Что такое волновое сопротивление коаксиального кабеля: Почему волновое сопротивление коаксиальных волноводов 50 и 75 Ом?

Содержание

Почему волновое сопротивление коаксиальных волноводов 50 и 75 Ом?

&nbsp &nbsp &nbsp Казалось бы, кабель на 50 или 75 Ом такая привычная для нас вещь, что многие даже не задумывались, почему используются именно эти значения. Некоторые объясняют это тем, что для таких значений проще сделать согласующее устройство для антенны, кто-то говорит, что так сложилось исторически или такие кабели просто дешевле в изготовлении и они более гибкие, другие же объясняют это меньшим затуханием в волноводе. Все они отчасти правы. Но все-таки, как получаются именно 50 и 75 Ом? Об этом вы прочитаете под катом.

&nbsp &nbsp &nbsp Коаксиальный волновод необходим для передачи энергии от антенны к приемному устройству, или же от передающего устройства к антенне.

&nbsp &nbsp &nbsp Для приемника важно, чтобы волновод вносил как можно меньшее затухание, а для передатчика важно, чтобы был максимальный коэффициент передачи по мощности

Задавшись этими условиями можно произвести некоторый расчет и посмотреть, что в итоге получится.

&nbsp &nbsp &nbsp Как мы уже сказали выше, для приемника необходимо наименьшее затухание в волноводе, то есть как можно большая амплитуда напряженности, которая определяется следующим выражением:

&nbsp ― &nbsp амплитуда без учета затухания;
&nbsp ― &nbsp коэффициент затухания волн в коаксиальном волноводе;
&nbsp ― &nbsp длина линии;

&nbsp ― &nbsp погонное активное сопротивление;
&nbsp ― &nbsp волновое сопротивление;

&nbsp ― &nbsp магнитная постоянная, равная ;
&nbsp ― &nbsp относительная магнитная проницаемость, для большинства диэлектриков ;
&nbsp ― &nbsp электрическая постоянная, равная Ф/м;
&nbsp ― &nbsp относительная диэлектрическая проницаемость, для воздуха ;

&nbsp &nbsp &nbsp Активное сопротивление коаксиального кабеля обратно пропорционально диаметру его проводников, проводимости материала из которого сделаны проводники и толщине скин-слоя

&nbsp ― &nbsp проводимость материала проводника;
&nbsp ― &nbsp толщина скин-слоя;

&nbsp &nbsp &nbsp Подставим полученные выражения в формулу коэффициента затухания,

&nbsp &nbsp &nbsp Наименьшее затухание в линии будет тогда, когда коэффициент &nbsp &nbsp максимален. Для того, чтобы найти максимум функции вспомним следующее правило: если дифференцируемая функция &nbsp &nbsp имеет в точке &nbsp &nbsp экстремум, то ее производная обращается в ноль в этой точке; если при прохождении через какую-то точку знак производной меняется с плюса на минус, то эта точка будет максимумом, а если с минуса на плюс, то минимумом.

&nbsp &nbsp &nbsp Продифференцируем функцию коэффициента затухания по ,

&nbsp &nbsp &nbsp Приравняв производную к нулю, решим уравнение

&nbsp &nbsp &nbsp Волновое сопротивление волновода при таком соотношении диаметров оплетки и центральной жилы составляет 77 Ом,

&nbsp &nbsp &nbsp Наименьшее ослабление сигнала в коаксиальном кабеле достигается при данном волновом сопротивлении. Для приемных систем было принято как стандарт округленное значение — 75 Ом.

&nbsp &nbsp &nbsp В случае передатчика, то есть когда важен коэффициент передачи по мощности, с учетом напряженности пробоя коаксиальной линии получаем следующее:

известная со школы формула, только в ней нам следует учесть напряженность пробоя и вместо использовать волновое сопротивление .

&nbsp &nbsp &nbsp Напряженность пробоя

выразив отсюда &nbsp и подставив в формулу мощности получим,

&nbsp &nbsp &nbsp Продифференцируем по ,

&nbsp &nbsp &nbsp Приравняв производную к нулю, решим уравнение,

&nbsp &nbsp &nbsp При таком соотношении диаметров волновое сопротивление коаксиального волновода

&nbsp &nbsp &nbsp Максимальный коэффициент передачи по мощности с точки зрения передатчика наблюдается при сопротивлении 30 Ом, с учетом максимального напряжения пробоя.

&nbsp &nbsp &nbsp Думаю, не сложно догадаться, зная оптимальные волновые сопротивления для приемника и передатчика, какое оптимальное сопротивление коаксиального волновода для приемопередатчика. Правильно, 50 Ом.
&nbsp &nbsp &nbsp На практике же самым распространенным коаксиальным кабелем является 50 Ом кабель, поскольку в нем совмещена возможность передачи радиосигналов с небольшими потерями в кабеле, а так же близкие к предельно достижимым показания электрической прочности и передаваемой мощности.

&nbsp &nbsp &nbsp В телевидении применение 75 Ом коаксиальных кабелей объясняется тем, что как было посчитано выше, такие кабели обладают наименьшим ослаблением сигнала, что и нужно для телевизионного приемника.

Волновое сопротивление — Delta

Фирма не работает

дата:

2021-11-01

Группа продуктов

Язык:
БългарскиČeskýDanskDeutschEestiΕλληνικάEnglishEspañolFrançaisItalianoLatviešu Lietuvių MagyarNederlandsNorskPolskiPortuguêsPусскийRomânăSlovenskiSlovenskýSuomiSvenska

Валюта:
1 AUD — 2.8948 PLN1 BGN — 2.2907 PLN1 CAD — 3.1053 PLN1 CHF — 4.2082 PLN1 CZK — 0.1742 PLN1 DKK — 0.6022 PLN1 EUR — 4.4803 PLN1 GBP — 5.3153 PLN100 HUF — 1.2263 PLN1 NOK — 0.4612 PLN1 PLN — 1.0000 PLN1 SEK — 0.4484 PLN1 USD — 3.9059 PLN

Бюллетень E-mail

TopТехнический словарьВолновое сопротивление

Одним из многих параметров, касающихся коаксиального кабеля, есть его волновое сопротивление.

Это своего рода электрическое сопротивление, выраженное в омах (Ом). Комплексная импеданса описывает отношение напряжения к силе тока в любой точке кабеля, когда нет никаких отражений, а кабель находится в состоянии полной регулировки. Это означает, что волновое сопротивление кабеля должно быть равно сопротивлению выхода передатчика и входа приемника. Не менее важно приспособление разъемов, которые также выступают в разных волновых сопротивлекниях.

Имеются коаксиальные кабели, имеющие разное волновое сопротивление для различных применений. Ниже приводится краткое описание кабелей для наиболее распространенных значений, т.есть 75 Ом и 50 Ом. Все другие имеют более специализиронное применение (например, зонд измерительных приборов) и не очень часто встречаются.

Коаксиальные кабели с сопротивлением 75 Ω – используются в основном в телевизионных технологиях, в т. ч. в системах видеонаблюдения. Используются в качестве кабелей антенны для всех систем приема телевидения. Популярные коаксиальные кабели с волновым сопротивлением 75 Ω, это RG-6/U или TRISET-113, доступные в предложении компании Delta.

Коаксиальные кабели с сопротивлением 50 Ω – используются в области техники радиосвязи (напр. СВ-радио) или в передаче данных по радио (например WLAN 2,4 ГГц). Коаксиальные кабели с сопротивлением 50 Ω также были использованы в компьютерных сетях, теперь заменены на кабели типа UTP и FTP, известные как витая пара. Примером коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ω есть TRI-LAN-240, также доступный в предложении компании Delta.

Сопротивление кабеля сильно зависит от внутреннегодиаметра проводника и проницаемости диэлектрической изоляции.

В связи с общепринятыми стандартами, диаметр кабелей должен быть определенных размеров, и, следовательно, соответствующее сопротивление кабеля может быть достигнуто, используя диэлектрик соответствующей проницаемости, например, вспеняя его структуру или используя диэлектрик с другого материала.

Как уже упоминалось,так же важно использовать соответствующие разъемы, устанавливаемые на коаксиальный кабель (напр. вилки или розетки BNC), которые также выступают в версиях с сопротивлением 50 Ω или 75 Ω. Это позволяет избежать отражений волны в кабле и тем самым искажений передаваемого сигнала.

Два слова об измерении импеданса

Вы должны признать, что слово «импеданс» попахивает тайной.

Производители коаксиальных кабелей указывают в своих брошюрах технические спецификации для каждого своего продукта. Читаем, например, в технических данных » Сопротивление кабеля составляет 50 ( или 75) Ом». Врожденный скептицизм к информации, содержащейся в средствах массовой информации, говорит мне, чтобы проверить достоверность печатной информации. В этой связи возникает вопрос, каким прибором измерять волновый импеданс кабеля. Та же проблема возникает, когда я получаю от руки неизвестный мне (и без опознавательных знаков) ролик коаксиального кабеля. Это 50 или 75 Ом?

И здесь предлагаю короткий тест.
Кто выбирает из приведенной ниже таблицы в течение 60 секунд прибор, используемый для волнового сопротивления кабеля — тот выиграл!!

1. Омметр
2. Волнометр
3. Волновод
4. Волнорез
5. Кабелеметр
6. Детектор кабелей под штукатуркой
7. Мост Уинстон Черчилля
8. Анализатор дымовых газов
9. Рулетка портного
10. Измеритель комплексных чисел
11. Вариометр
12. Штангенинструмент
13. Аналитические весы
14. Генератор псевдослучайных сигналов
15. Цифровой слайд логарифмический

Тест был довольно сложным, так, что если кто-то его не прошел, пусть не переживает, только читает дальше.

Устройством, которое полезно для нас, является штангенинструмент.

Путем измерения диаметра проволоки и внутреннего диаметра экрана, можем вычислить волновое сопротивление кабеля по формуле:

Zo — сопротивление кабеля [ohm]

D — диаметр экрана [мм]

d — диаметр проволоки [мм]

Er — электрическая проницаемость диэлектрика [единица безразмерная]

Ниже приведенный рисунок объясняет все сомнения:

1 — оболочка

2 — экран

3 — диэлектрик

4 — жила

За исключением, может быть, коэффициента проницаемости Er для тестируемого кабеля. Этот фактор зависит от типа используемого диэлектрика. Для воздуха Er=1, в то время как для полного полиэтилена Er=2,3. Для вспененного полиэтилена Er зависит от степени расширения или формы воздушных камер. Не вдаваясь в аптечную точность, для вспененного полиэтилена можно принять Er=1,5. Даже, если бы было немного по другому (со взгляда на отношение воздуха до РЕ), то и так результат может иметь два значения: 50 или 75 Ом, так что ошибка может быть незначительной. Можно смело рискнуть, утверждая, что после нескольких измерений импенданс кабеля безошибочно распознаем «на глаз». Толще кабель — это 50 Ом, тоньше — 75.

Когда нам перегоряет предохранитель, «ватируем» его более толще куском проволоки и имеем спокойствие на некоторое время. Вывод напрашивается сам: чем толще провод, тем больше тока и, следовательно, тем лучше для наших проблем с доставкой электроэнергии. Можно ли сделать такой же вывод по отношению к сопротивлению кабеля? Является ли высшее сопротивление кабеля лучше или хуже? Или же чем меньше сопротивление кабеля, то больше тока ?

Почему производители не производят коаксиальных кабелей других импедансов, чем 50 или 75 Ом? Например, при 5 Ом (когда-то производили 60 Ом).

И последний вопрос: почему выбрали именно 50 Ом, а не, например, 140 или 30? Кто ответит на последний вопрос получит платиновый диплом техника года, выдаваемый фирмой DELTA-OPTI. Я также заметил, что независимо от того, что мы подразумеваем под термином импеданса, стоит использовать это название в устной и письменной речи, так как видим в глазах собеседника восторг и уважение.


Нетто:	0.00	EUR
Брутто:	0.00	EUR
Вес:	0.00	kg

Гарантия сегодняшней доставки, если закажешь вовремя:

Особенно рекомендуем

AHD, HD-CVI, HD-TVI, PAL-КАМЕРА APTI-H50PV2-28W 2Mpx / 5Mpx 2.8 mm

Нетто: 22.

42 EUR

ОДНОМОДОВЫЙ МЕДИАКОНВЕРТОР OMG1-SM КОМПЛЕКТ TXRX

Нетто: 55.03 EUR

СОЕДИНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ПИТАНИЯ LZ-8/POL

Нетто: 6.35 EUR

IP-КАМЕРА IPC-HFW1230S-0280B-S5 — 1080p 2.8 mm DAHUA

Нетто: 84.15 EUR

МОДУЛЬНЫЙ РАЗЪЕМ RJ45/C*P1000

Нетто: 28.06 EUR

ДИСК ДЛЯ РЕГИСТРАТОРА HDD-ST2000VX007 2TB 24/7 SKYHAWK Lite SEAGATE

Нетто: 55.25 EUR

АНТИВАНДАЛЬНАЯ КАМЕРАAHD, HD-CVI, HD-TVI, PAL APTI-H50V3-2812W 2Mpx / 5Mpx 2.8 … 12 mm

Нетто: 46.07 EUR

ПОДВЕСНОЙ ШКАФ RACK EPRADO-R19-9U/450

Нетто: 105.35 EUR

ВНЕШНИЙ ИНФРАКРАСНЫЙ ПРОЖЕКТОР 3N-80/60S2

Нетто: 46.87 EUR

Уроки по электрическим цепям — линии передачи / Хабр

Ещё не начав читать статью, попробуйте подумать над вопросом: побежит ли ток, если подключить к батарейке очень длинный провод(более чем 300 тысяч километров, сверхпроводник), если противоположные концы провода никуда не подключены? Сколько Ампер?

Прочитав эту статью, вы поймёте в чём смысл волнового сопротивления. Из лекций по теории волн я вынес только то, что волновое сопротивление — это сопротивление волнам. Большая часть студентов, кажется, поняла ровно то же самое. То есть ничего.

Эта статья — весьма вольный перевод этой книги: Lessons In Electric Circuits
Статьи по теме: На Хабре: Контакт есть, сигнала нет
Трэш в Википедии: Длинная линия

50-омный кабель?

В начале моего увлечения электроникой я часто слышал про волновое сопротивление коаксиального кабеля 50Ω. Коаксиальный кабель – это два провода. Центральный провод, изолятор, оплётка, изолятор. Оплётка полностью закрывает центральный проводник. Такой провод используется для передачи слабых сигналов, а оплётка защищает сигнал от помех.

Я был озадачен этой надписью – 50 Ω. Как могут два изолированных проводника иметь сопротивление друг с другом 50 Ω? Я измерил сопротивление между проводами и увидел, как и ожидалось, обрыв. Сопротивление кабеля с одной стороны до другой — ноль. Как бы я не подключал омметр, я так и не смог получить сопротивление 50 Ом.

То, что я не понимал в то время – так это как кабель реагирует на импульсы. Конечно, омметр работает с постоянным током, и показывает, что проводники не соединены друг с другом. Тем не менее, кабель, из-за влияния ёмкости и индуктивности, распределённой по всей длине, работает как резистор. И так же, как и в обычном резисторе, ток пропорционален напряжению. То, что мы видим как пара проводников – важный элемент цепи в присутствии высокочастотных сигналов.

В этот статье вы узнаете что такое линия связи. Многие эффекты линий связи не проявляются при работе с постоянным током или на сетевой частоте 50 Гц. Тем не менее, в высокочастотных схемах эти эффекты весьма значительны. Практическое применение линий передач – в радиосвязи, в компьютерных сетях, и в низкочастотных схемах для защиты от перепадов напряжения или ударов молний.

Провода и скорость света

Рассмотрим следующую схему. Цепь замкнута – лампа зажигается. Цепь разомкнута – лампа гаснет. На самом деле лампа зажигается не мгновенно. Ей как минимум надо раскалиться. Но я хочу заострить внимание не на этом. Хотя электроны двигаются очень медленно, они взаимодействуют друг с другом гораздо быстрее – со скоростью света.

Что произойдёт, если длина проводов будет 300 тысяч км? Так как электроэнергия передаётся с конечной скоростью, очень длинные провода внесут задержку.

Пренебрегая временем на разогрев лампы, и сопротивлением проводов, лампа зажжётся примерно через 1 секунду после включения выключателя. Несмотря на то, что строительство сверхпроводящих ЛЭП такой длины создаст огромные практические проблемы, теоретически это возможно, поэтому наш мысленный эксперимент реален. Когда переключатель выключается, лампа будет продолжать получать питание ещё 1 секунду.
Один из способов представить движение электронов в проводнике – это вагоны поезда. Сами вагоны движутся медленно, только начинают движение, и волна сцеплений передаётся гораздо быстрее.

Другая аналогия, возможно более подходящая – волны в воде. Объект начинает движение горизонтально вдоль поверхности. Создастся волна из-за взаимодействия молекул воды. Волна будет перемещаться гораздо быстрее, чем двигаются молекулы воды.

Электроны взаимодействуют со скоростью света, но движутся гораздо медленнее, подобно молекуле воды на рисунке выше. При очень длинной цепи становится заметна задержка между нажатием на выключатель и включением лампы.

Волновое сопротивление

Предположим, у нас есть два параллельных провода бесконечной длины, без лампочки в конце. Потечёт ли ток при замыкании выключателя?

Несмотря на то, что наш провод — сверхпроводник, мы не можем пренебречь ёмкостью между проводами:

Подключим питание к проводу. Ток заряда конденсатора определяется формулой: I = C(de/dt). Соответственно, мгновенный рост напряжения должен породить бесконечный ток.
Однако ток не может быть бесконечным, так как вдоль проводов есть индуктивность, ограничивающая рост тока. Падение напряжения в индуктивности подчиняется формуле: E = L(dI/dt). Это падение напряжения ограничивает максимальную величину тока.

Поскольку электроны взаимодействуют со скоростью света, волна будет распространяться с той же скоростью. Таким образом, нарастание тока в индуктивностях, и процесс зарядки конденсаторов будет выглядеть следующим образом:

В результате этих взаимодействий, ток через батарею будет ограничен. Так как провода бесконечны, распределённая емкость никогда не зарядится, а индуктивность не даст бесконечно нарастать току. Другими словами, провода будут вести себя как постоянная нагрузка.
Линия передачи ведёт себя как постоянная нагрузка так же, как и резистор. Для источника питания нет никакой разницы, куда бежит ток: в резистор, или в линию передачи. Импеданс (сопротивление) это линии называют волновым сопротивлением, и оно определяется лишь геометрией проводников. Для параллельных проводов с воздушной изоляцией волновое сопротивление рассчитывается так:

Для коаксиального провода формула расчёта волнового сопротивления выглядит несколько иначе:

Если изоляционный материал – не вакуум, скорость распространения будет меньше скорости света. Отношение реальной скорости к скорости света называется коэффициентом укорочения.
Коэффициент укорочения зависит только от свойств изолятора, и рассчитывается по следующей формуле:

Волновое сопротивление известно также как характеристическое сопротивление.
Из формулы видно, что волновое сопротивление увеличивается по мере увеличения расстояния между проводниками. Если проводники отдалить друг от друга, становится меньше их ёмкость, и увеличивается распределённая индуктивность (меньше эффект нейтрализации двух противоположных токов). Меньше ёмкость, больше индуктивность => меньше ток => больше сопротивление. И наоборот, сближение проводов приводит к большей ёмкости, меньшей индуктивности => больше ток => меньше волновое сопротивление.
Исключая эффекты утечки тока через диэлектрик, волновое сопротивление подчиняется следующей формуле:

Линии передачи конечной длины

Линии бесконечной длины – интересная абстракция, но они невозможны. Все линии имеют конечную длину. Если бы тот кусок 50 Ом кабеля RG-58/U, который я измерял с помощью омметра несколько лет назад, был бесконечной длины, я бы зафиксировал сопротивление 50 Ом между внутренним и внешним проводом. Но эта линия не была бесконечной, и она измерялась как открытая, с бесконечным сопротивлением.

Тем не менее, волновое сопротивление важно также и при работе с проводом ограниченной длины. Если к линии приложить переходное напряжение, потечёт ток, который равен отношению напряжения к волновому сопротивлению. Это всего лишь закон Ома. Но он будет действовать не бесконечно, а ограниченное время.

Если в конце линии будет обрыв, то в этой точке ток будет остановлен. И это резкое прекращение тока повлияет на всю линию. Представьте себе поезд, идущий вниз по рельсам, имеющий слабину в муфтах. Если он врежется в стенку, он остановится он не весь сразу: сначала первый, потом второй вагон, и т.д.

Сигнал, распространяющийся от источника, называют падающей волной. Распространение сигнала от нагрузки обратно к источнику называют отражённой волной.

Как только нагромождение электронов в конце линии распространяется обратно к батарее, ток в линии прекращается, и она ведёт себя как обычная открытая схема. Всё это происходит очень быстро для линий разумной длины так, что омметр не успевает померить сопротивление. Не успевает поймать тот промежуток времени, когда схема ведёт себя как резистор. Для километрового кабеля с коэффициентом укорочения 0,66 сигнал распространяется всего 5.05мкс. Отражённая волна идёт обратно к источнику ещё столько же, то есть в сумме 10,1 мкс.

Высокоскоростные приборы способны измерить это время между посылкой сигнала и приходом отражения для определения длины кабеля. Этот метод может быть применён также для определения обрыва одного или обоих проводов кабеля. Такие приборы называются рефлектометры для кабельных линий. Основной принцип тот же, что и у ультразвуковых гидролокаторов: генерация импульса и замер времени до эха.

Аналогичное явление происходит и в случае короткого замыкания: когда волна достигает конца линии, она отражается обратно, так как напряжение не может существовать между двумя соединёнными проводами. Когда отражённая волна достигает источника, источник видит, что произошло короткое замыкание. Всё это происходит за время распространения сигнала туда + время обратно.

Простой эксперимент иллюстрирует явление отражения волн. Возьмите верёвку, как показано на рисунке, и дёрните её. Начнёт распространяться волна, пока она полностью не погасится за счёт трения.

Это похоже на длинную линию с потерями. Уровень сигнала будет падать по мере продвижения по линии. Однако, если второй конец закрепить на твёрдую стенку, возникнет отражённая волна:

Как правило, назначением линии передачи является передача электрического сигнала от одной точки к другой.

Отражения могут быть исключены, если терминатор на линии в точности равен волновому сопротивлению. Например, разомкнутая или короткозамкнутая линия будет отражать весь сигнал обратно к источнику. Но если на конце линии включить резистор 50 Ом, то вся энергия будет поглощена на резисторе.

Это всё имеет смысл, если мы вернёмся к нашей гипотетической бесконечной линии. Она ведёт себя как постоянный резистор. Если мы ограничим длину провода, то он будет себя вести как резистор лишь некоторое время, а потом – как короткое замыкание, или открытая цепь. Однако, если мы поставим резистор 50 Ом на конец линии, она вновь будет себя вести как бесконечная линия.

В сущности, резистор на конце линии, равный волновому сопротивлению, делает линию бесконечной с точки зрения источника, потому что резистор может вечно рассеивать энергию так же, как и бесконечные линии могут поглощать энергию.

Отражённая волна, вернувшись обратно к источнику, может вновь отразиться, если волновое сопротивление источника не равно в точности волновому сопротивлению. Этот тип отражений особенно опасен, он делает вид, что источник передал импульс.

Короткие и длинные линии передачи

В цепях постоянного тока волновое сопротивление, как правило, игнорируется. Даже коаксиальный кабель в таких цепях применяется лишь для защиты от помех. Это связано с короткими промежутками времени распространения по сравнению с периодом сигнала. Как мы узнали в предыдущей главе, линия передачи ведёт себя как резистор до тех пор, пока отражённая волна на вернётся обратно к источнику. По истечении этого времени (10,1 мкс для километрового кабеля), источник видит полное сопротивление цепи.

В случае, если цепь передаётся низкочастотный сигнал, источник на какое-то время видит волновое сопротвление, а потом – полное сопротивление линии. Мы знаем, что величина сигнала не равна по всей длине линии из-за распространения со скоростью света(почти). Но фаза низкочастотного сигнала изменяется незначительно за время распространения сигнала. Так, мы можем считать, что напряжение и фаза сигнала во всех точках линии равна.

В этом случае мы можем считать что линия является короткой, потому что время распространения гораздо меньше периода сигнала. В противовес, длинная линия это такая, где за время распространения форма сигнала успевает измениться на большую часть фазы, либо даже передать несколько периодов сигнала. Длинными линиями считаются такие, когда фаза сигнала меняется более чем на 90 градусов за время распространения. До этого в данной книге мы рассматривали лишь короткие линии.

Чтобы определить тип линии(длинная, короткая), мы должны сравнить её длину и частоту сигнала. Например, период сигнала с частотой 60Гц равен 16,66мс. При распространении со скоростью света(300 тысяч км/с) сигнал пройдёт 5000км. Если коэффициент укорочения будет меньше 1, то и скорость будет меньше 300 тысяч км/с, и расстояние меньше во столько же раз. Но даже если использовать коэффициент укорочения коаксиального кабеля(0,66), расстояние всё равно будет велико — 3300км! Независимо от длины кабеля это называется длиной волны.

Простая формула позволяет вычислить длину волны:

Длинная линия – такая, где хотя бы умещается ¼ длины волны в длину. И теперь вы можете понять, почему все линии прежде относятся к коротким. Для систем питания переменного тока 60Гц длина кабеля должна превышать 825 км, чтобы эффекты распространения сигнала стали значительными. Кабели от аудио усилителя к колонкам должны быть более 7,5 км в длину, чтобы существенно повлиять на 10кГц звуковой сигнал!

Когда имеешь дело с радиочастотными системами, задача с длиной линии передачи является далеко не такой тривиальной. Рассмотрим 100МГц радиосигнал: его длина волны 3 метра даже на скорости света. Линия передачи должна быть более 75 см в длину, чтобы считаться длинной. С коэффициентом укорочения 0,66 эта критическая длина составит всего 50 см.

Когда электрический источник подключен к нагрузке через короткую линию передачи, доминирует импеданс нагрузки. То есть, когда линия короткая, волновое сопротивление не влияет на поведение схемы. Мы можем это увидеть при тестировании коаксиального кабеля омметром: мы видит разрыв. Хотя линия ведёт себя как резистор 50Ом (RG/58U кабель) на короткое время, после этого времени мы увидим обрыв. Так как время реакции омметра значительно больше времени распространения сигнала, мы видим обрыв. Эта очень большая скорость распространения сигнала не позволяет нам обнаружить 50Ом переходное сопротивление омметром.

Если мы будем использовать коаксиальный кабель для передачи постоянного тока, кабель будет считаться коротким, и его волновое сопротивление не будет влиять на работу схемы. Обратите внимание, что короткой линией будет называться любая линия, где изменение сигнала происходит медленнее, чем сигнал распространяется по линии. Почти любая физическая длина кабеля может являться короткой с точки зрения волнового сопротивления и отражённых волн. Используя же кабель для передачи высокочастотного сигнала, можно по разному оценивать длину линии.

Если источник подключен к нагрузке через длинные линии передачи, собственное волновое сопротивление доминирует над сопротивлением нагрузки. Иными словами, электрически длинная линия выступает в качестве основного компонента в цепи, и её свойства доминируют над свойствами нагрузки. С источник, подключенным к одному концу кабеля и передаёт ток на нагрузку, но ток в первую очередь идёт не в нагрузку, а в линию. Это становиться всё более верным, чем длиннее у нас линия. Рассмотрим наш гипотетический 50Ом бесконечный кабель. Независимо от того, какую нагрузку мы подключаем на другой конец, источник будет видеть лишь 50Ом. В этом случае сопротивление линии является определяющим, а сопротивление нагрузки не будет иметь значения.

Наиболее эффективный способ свести к минимуму влияние длины линии передачи – нагрузить линию сопротивлением. Если сопротивление нагрузки равно волновому сопротивлению, то любой источник будет видеть то же самое сопротивление, независимо от длины линии. Таким образом, длина линии будет влиять только на задержку сигнала. Тем не менее, полное совпадение сопротивления нагрузки и волнового сопротивления не всегда возможно.

В следующем разделе рассматриваются линии передачи, особенно когда длина линии равна дробной части волны.

Надеюсь, вы прояснили для себя основные физические принципы работы кабелей
К сожалению, следующая глава очень большая. Книга читается на одном дыхании, и в какой-то момент надо остановиться. Для первого поста, думаю, этого хватит. Спасибо за внимание.

Продолжение здесь

Коаксиальный кабель

В настоящее время на рынке представлен огромный ассортимент радиочастотных коаксиальных кабелей. Разные производители представляют свою продукцию для различного применения. Самые распространённые марки- РК, SAT и RG могут быть, как импортного, так и отечественного производства. Материалы, применяемые в производстве, различны и существенно влияют на характеристики кабельной продукции. Основные различия, на которые следует обратить внимание, это электрические характеристики, которые необходимо подбирать по имеющимся сертификатам и техническим описаниям, в зависимости от сферы применения. Все радиочастотные кабели имеют одно общее предназначение- это передача сигнала в радиочастотном спектре, поэтому наиболее важным параметром, при выборе, будет волновое сопротивление кабеля. В серии кабелей РК, так же, как SAT и RG, принято три основных стандарта волнового сопротивления продукции.

Это 50 Ом, 75 Ом и 300 Ом. При расшифровке маркировки кабеля, легко определяется волновое сопротивление. Например: РК-75-4-11 РК — радиочастотный коаксиальный кабель в сплошной полиэтиленовой изоляции и полиэтиленовой оболочке. 75 — волновое сопротивление в омах. 4 — номинальный диаметр по изоляции в мм. 11-последние две единицы обозначают: 1- группа изоляции и категория теплостойкости 1- номер разработки ( в данном случае означает что токопроводящая жила имеет цельнотянутое исполнение) По теплостойкости изоляции существует 7 категорий. В данном примере 1-это обычная теплостойкость до 125 градусов.

Коэффициент затухания коаксиального кабеля

Следующим важным параметром является коэффициент затухания. Этот показатель необходимо учитывать при прокладке кабельных линий и коммуникаций большой длины, когда и волновое и электрическое сопротивление кабеля существенно могут ослабить сигнал. Поэтому, при выборе кабеля для прокладки в системах видеонаблюдения и приёмо- передающих антенно-фидерных устройствах предпочтение следует отдавать кабелям с центральной медной жилой и наименьшим коэффициентом затухания.

Для сравнения можно рассмотреть характеристики кабеля РК-75-4-12, где по номеру разработки можно увидеть, что вместо одной медной жилы, как в РК-75-4-11, диаметром 0,72 мм., используется многопроволочная центральная жила 7*0,26 мм. На электрических параметрах это изменение сильно не отразилось, коэффициент затухания немного уменьшился с повышением частоты передаваемого сигнала. Но на монтажных характеристиках сказалось положительно. Магистральные кабели, такие как РК-75-7-11 и РК-75-9-13 отличаются от представленных выше, тем, что имеют больший диаметр центральной жилы и, соответственно больший диаметр изоляции — 7 мм. и 9 мм. Коэффициент затухания также несколько различается. У РК-75-9-13 он немного ниже.

Технические характеристики

Встречаются производители, которые предлагают вместо медной жилы, стальную, покрытую тонким слоем меди или алюминиевую. Конечно же, это ведёт к изменению электрических параметров. Но не всегда в худшую сторону. Стальная жила- это всегда увеличение электрического и волнового сопротивления.

Вес кабеля, в целом, так же увеличивается. А вот, омеднённый алюминий, по своим электрическим характеристикам намного превосходит сталь, но в монтаже крайне неудобен из-за своей ломкости. На электрические свойства кабеля так же влияет и материал изоляции. Применяемый полиэтилен высокого и низкого давления, полиуретан и вспененные разновидности этих компонентов не всегда применимы в областях передачи сигнала на сверхвысоких частотах. Здесь более уместен фторопласт и его разновидности. Этим можно существенно снизить затухания в кабеле При выборе способа прокладки радиочастотного кабеля также необходимо обращать внимание на то, что кабель в полиэтилене используют обычно для внешней прокладки (на улице, при эксплуатации во влажных и сырых помещениях, при минусовых температурах), а кабель в оболочке ПВХ для прокладки внутри помещения.

Советы по выбору коаксиального кабеля

Очень важно при выборе кабеля обратить внимание на качество исполнения экранной оплётки. От плотности и материала его изготовления во многом зависит волновое сопротивление всего кабеля.

Экран должен быть плотным и обязательно медным. Также следует обращать внимание на наличие алюминиевой экранирующей оплётки. Она призвана экранировать кабель от влияния помех извне. Но при наличии хорошей медной экранирующей оплётки, от алюминия можно отказаться. Кстати, присутствие в кабеле одновременно двух металлов, меди и алюминия, очень нежелательно. Все эти требования применимы ко всем коаксиальным кабелям, как к РК, так и к SAT и RG, к импортным и отечественным. И всегда при этом помнить, что дорогое не всегда хорошее.

Где купить?

На сайте электротехнической компании Атлас в разделе кабеля и провода, представлен широкий ассортимент коаксиального кабеля, приобрести данную продукцию или уточнить информацию вы можете по телефону +7(495) 543-43-06, по электронной почте [email protected] или отправив заявку через систему заказов на сайте.

Коаксиальный кабель, что это? Волновое сопротивление. — МикроПрогер

Наверное, вы не раз слышали такие словосочетания как витая пара, экранированный провод и высокочастотный сигнал? Так вот, коаксиальный кабель — эта разновидность витой пары, но с гораздо большей помехозащищенностью, наиболее подходящий проводник для ВЧ сигнала.

Коаксиальный кабель состоит из центральной жилы (проводника), экранированного слоя (экрана) и двух изолирующих слоев.

Внутренний изолятор служит для изоляции центральной жилы коаксиального кабеля от экрана, внешний — для защиты кабеля от механических повреждений и электрической изоляции.

Коаксиальный кабель

Защита от помех коаксиальным кабелем. Причина возникновения помех

Что представляют из себя помехи в не коаксиальном кабеле

Стоит сразу разобраться с вопросом защиты от помех. Разберем общие принципы природы их возникновения и влияния помех на передачу информации.

Итак, все мы знаем, что существуют некие помехи в линиях электропередач. Они представляют из себя всплески и, наоборот, пропадания номинального (того, которое должно быть) напряжения в кабеле (в проводе). На графике (зависимости напряжения в кабеле от времени) помехи выглядят так:

Сигнал с помехами

Причина возникновения помех — электромагнитные поля от других сигналов и кабелей. Как мы знаем из курса школьной физики, у электричества есть две составляющие — электрическая и магнитная. Первая представляет собой течение тока по проводнику, а вторая — электромагнитное поле, которое создает ток.

Электромагнитное поле распространяется в среде в форме сферы в бесконечность. Проходя через незащищенный от помех (не коаксиальный) кабель, электромагнитный сигнал влияет на магнитную составляющую электрического сигнала в кабеле и вызывает в нем помехи, отклоняя напряжение сигнала от номинального.

Представьте себе, что мы обрабатываем (считываем) сигнал напряжением 10 В с определенной тактовой частотой, например в 1Гц. Это значит, что мы мгновенно списываем показания напряжения в линии каждую секунду. Что произойдет, если именно в момент считывания помеха сильно отклонит напряжение, например с 10 вольт до 7,4 вольт? Правильно, ошибка, мы считаем ложную информацию! Проиллюстрируем этот момент:

Запись сигнала с помехами

Но мы должны помнить о том, что напряжение у нас мерится от корпуса (или от минуса). И фишка в том, что в радиоэлектронике (в электронике высокочастотных сигналов) большую отрицательную роль играют именно высокочастотные помехи, и вот она, собственно говоря, истина: в момент, когда помеха действует на центральную жилу коаксиального кабеля, та же самая помеха действует и на экран коаксиального кабеля, а напряжение мерится от корпуса (который соединен с экраном), поэтому разность потенциалов между экранной частью коаксиального кабеля и его центральной жилой остается неизменной.

Поэтому основная задача в защите от помех при передачи сигнала — держать экранный слой или провод как можно ближе к центральному и всегда на одном и том же расстоянии.

Что лучше защищает от электромагнитных помех — витая пара или коаксиальный кабель?

Сразу ответим на вопрос. Коаксиальный кабель защищает от помех лучше, чем витая пара.

Есть некоторые тонкости, связанные с паразитной емкостью, сопротивлением и обратными токами при передаче ВЧ сигнала, но лучше всего будет представить и запомнить так:

В витой паре два провода свиты между собой и заизолированы друг от друга. Плюсовой провод при сгибах может на доли миллиметра отдаляться от минусового, что отдаляет, собственно, плюс от корпуса. Кроме того, сами жилы плюсового и минусового провода за счет изоляции уже имеют между собой определенный зазор. Помеха может проскочить, но вероятность достаточно мала.

В Коаксиальном кабеле экранный слой по кругу, полностью обволакивает центральную жилу. Помеха никак не может пройти через центральную жилу, минуя экран коаксиала. Кроме того, качество материала, из которого изготавливается коаксиальный кабель, по требованиям государственного стандарта превосходит качество материалов для витых пар. Точка.

Волновое сопротивление

Основная характеристика коаксиального кабеля — волновое сопротивление. Это величина, в общем говоря, характеризующая затухание амплитуды сигнала в коаксиальном кабеле на 1 погонный метр.

Получается она из выражения частного от напряжения сигнала, передаваемого по коаксиальному кабелю, деленного на ток при этом напряжении в коаксиальном кабеле, мерится в Омах.

Но главное, запомните что она характеризует — затухание передаваемого сигнала. Это сама суть волнового сопротивления коаксиальных кабелей. Уменьшение амплитуды напряжения и тока — есть затухание сигнала.

Для того, чтобы окунуться в волновое сопротивление коаксиальных кабелей глубже, нужно знать много разных понятий о теории электромагнитных волн, таких как амплитуда без учета затухания, активное погонное сопротивление, коэффициент затухания электромагнитных волн в коаксиальном волноводе, несколько постоянных электрических величин, затем построить пару интегральных волновых графиков и понять, что все-таки, 77 Ом — идеально подходит для советского телевидения, 30 Ом — идеально подходит для всего кроме советского телевидения, ну а 50 Ом — золотая середина между советским телевидением, коаксиальным кабелем и всем остальным!

Но лучше — запомните суть, а остальному — поверьте на слово)

Стандарты волновых сопротивлений коаксиальных кабелей:

50 Ом. Самый распространенный стандарт коаксиального кабеля. Оптимальные характеристики по передаваемой мощности сигнала, электрической изоляции (плюса от минуса), минимальные потери сигнала при передаче радиосигнала.

75 Ом. Был широко распространен в СССР в части передачи телевизионного и видеосигнала и, что примечательно, оптимально подходит именно для этих целей.

100 Ом, 150 Ом, 200 Ом. Применяются крайне редко, в узкоспециализированных задачах.

Также, немаловажными характеристиками являются:

упругость;
жесткость;
диаметр внутренней изоляции;
тип экрана;
металл проводника;
степень экранировки.

Остались вопросы? Напишите в комментарии) Мы ответим!

Автор публикации

877 Комментарии: 0Публикации: 27Регистрация: 17-03-2016
Параметры отечественных коаксиальных кабелей
Параметры кабелей со сплошной полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 50 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м 51
Коэффициент укорочения длины волны 1,52
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм 5
Тип кабеля Затухание на частотах, дБ/м
0,1 ГГц 1,0 ГГц 3,0 ГГц 10,0 ГГц
РК-50-1-11 0,4 1,6 2,3 —
РК-50-1-12 0,41 0,1 2,2 4,1
РК-50-1,5-11 0,22 0,85 1,7 —
РК-50-1,5-12 0,3 1 1,8 3,2
РК-50-2-11 0,18 0,8 1,15 3,2
РК-50-2-12 0,4 0,75 1,3 —
РК-50-2-13 0,19 0,8 1,6 3,3
РК-50-2-15 0,19 0,73 1,5 —
РК-50-2-16 0,16 0,6 1 2,1
РК-50-3-11 0,15 0,65 1,1 3
РК-50-3-13 0,15 0,65 1,3 2,9
РК-50-4-11 0,11 0,5 0,95 2
РК-50-4-13 0,1 0,5 0,9 2
РК-50-7-11 0,09 0,4 0,8 1,5
РК-50-7-12 0,08 0,4 0,75 1,6
РК-50-7-13 0,07 0,3 0,56 1,2
РК-50-7-15 0,08 0,4 0,75 1,7
РК-50-7-16 0,09 0,3 0,8 1,7
РК-50-9-11 0,07 0,32 0,7 1,5
РК-50-9-12 0,07 0,35 0,75 1,8
РК-50-11-11 0,06 0,29 0,55 —
РК-50-11-13 0,06 0,29 0,55 —
Параметры кабелей со сплошной полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 75 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м 67
Коэффициент укорочения длины волны 1,52
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм 5
Тип кабеля Затухание на частотах, дБ/м
0,1 ГГц 1,0 ГГц 3,0 ГГц 10,0 ГГц
РК-75-1-11 0,36 1,2 2,2 —
РК-75-1-12 0,4 1,2 2,2 4,1
РК-75-1,5-11 0,3 1,2 3,2 —
РК-75-1,5-12 0,3 1 1,8 3,1
РК-75-2-11 0,27 0,85 1,6 2,8
РК-75-2-12 0,24 0,75 1. 3 —
РК-75-2-13 0,2 0,75 1,3 2,7
РК-75-3-13 0,11 0,5 0,9 —
РК-75-4-11 0,1 0,4 1 2,02
РК-75-4-12 0,11 0,52 1,02 2,3
РК-75-4-13 0,13 0,55 1 2,5
РК-75-4-14 0,13 0,6 1,1 2,4
РК-75-4-15 0,032 0,5 1 2,2
РК-75-4-16 0,1 0,5 1 2,2
РК-75-4-18 0,09 0,5 1,2 2,3
РК-75-4-100 0,1 0,6 1,5 —
РК-75-7-11 0,05 0,21 0,4 0,85
РК-75-7-12 0,09 0,4 0,8 1,8
РК-75-7-15 0,08 0,36 0,75 1,7
РК-75-7-16 0,09 0,4 0,8 1,8
РК-75-9-12 0,06 0,26 0,6 1,2
РК-75-9-13 0,06 0,27 0,54 1,1
РК-75-9-14 0,05 0,24 0,46 1
РК-75-9-16 0,05 0,24 0,46 1
РК-75-13-11 0,036 0,13 0,2 —
РК-75-17-12 0,03 0,11 0,21 —
Параметры кабелей со сплошной полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 100 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м 51
Коэффициент укорочения длины волны 1,52
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм 5
Тип кабеля Затухание на частотах, дБ/м
0,1 ГГц 1,0 ГГц 3,0 ГГц 10,0 ГГц
РК-100-7-11 0,08 0,41 0,9 2,1
РК-100-7-13 0,08 0,42 0,9 2,1
Параметры крупногабаритных коаксиальных кабелей со сплошной полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 50 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м 100
Коэффициент укорочения длины волны 1,52
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм 10
Тип кабеля Затухание на частотах, дБ/м
0,1 ГГц 1,0 ГГц 3,0 ГГц 10,0 ГГц
РК-50-13-15 0,038 0,16 0,28 —
РК-50-13-17 0,048 0,2 0,46 —
РК-50-17-17 0,04 0,15 0,3 —
РК-50-24-15 0,02 0,11 0,3 —
РК-50-24-16 0,023 0,12 0,31 —
РК-50-24-17 0,033 0,13 0,36 —
РК-50-33-15 0,02 0,11 — —
РК-50-44-15 0,016 0,11 — —
РК-50-44-16 0,017 0,08 — —
РК-50-44-17 0,021 0,13 — —
Параметры мощных коаксиальных кабелей со сплошной полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 75 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м 67
Коэффициент укорочения длины волны 1,52
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм 10
Тип кабеля Затухание на частотах, дБ/м
0,1 ГГц 1,0 ГГц 3,0 ГГц 10,0 ГГц
РК-75-13-15 0,038 0,16 0,4 —
РК-75-13-16 0,4 0,16 0,38 —
РК-75-13-17 0,035 0,16 0,38 —
РК-75-13-18 0,052 0,21 0,47 —
РК-75-13-19 0,052 0,21 0,47 —
РК-75-17-22 0,03 0,1 0,23 —
РК-75-24-15 0,026 0,11 0,3 —
РК-75-24-17 0,021 0,12 0,3 —
РК-75-24-18 0,032 0,14 0,35 —
РК-75-24-19 0,032 0,14 0,35 —
РК-75-33-15 0,02 0,11 0,5 —
РК-75-33-17 0,02 0,11 0,28 —
РК-75-44-15 0,016 0,11 — —
РК-75-44-17 0,017 0,09 0,24 —
Параметры коаксиальных кабелей со сплошной фторлоновой изоляцией и волновым сопротивлением 50 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м 95
Коэффициент укорочения длины волны 1,42
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм 10
Тип кабеля Затухание на частотах, дБ/м
0,1 ГГц 1,0 ГГц 3,0 ГГц 10,0 ГГц
РК-50-0,6-21 0,6 2,2 3,5 9,0
РК-50-0,6-22 0,6 2,4 4,1 9
РК-50-1-21 0,25 1,1 2,2 —
РК-50-1-21 0,4 1,5 2,6 5
РК-50-1-21 0,3 1 2 3,6
РК-50-1-21 0,21 0,8 1,4 —
РК-50-1-21 0,21 0,7 1,4 2
РК-50-1-21 0,15 0,55 0,85 2
РК-50-1-21 0,28 1 1,8 —
РК-50-1-21 0,12 0,6 1,2 3
РК-50-1-21 0,21 0,9 2 4
РК-50-1-21 0,17 0,52 1 1,9
РК-50-1-21 0,12 0,55 1,1 2,6
РК-50-1-21 0,11 0,51 1 2,3
РК-50-1-21 0,17 0,49 0,9 1,8
РК-50-1-21 0,12 0,52 1 2,4
РК-50-1-21 0,09 0,34 0,65 1,4
РК-50-1-21 0,09 0,41 0,9 2,1
РК-50-1-21 0,1 0,41 0,8 2
РК-50-1-21 0,07 0,3 0,6 1,3
РК-50-1-21 0,06 0,3 0,58 1,3
РК-50-1-21 0,06 0,22 0,4 0,8
РК-50-1-21 0,06 0,26 0,46 1
РК-50-1-21 0,04 0,2 0,38 —
РК-50-1-21 0,05 0,2 0,3 1
РК-50-1-21 0,056 0,22 0,4 —
Параметры коаксиальных кабелей со сплошной фторлоновой изоляцией и волновым сопротивлением 75 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м 63
Коэффициент укорочения длины волны 1,42
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм 5
Тип кабеля Затухание на частотах, дБ/м
0,1 ГГц 1,0 ГГц 3,0 ГГц 10,0 ГГц
РК-75-1-21 0,33 1 2 —
РК-75-1-22 0,42 1,4 2,4 4,3
РК-75-1,5-21 0,2 0,7 1,5 —
РК-75-2-21 0,15 0,65 1,3 3
РК-75-2-22 0,1 0,5 1,1 —
РК-75-3-21 0,1 0,48 0. 9 2,1
РК-75-3-22 0,12 0,45 0,9 1,9
РК-75-4-21 0,1 0,4 0,8 2
РК-75-4-22 0,1 0,41 0,8 2
РК-75-7-21 0,07 0,3 0,53 1,1
РК-75-7-22 0,07 0,3 0,6 1,2
РК-75-9-23 0,05 0,21 0,4 0,85
РК-75-17-22 0,03 0,1 0,23 —
Параметры коаксиальных кабелей со сплошной фторлоновой изоляцией и волновым сопротивлением 100 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м 47
Коэффициент укорочения длины волны 1,42
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм 5
Тип кабеля Затухание на частотах, дБ/м
0,1 ГГц 1,0 ГГц 3,0 ГГц 10,0 ГГц
РК-100-7-21 0,07 0,3 0,56 1,3
Параметры коаксиальных кабелей с воздушно-полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 50 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м 102
Коэффициент укорочения длины волны 1,18-1,24
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм 5
Тип кабеля Затухание на частотах, дБ/м
0,1 ГГц 1,0 ГГц 3,0 ГГц 10,0 ГГц
РК-50-3-24 0,19 0,65 1,2 2,6
РК-50-4-22 0,12 0,55 1 2
РК-50-7-24 0. 07 0,26 0,5 0,9
РК-50-7-25 0,06 0,26 0,46 1
РК-50-7-26 0,06 0,24 0,45 1
РК-50-7-27 0,08 0,3 0,5 1
РК-50-9-21 0,05 0,17 0,37 —
РК-50-11-22 — — 0,3(2,5) —
РК-50-13-21 0,11 0,2 0,21 —
Параметры коаксиальных кабелей с воздушно-полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 75 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м 52-70
Коэффициент укорочения длины волны 1,18-1,24
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм 5
Тип кабеля Затухание на частотах, дБ/м
0,1 ГГц 1,0 ГГц 3,0 ГГц 10,0 ГГц
РК-75-7-23 0,05 0,2 0,4 0,8
РК-75-7-24 0,04 0,17 0,3 0,7
РК-75-7-61 — — 1,6 —
РК-75-9-21 0,03 0,18 0,42 —
РК-75-9-22 0,04 0,2 0,5 —
РК-75-24-22 0,025 0,088 0,16 —
Параметры коаксиальных кабелей с воздушно-полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 150 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м 27
Коэффициент укорочения длины волны 1,18-1,24
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм 5
Тип кабеля Затухание на частотах, дБ/м
0,1 ГГц 1,0 ГГц 3,0 ГГц 10,0 ГГц
РК-150-4-21 0,1(0,45) — — —
РК-150-7-22 — 0,085 — —
Параметры коаксиальных кабелей с воздушно-фторлоновой изоляцией и волновым сопротивлением 50 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м 105
Коэффициент укорочения длины волны 1,16-1,40
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм 5
Тип кабеля Затухание на частотах, дБ/м
0,1 ГГц 1,0 ГГц 3,0 ГГц 10,0 ГГц
РК-50-3-24 0,19 0,65 1,2 2,6
РК-50-4-22 0,12 0,55 1 3,0(16)
РК-50-7-24 0,07 0,26 0,5 0,9
РК-50-7-25 0,06 0,26 0,46 1
РК-50-7-26 0,06 0,24 0,45 1
РК-50-7-27 0,08 0,3 0,5 1
РК-50-9-21 0,05 0,17 0,37 —
РК-50-11-22 — 0,3(2,5) — —
РК-50-13-21 0,11 0,2 0,21 —
Параметры коаксиальных кабелей с воздушно-фторлоновой изоляцией и волновым сопротивлением 75 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м 65-70
Коэффициент укорочения длины волны 1,16-1,40
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм 5
Тип кабеля Затухание на частотах, дБ/м
0,1 ГГц 1,0 ГГц 3,0 ГГц 10,0 ГГц
РК-75-7-23 0,05 0,2 0,4 0,8
РК-75-7-24 0,04 0,17 0,3 0,7
РК-75-7-61 — — 1,6 —
РК-75-9-21 0,03 0,18 0,42 —
РК-75-9-22 0,04 0,2 0,5 —
РК-75-24-21 0,025 0,088 0,16 —
Параметры коаксиальных кабелей с воздушно-фторлоновой изоляцией и волновым сопротивлением 150 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м 27-30
Коэффициент укорочения длины волны 1,16-1,40
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм 5
Тип кабеля Затухание на частотах, дБ/м
0,1 ГГц 1,0 ГГц 3,0 ГГц 10,0 ГГц
РК-150-4-21 0,1(0,45) — — —
РК-150-7-22 — 0,085 2,7 —
Коаксиальные линии.
Коаксиальные линии.
Коаксиальные линии.
Оглавление

Коаксиальный кабель имеет несимметричную конструкцию и состоит из внутренней медной жилы и оплетки, отделенной от жилы слоем изоляции.
Существует большое количество типов коаксиальных кабелей, отличающихся конструкцией и характеристиками и используемых в сетях различного типа — магистральных, локальных, в радио и телевизионных системах.
Устройство:

1 — медная жила
2 — изоляция
3 — медная оплетка
4 — мягкая пластмасса

Рис.1

Особенности:

Широкая полоса пропускания, и, следовательно, высокая пропускная способность, эффективная работа на расстояниях 100 — 1000 м., хорошая защищенность от электромагнитных помех и низкий уровень радиоизлучения.
Коаксиальный кабель дешевле, чем оптоволоконный, но он сложнее в эксплуатации, поскольку:
Входное и выходное сопротивления соединяемых устройств должны быть согласованы с волновым сопротивлением кабеля (равны).
Большое количество разъемов при последовательном соединении компьютеров в локальных сетях с шинной структурой приводит к частому нарушению контактов и деградации сети.
Чувствительность к различным уровням напряжения заземления оплетки кабеля, что существенно при подключении аппаратуры, питающейся от разных электрических подстанций. Для исключения электрического пробоя аппаратуры сети необходимо соблюдать особые правила.
Характеристики коаксиальных кабелей:

Волновое сопротивление кабеля. Измеряется в Омах. Также как и в кабелях с медными проводниками, имеет активные и реактивные составляющие и поэтому коаксиальный кабель является резонансным устройством. Наименьшие потери энергии при передаче сигнала имеют место на частоте резонанса, когда реактивные составляющие волнового сопротивления компенсируются.
Затухание. Зависит от частоты и конструкции кабеля, покрытия медной оплетки и центральной жилы серебром. Измеряется в погонных единицах дБ/м.
На коаксиальные кабели имеются отечественные и зарубежные стандарты. Параметры кабелей, определяемые в тех и других стандартах, в основном совпадают. Российские стандарты представлены в ТАБЛИЦЕ. В качестве примера ниже приведены стандарты США.
RG-8 и RG-11 — «толстый» коаксиальный кабель, разработанный для сетей Ethernet 10Base-5. Имеет волновое сопротивление 50 Ом. Этот кабель обеспечивает хорошие механические и электрические характеристики (затухание на частоте 10 МГц — не хуже 18дБ/км), но его трудно монтировать — плохо гнется.
RG-58/U,RG-58A/U и RG-58C/U — разновидности «тонкого» коаксиального кабеля для локальной сети Ethernet спецификации 10Base-2. Все эти разновидности кабеля имеют волновое сопротивление 50 Ом, но по сравнению с «толстым» коаксиальным кабелем обладают худшими механическими и электрическими характеристиками. Внутренний проводник не так прочен, но обладает гораздо большей гибкостью, удобной в монтаже. Затухание в этом типе кабеля выше.
RG-59 — телевизионный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом. Широко применяется в кабельном телевидении.
RG-62 — кабель с волновым сопротивлением 62 Ом, использовался в сетях ArcNet, оборудование которых сегодня практически не выпускается.
На рис.2 показана зависимость от частоты погонного затухания (кривые 1,2) и максимально допустимой пропускаемой мощности (кривые 3,4) для наиболее распространенных кабелей. Кривые 1 и 3 относятся к кабелям РК 75-4-11, РК 75-4-12, РК 75-4-15, РК 75-4-16, кривые 2 и 4 — к кабелям РК 75-9-12, РК 75-9-13.
Рис.2

Предыдущий Следующий

Характеристическое сопротивление
— микроволновое оборудование DS Instruments
Общие сведения о характеристическом сопротивлении, КСВН и коэффициенте отражения
от DS Instruments Staff
Октябрь 2013 DS Instruments
Нет ничего более фундаментального для понимания принципов ВЧ и СВЧ, чем понимание концепции характеристического импеданса . Когда мы говорим о 50-омном или 75-омном кабеле, мы на самом деле говорим, что его характеристическое сопротивление составляет 50 Ом, 75 Ом и т. Д.Характеристический импеданс обычно объясняется удручающе малым количеством слов, за которым следует множество уравнений и математических аргументов. Эта статья — попытка объяснить это более интуитивно.
Важно понимать, что системы с сопротивлением 50 или 75 Ом, обычно используемые в современных ВЧ / СВЧ-системах, являются произвольным выбором, «сделанным человеком». Это легко могло быть 43 Ом или другое число, но соображения физического размера действительно диктуют диапазон практических коаксиальных кабелей от 20 до 200 Ом.Сочетание вопросов физического размера и практического диапазона импеданса коаксиального кабеля и стремления к простой арифметике дает нам значения характеристического импеданса, наблюдаемые сегодня, равные 50 и 75 Ом (обычно).
Не менее важно помнить, что понятие характеристического импеданса настолько широкое, что включает все типы коаксиальных линий, печатных плат, микрополосков, полосковых линий, сдвоенных выводов и витой пары. Фактически, если вы проектируете линии передачи на печатной плате, вы можете выбрать характеристическое сопротивление таким, каким вы хотите, а не просто 50 или 75 Ом.
Замечательно, что даже свободное пространство само по себе имеет характеристический импеданс. В случае свободного пространства и другой неограниченной среды этот импеданс называется внутренним импедансом .
Эксперимент с использованием 50-омного коаксиального кабеля
Допустим, кто-то протягивает вам рулон коаксиального кабеля длиной 1000 футов и говорит вам: «Это 50-омный коаксиальный кабель, используйте его с умом». Вы решаете проверить это утверждение «50 Ом» с помощью омметра. Вы подключаете один вывод омметра к центральному проводнику, а другой — к внешнему проводнику на одном конце кабеля.Другой конец кабеля остается открытым. Вы удивитесь, увидев почти бесконечное сопротивление! Интересно, почему он не показывает 50 Ом? Затем вы замыкаете внутренний проводник на внешний провод на дальнем конце и снова измеряете открытый конец кабеля измерителем. Теперь он показывает около нуля Ом! » Как это может быть!» вы спрашиваете себя: «Меня уверяли, что это кабель на 50 Ом!»
Причина, по которой ваш измеритель не сообщил вам, что сопротивление кабеля 50 Ом, заключается в том, что он НЕ может считывать соотношение напряжения / тока Мгновенное значение (V = IR).Обычные омметры имеют очень высокое внутреннее сопротивление. Любая емкость омметра в сочетании с внутренним сопротивлением образует очень большую постоянную времени. Эта большая постоянная времени не позволяет приборам этого типа реагировать достаточно быстро, чтобы «видеть» высокоскоростной импульс, подаваемый вами на коаксиальную линию, в момент, когда вы подключаете к ней омметр.
Вы не можете использовать обычный омметр для измерения характеристического сопротивления. Вместо того, чтобы пытаться использовать омметр, мы будем использовать схему на рисунке 1.Схема позволяет нам генерировать импульс тока, переключая переключатель. Звездочка указывает, где вы хотите наблюдать и измерять ток.
Предположим, что переключатель находится в положении РАЗРЯД в течение очень долгого времени, что гарантирует отсутствие напряжения на коаксиальном кабеле. Что произойдет, если мы переключим переключатель в положение ЗАРЯДКА? В тот момент, когда переключатель подключает батарею (+) к центральному проводнику коаксиального кабеля, он начинает «заряжать» этот кусок коаксиального кабеля, что-то вроде зарядки конденсатора.Затем мы могли бы разрядить кабель, закоротив центральный проводник на экран или минус аккумулятора, или переключив его в положение РАЗРЯД.
Таким образом, с помощью простого переключателя, показанного на рисунке 1, мы можем ввести «импульс» тока на коаксиальный кабель. Если вы измеряете ток в центральном проводе в момент, когда переключатель впервые подключается к CHARGE, вы увидите импульс тока, который достигнет максимального значения Imax = Vbat / Zo, где Zo — характеристическое сопротивление коаксиального кабеля. Иногда характеристический импеданс называется импульсным сопротивлением коаксиального кабеля .
Какие свойства коаксиального кабеля ограничивают пусковой ток указанным выше выражением? Или укажите другой способ, почему коаксиальный кабель не заряжается «мгновенно»? Чтобы ответить на этот вопрос, давайте посмотрим, как заряжался бы идеальный конденсатор по сравнению с коаксиальным кабелем, если бы он был подключен к нашей схеме переключателя, показанной на рисунке 1.
Теоретически идеальный разряженный конденсатор будет видеть бесконечный ток в течение нулевого времени, если вы подключите его к идеальному источнику (идеальный источник напряжения имеет нулевое внутреннее сопротивление).Другими словами, конденсатор будет заряжаться «мгновенно» до приложенного напряжения источника. Есть два важных различия в способах зарядки коаксиального кабеля и идеального конденсатора при подключении к батарее. Сначала мы предположили, что идеальный конденсатор имеет нулевую индуктивность и нулевое сопротивление на пути тока. Любая ненулевая индуктивность / сопротивление ограничит скорость броска тока. Во-вторых, идеальный конденсатор имеет нулевую физическую длину, поэтому импульс тока не распространяется в пространстве.
Наш кусок коаксиального кабеля не заряжается мгновенно. Это так, потому что у него действительно есть индуктивность на линейный фут и его физическая длина> 0. Поскольку наш кусок коаксиального кабеля имеет конечную последовательную индуктивность на единицу длины, емкость на единицу длины и имеет ненулевую физическую длину и приложенную импульс тока будет распространяться как во времени , так и в пространстве .
В частности, последовательная индуктивность препятствует протеканию тока, который заряжает емкость кабеля.Это приводит к задержке распространения всплеска тока. Эта задержка распространения заставляет всплеск тока распространяться во времени, то есть не мгновенно, как в случае идеального конденсатора. Одновременно физическая длина создает распределение распространения в пространстве выброса тока. Наша текущая волна проходит по кабелю от того места, где она началась.
Вместо бесконечного «импульса» тока в нулевом времени и нулевом пространстве, как в идеальном конденсаторе, коаксиальный ток быстро достигает максимума и начинает распространяться по коаксиальному кабелю.Скорость распространения обычно меньше скорости света и зависит от материалов, из которых сделан коаксиальный кабель, в частности от диэлектрической проницаемости материала между внутренним и внешним проводниками.
Из нашего вышеупомянутого обсуждения мы можем сформировать идеальную схему , которую нельзя отличить от идеальной бесконечной длины коаксиального кабеля, см. Рисунок 2. Под идеальным мы подразумеваем коаксиальный кабель и компоненты без потерь, а также без резисторов и конденсаторов. паразитной индуктивности, емкости и сопротивления.
На рисунке 2 у нас есть две коробки, 1 и 2. Нам не разрешается видеть внутри коробок, все, что мы можем видеть и к которому прикрепляем инструменты, — это 1 фут открытого коаксиального кабеля с импедансом Z Ом. Наша задача — определить, содержит ли коробка только коаксиальный кабель или кусок коаксиального кабеля с подключенной к нему цепью после некоторого количества кабеля.
После использования омметров, вольтметров, измерительных приборов, рефлектометров во временной области, сетевых анализаторов и всего остального, что мы можем использовать, мы не видим никакой разницы в измерениях и заключаем, что две коробки содержат одинаковую физическую схему или длину кабеля.
Как показано на рисунке 2, мы видим, что это не так. Коробка 1 содержит коаксиальный кабель бесконечной длины, а другая коробка — небольшую секцию коаксиального кабеля с последовательной RC-цепью, прикрепленной