеле.

ОСНОВНЫЕ НОРМИРУЕМЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

  • максимально возможная мощность передачи;
  • волновое сопротивление;
  • емкость кабеля на погонный метр;
  • индуктивность кабеля на погонный метр;
  • величина ослабления на погонный метр для разных частот;
  • диаметр наружной оболочки;
  • диаметр центральной жилы кабеля;
  • диаметр внутренней стороны экрана;
  • коэффициент укорочения – показывающий во сколько раз медленней сигнал распространяется в кабеле, чем в вакууме;
  • минимально допустимый радиус изгиба кабеля;
  • КСВ;

Волновое сопротивление

Методика определения волновых сопротивлений у кабелей, на основе геометрических размеров, производится следующим образом.

Сначала определяют диаметр внутренней стороны экрана (D), предварительно снимается защитная оболочка с конца кабеля и заворачивается оплетка (является внешним диаметром внутренней изоляции). После этого замеряется диаметр у центральной жилы (d), для этого её необходимо освободить от изоляции. Подставляя в формулу значения диэлектрической проницаемости у материала, из которого выполнена внутренняя изоляция из приложения и результаты предыдущих измерений, вычисляется волновое сопротивление кабеля.

Для этих вычислений требуется прямой линией соединить точку по шкале «D/d» (отношение диаметра внутренней стороны экрана к диаметру центральной жилы) и на шкале «Е» (величина диэлектрической проницаемости материала из которого изготовлена внутренняя изоляция кабеля). Точка пересечения этой прямой со шкалой «R» и есть искомая величина волнового сопротивления данного кабеля.

Коаксиальный кабель.

Коаксиальный кабель – это электрический кабель, состоящий из центрального провода и металлической оплетки, между собой разделенный слоем диэлектрика (внутренней изоляции), а также помещенных в общую внешнюю оболочку.

Для расчёта сопротивления проводника вы можете воспользоваться калькулятором расчета сопротивления проводника.

Еще совсем недавно коаксиальный кабель был очень распространенным, связано это с тем, что благодаря металлической оплетке, он обладает высокой помехозащищенностью, также более высокими допустимыми скоростями передачи данных (до 500 Мбит/с), чем в случае витой пары и большими допустимыми расстояниями передачи (до 1 км и выше). При несанкционированном прослушивании сети, подключиться к нему механически сложнее и он также дает волне меньше электромагнитных излучений. Однако выполнить ремонт и монтаж коаксиального кабеля значительно сложнее, а его стоимость выше (в сравнении с кабелем на основе витых пар, он дороже примерно в 1,5-3 раза). Установка разъемов на концах кабеля также труднее, поэтому он сейчас и используется реже, чем витая пара.

Читайте также:  Как спрятать провода в квартире?

С топологией типа “шина” в компьютерных локальных сетях, находит основное применение коаксиальный кабель. Обязательно нужно устанавливать терминаторы на концах кабеля, чтобы предотвратить внутренние отражения сигнала , причем заземлен должен быть ТОЛЬКО ОДИН из терминаторов. Металлическая оплетка без заземления не выполняет защиту сети от внешних электромагнитных помех и не снижает излучение информации, передаваемой по сети во внешнюю среду. Если произвести заземление оплетки в двух точках или более, то может из строя выйти не только сетевое оборудование, но также и компьютеры. Требуется обязательно согласовать терминаторы с кабелем, то есть должно быть равно их сопротивление и волновое сопротивление кабеля. Если например, будет использоваться 50-омный кабель, то тогда только 50-омные терминаторы подходят для него.

Коаксиальный кабель реже применяется в сетях с топологией “звезда” или “пассивная звезда” (в сети Arcnet, например). Проблема согласования в этом случае значительно упрощается, на свободных концах уже не требуется внешних терминаторов.

В сопроводительной документации указывается волновое сопротивление кабеля. Чаще всего применяются в локальных сетях 50-омные (например, RG-58 или RG-11) и 93-омные кабели (к примеру, RG-62), в локальных сетях не применяют используемые в телевизионной технике 75-омные кабели. Существует значительно меньше марок коаксиального кабеля, чем кабелей на основе витых пар, он уже не считается перспективным.

Типы коаксиального кабеля.

  • Тонкий кабель, более гибкий и имеет диаметр около 0,5 см.
  • Толстый кабель, более жесткий, он имеет диаметр около 1 см и собой представляет классический вариант коаксиального кабеля, который почти полностью уже вытеснен современным тонким кабелем.

Тонкий кабель применяется для передачи на более маленькие расстояния, чем толстый, из-за того, что сигнал в нем затухает сильнее. Зато гораздо удобнее работать с тонким кабелем, к каждому из компьютеров его можно оперативно проложить, толстому кабелю потребуется жесткая фиксация на стене помещения. При подключении к тонкому кабелю не потребуется дополнительное оборудование и выполнить его значительно проще (при помощи разъемов BNC байонетного типа), а при подключении к толстому кабелю, необходимо использование специальных достаточно дорогих устройств, которые прокалывают его оболочки, также устанавливают контакт с центральной жилой и экраном. По сравнению с тонким, толстый кабель дороже примерно в 2 раза, поэтому гораздо чаще применяется именно тонкий кабель.

Важным параметром коаксиального кабеля, как и в случае витых пар, является тип его внешней оболочки. В данном случае, точно так же применяются как non-plenum (PVC), так и plenum кабели. Тефлоновый кабель, конечно дороже, чем поливинилхлоридный, тип оболочки кабеля обычно можно отличить по ее окраске ( желты цвет фирма Belden использует для кабеля PVC , а оранжевый – для тефлонового).

В коаксиальном кабеле типичные величины задержки составляют для тонкого кабеля около 5 нс/м и около 4,5 нс/м – для толстого. Еще существуют коаксиальные кабели с двойным экраном (один экран располагается внутри другого и от него отделен дополнительным слоем изоляции), у таких кабелей лучшая помехозащищенность, а также защита от прослушки, но они стоят немного дороже, чем обычные.

Считается, что сейчас коаксиальный кабель устарел и его в большинстве случаев может вполне заменить витая пара или же оптоволоконный кабель. В новых стандартах для кабельных систем, его в перечень кабелей уже не включают.

Коаксиальный кабель

Коаксиальный кабель (коаксиальная пара) – это проводник, который состоит из центральной жилы и экрана. Они разделены изоляционным материалом или воздушной камерой, но расположены на одной оси. Он передает радиочастотные электрические сигналы. Отличием от экранированного провода является однородное сечение в направлении одной оси, изготовление изоляционного слоя из более качественных материалов, лучшее качество проводника. Все габаритные характеристики нормируются стандартами отрасли.

Данное изделие бывает тонким и толстым. Выбирают его в соответствии с параметрами сети. Тонкий имеет диаметр 5 мм, он обладает гибкостью, характеризуется простотой использования и является универсальным. Он подключается к платам сетевого адаптера компьютера, передает сигнал на расстояние 185 м без помех и затухания. Тонкий кабель оборудуется жилами из меди.

Толстый коаксиальный кабель имеет меньшую податливость изгибу, диаметр его составляет 10 мм. Его наименование часто указано как «стандартный Ethernet», что обусловлено его применением в сетевой архитектуре. Медная жила имеет большее сечение. Дальность сигнала составляет 500 м, поэтому он может применяться для объединения небольших сетей, состоящих из тонкого аналога.

Для соединения с толстым типом кабеля используется специальное устройство – трансивер, который оснащен разъемом vampire (piercing) tap – «зуб вампира» или «пронзающий ответвитель». Он способен пройти через изоляцию и установить соединение с жилой. Для подключения трансивера к сетевому адаптеру необходимо провод первого подключить к коннектору AUI платы. Он имеет название DIX-коннектор.

При увеличении площади сечения кабеля повышается сложность его прокладки. Тонкий имеет такие преимущества, как простота работы, небольшая стоимость, гибкость. Толстый в этом плане уступает своему аналогу, особенно если речь идет о прокладке трассы по трубам и желобам. Преимуществом его является способность передавать сигнал на большее расстояние.

Область применения

Коаксиальный кабель способен передавать сигналы на высокой частоте и защищать линию от внешних радиопомех. Наибольшую популярность он получил в:

  • военной технике и других технических сферах;
  • компьютерной технике;
  • коммуникациях, дистанционном управлении и видеонаблюдении;
  • автоматизированных системах управления.

Достоинства и недостатки

Высокая популярность кабеля обусловлена его преимуществами:

  • небольшое затухание;
  • стабильность работы при различной частоте сигнала;
  • широкая полоса пропускания;
  • безопасность и простота монтажа;
  • невысокая цена, малый вес, гибкость, удобство в работе.

К эксплуатационным недостаткам относятся:

  • меньшая полоса пропускания по сравнению с оптоволокном;
  • потребность в коннекторах, сложность их установки и высокая стоимость;
  • затратность монтажных работ с толстым кабелем;
  • более сложная прокладка по сравнению с витой парой;
  • подверженность механическим повреждениям.

Составные части

В состав коаксиального кабеля входят:

  • 4 – оболочки, используемые в качестве изоляционного и защитного слоев. Они изготавливаются из светостабилизированного полиэтилена (ПЭ), ПВХ, витой фторопластовой ленты;
  • 3 – внешний проводник (экран) изготавливается в виде оплетки, фольги с наружным покрытием из алюминия, гофротрубки, витых лент металла (меди, сплавов на основе алюминия и меди);
  • 2 – изоляционный слой, представленный сплошным или полувоздушным диэлектрическим заполнением, которое обеспечивает соосность наружного и внутреннего проводника. Он может быть изготовлен из ПЭ, вспененного ПЭ, сплошного фторопласта, ленты из фторопласта, кордельно-трубчатого повива, шайбы и т.д.;
  • 1 – внутренний проводник, представленный одиночным прямым или спиралевидным кабелем, многожильным проводником, трубкой из меди, сплава на ее основе, алюминиевого сплава, омедненной стали или алюминия, посеребренной меди.

Соосность сводит к минимуму потери электромагнитной энергии на излучение и обеспечивает защиту от помех. Это обусловлено сосредоточенностью обоих компонентов электромагнитного поля в пространстве между проводниками и невозможностью выхода их за пределы кабеля. В реальности такие отклонения могут происходить, поэтому показатели не является идеальными, а основная часть сигнала проводится по сердечнику.

Характеристики коаксиального кабеля

К основным характеристикам коаксиального кабеля относятся:

вероятность возникновения коллизии10^(-9)…10^(-7);
частотаболее 50 МГц (видео, протяженность трассы – 2 км), более 400 МГц (радио, протяженность – до 50 км при наличии усилителя);
стоимостьнебольшая по сравнению с оптоволокном;
устойчивость к помехамвысокая, в том числе электромагнитным;
возможность передачианалоговые и цифровые сигналы;
полоса пропусканияширокая;
возможность передавать сигнал без помех на расстояние100-1000 м;
степень радиоизлучениямалая.

Классификация

Типы коаксиальных кабелей по области применения:

  • для авиации;
  • для кабельного TV;
  • для бытовой техники;
  • для космической техники;
  • для компьютерных сетей;
  • для коммуникации.

Волновое сопротивление может отличаться от указанных в классификации значений, для удобства предусмотрено разделение кабелей на группы. В России предусмотрено пять классов, а в международных нормах – три. Аналоговая звукотехника часто использует проводники, которые не нормируются. В зависимости от волнового сопротивления выделяют:

  • 50 Ом – кабель пользуется наибольшей популярностью, используется в радиотехнике. Он передает радиосигналы, максимальные по мощности и электрической прочности при минимальных потерях;
  • 75 Ом – второй по востребованности проводник, используется в TV системах. Он характеризуется механической прочностью и невысокой стоимостью, применяется при небольшой мощности, но значительной протяженности сети. Потери его несколько выше;
  • 100 Ом – используется в импульсной технике и специальных целях;
  • 150 Ом – является аналогом с повышенным сопротивлением;
  • 200 Ом – характеризуется самым высоким сопротивлением, предусмотрен только нормами РФ.

Классификация по диаметру изоляции разделяет коаксиальный кабель на группы:

  • субминиатюрный – до 1 мм;
  • миниатюрный – 1,5-2,95 мм;
  • среднегабаритный – 3,7-11,5 мм;
  • крупногабаритный – больше 11,5 мм.

По виду экрана провод делится на:

  • из трубки, изготовленной из металла;
  • сплошной;
  • с луженой оплеткой;
  • с двойной и многослойной оплетка, дополнительным слоем;
  • с однослойной оплеткой;
  • стандартный экран;
  • излучающий проводник (со специально заниженной, но контролируемой степенью экранирования).

В зависимости от гибкости выделяют:

  • жесткий;
  • полужесткий;
  • гибкий;
  • особо гибкий кабель.

Марки коаксиальных кабелей

Названия проводников такого рода: RG, SAT, PK.

Рекомендации по выбору

При выборе провода стоит обратить внимание на:

  • гибкость;
  • стандарты отрасли;
  • волновую частоту;
  • назначение.

Прокладка кабеля

Простота подключения коаксиального кабеля обусловлена применением специальных разъемов, которые разделяются по назначению:

  • переходы, применяемые при объединении проводов с различными соединительными формами, нормами или типами коннекторов;
  • разъемы, применяемые для объединения кабелей с различными блоками и аппаратами;
  • межканальные переходы, объединяющие блоки агрегатов, работающих на высокой частоте и оборудованных разными соединителями.

Коаксиальный кабель SAT 703 состоит из основного проводника и двойного экранирования. В качестве внутреннего проводящего элемента используется одножильная медная часть, а диэлектрик представлен ПВХ. Наименование проводника обозначает возможность применения в системах спутникового TV. Каждый вид кабеля имеет свои особенности, технические … Читать далее →

Ссылка на основную публикацию