Hampir tidak ada orang yang belum pernah melihat kabel koaksial. Bagaimana cara kerjanya, apa kelebihannya, apa bidang aplikasinya - banyak yang belum mengetahuinya.
Isi
Cara kerja kabel koaksial
Kabel koaksial terdiri dari:
- konduktor dalam (inti pusat);
- dielektrik;
- konduktor luar (jalinan);
- penutup luar.
Jika kita perhatikan kabel dalam penampang, kita dapat melihat bahwa kedua konduktornya terletak pada sumbu yang sama. Oleh karena itu nama kabelnya: dalam bahasa Inggris coaxial - coaxial.
Konduktor dalam pada kabel yang baik terbuat dari tembaga. Sekarang produk murah menggunakan aluminium atau bahkan baja berlapis tembaga. Dielektrik dalam kabel berkualitas tinggi adalah polietilen, dan pada kabel frekuensi tinggi adalah fluoroplastik.Dalam pilihan yang murah, berbagai plastik berbusa digunakan.
Bahan klasik untuk mengepang adalah tembaga, dan mengepang produk berkualitas dilakukan dengan tenunan padat, tanpa celah. Dalam kabel berkualitas rendah, paduan tembaga, terkadang paduan baja, digunakan untuk membuat konduktor luar, tenun langka digunakan untuk mengurangi biaya, dan dalam beberapa kasus foil.
Cakupan kabel koaksial, kelebihan dan kekurangannya
Penggunaan kabel koaksial yang paling umum adalah untuk mentransmisikan arus frekuensi tinggi (RF, microwave, dan yang lebih tinggi). Dalam banyak kasus ini dilakukan komunikasi antara antena dan pemancar atau antara antena dan penerima, serta dalam sistem televisi kabel. Sinyal seperti itu juga dapat ditransmisikan menggunakan saluran dua kabel - lebih murah.
Dalam beberapa kasus, ini dilakukan, tetapi garis seperti itu memiliki kelemahan serius - medan listrik di dalamnya melewati ruang terbuka, dan jika benda konduktif pihak ketiga masuk ke dalamnya, ini akan menyebabkan distorsi sinyal - redaman, refleksi, dll. . Dan untuk kabel koaksial, medan listrik sepenuhnya berada di dalam, jadi saat meletakkan, Anda tidak perlu khawatir bahwa garis akan melewati benda logam (atau mungkin kemudian berada di dekat kabel) - mereka tidak akan mempengaruhi pengoperasian saluran transmisi.
Kerugian dari kabel koaksial termasuk biayanya yang tinggi. Kerugiannya juga adalah kerumitan yang tinggi untuk memperbaiki saluran yang rusak.
Sebelumnya, kabel koaksial banyak digunakan untuk mengatur jalur transmisi data dalam jaringan komputer. Saat ini, tingkat transmisi telah meningkat ke tingkat yang tidak dapat disediakan oleh kabel RF, sehingga aplikasi ini secara bertahap dihentikan.
Perbedaan antara kabel koaksial dan kabel lapis baja dan kabel berpelindung
Seringkali kabel koaksial dikacaukan dengan kabel berpelindung dan bahkan kabel daya berlapis baja. Jika ada kesamaan eksternal tertentu dari desain ("casing fleksibel-logam inti-isolasi"), tujuan dan prinsip operasinya berbeda.
Dalam kabel koaksial, jalinan bertindak sebagai konduktor kedua yang melengkapi rangkaian. Arus beban harus mengalir melaluinya (kadang-kadang bahkan di sisi dalam dan luar berbeda). Jalinan mungkin memiliki kontak dengan tanah untuk tujuan keamanan, mungkin tidak memilikinya - ini tidak mempengaruhi operasinya. Juga salah untuk menyebutnya layar - tidak membawa fungsi penyaringan global.
Untuk kabel lapis baja, jalinan logam luar melindungi lapisan isolasi dan inti dari tekanan mekanis. Ini memiliki kekuatan tinggi, dan selalu didasarkan pada persyaratan keselamatan. Dalam mode normal, tidak ada arus yang mengalir melaluinya.
Dalam kawat berpelindung, selubung konduktif luar dirancang untuk melindungi konduktor dari gangguan eksternal. Jika perlu untuk melindungi dari gangguan frekuensi rendah (hingga 1 MHz), maka layar hanya dibumikan di satu sisi kabel. Untuk interferensi di atas 1 MHz, layar berfungsi sebagai antena yang baik, sehingga di-ground-kan di beberapa titik (sesering mungkin). Dalam mode normal, tidak ada arus yang mengalir melintasi layar.
Parameter teknis kabel koaksial
Salah satu parameter utama yang perlu Anda perhatikan ketika memilih kabel adalah impedansi karakteristiknya. Meskipun parameter ini diukur dalam ohm, parameter ini tidak dapat diukur dengan penguji konvensional dalam mode ohmmeter, dan tidak bergantung pada panjang segmen kabel.
Impedansi gelombang suatu garis ditentukan oleh rasio induktansi liniernya terhadap kapasitansi linier, yang, pada gilirannya, tergantung pada rasio diameter inti pusat dan jalinan, serta pada sifat-sifat dielektrik. Oleh karena itu, dengan tidak adanya perangkat, Anda dapat "mengukur" hambatan gelombang menggunakan jangka sorong - Anda perlu menemukan diameter inti d dan jalinan D, dan mengganti nilainya ke dalam rumus.
Disini juga:
- Z adalah hambatan gelombang yang diinginkan;
- Er - permitivitas dielektrik dielektrik (untuk polietilen, Anda dapat mengambil 2,5, dan untuk bahan berbusa - 1,5).
Resistansi kabel dapat berupa apa saja dengan dimensi yang wajar, tetapi produk diproduksi secara standar dengan nilai berikut:
- 50 ohm;
- 75 ohm;
- 120 Ohm (pilihan yang cukup langka).
Tidak mungkin untuk mengatakan bahwa kabel 75 ohm lebih baik daripada kabel 50 ohm (atau sebaliknya). Masing-masing harus diterapkan pada tempatnya - impedansi karakteristik dari keluaran pemancar Zdan, jalur komunikasi (kabel) Z dan beban harus sama Zn, hanya dalam hal ini transfer energi dari sumber ke beban akan terjadi tanpa kehilangan dan pemantulan.
Ada batasan praktis tertentu pada pembuatan kabel dengan impedansi tinggi. Kabel 200 ohm ke atas harus beruntai sangat tipis atau dengan konduktor luar berdiameter besar (untuk mempertahankan rasio D/d yang besar).Produk semacam itu lebih sulit digunakan, oleh karena itu, untuk jalur dengan resistansi tinggi, baik jalur dua kabel atau perangkat yang cocok digunakan.
Parameter membujuk penting lainnya adalah pembasahan. Diukur dalam dB/m. Secara umum, semakin tebal kabel (lebih tepatnya, semakin besar diameter inti pusat), semakin sedikit sinyal yang melemah di dalamnya dengan setiap meter panjangnya. Tetapi parameter ini juga dipengaruhi oleh bahan dari mana saluran komunikasi dibuat. Rugi-rugi ohmik ditentukan oleh bahan inti pusat dan jalinan. Kerugian dielektrik berkontribusi. Kerugian ini meningkat dengan meningkatnya frekuensi sinyal; bahan isolasi khusus (PTFE, dll.) digunakan untuk menguranginya. Dielektrik berbusa yang digunakan dalam kabel murah berkontribusi pada peningkatan redaman.
Karakteristik penting lainnya dari kabel koaksial adalah faktor kecepatan. Parameter ini diperlukan di mana perlu untuk mengetahui panjang kabel dalam panjang gelombang sinyal yang ditransmisikan (misalnya, dalam transformator resistansi). Panjang listrik dan panjang fisik kabel tidak cocok karena kecepatan cahaya dalam ruang hampa lebih besar dari kecepatan cahaya dalam dielektrik kabel. Untuk kabel dengan dielektrik polietilen Kmencela=0,66, untuk fluoroplastik - 0,86. Untuk produk murah dengan isolator busa - tidak dapat diprediksi, tetapi mendekati 0,9. Dalam literatur teknis asing, nilai koefisien perlambatan digunakan - Kmelambat=1/Kmencela.
Juga, kabel koaksial memiliki karakteristik lain - jari-jari lentur minimum (terutama tergantung pada diameter luar), kekuatan dielektrik isolator, dll. Mereka juga terkadang diperlukan untuk memilih coax.
Penandaan kabel koaksial
Produk dalam negeri memiliki tanda alfanumerik (dapat ditemukan bahkan sekarang). Kabel tersebut ditandai dengan huruf RK (kabel frekuensi radio), diikuti dengan angka yang menunjukkan:
- resistensi gelombang;
- ketebalan kabel dalam mm;
- Nomor katalog.
Dengan demikian, kabel RK-75-4 menunjukkan produk dengan impedansi gelombang 75 ohm dan diameter insulasi 4 mm.
Sebutan internasional juga dimulai dengan dua huruf:
- kabel RF RG;
- DG - kabel untuk jaringan digital;
- SAT, DJ - untuk jaringan siaran satelit (kabel frekuensi tinggi).
Selanjutnya muncul gambar, yang jelas tidak membawa informasi teknis (untuk mendekripsi, Anda harus melihat ke paspor kabel). Selanjutnya mungkin ada lebih banyak huruf yang menunjukkan properti tambahan. Contoh penunjukan - RG8U - kabel RF 50 Ohm dengan diameter inti pusat yang dikurangi dan kepadatan jalinan yang berkurang.
Setelah memahami perbedaan antara kabel koaksial dan produk kabel lainnya dan setelah mempelajari pengaruh parameternya terhadap kinerja, Anda dapat berhasil menggunakan produk ini di area yang dimaksudkan.
Artikel serupa:
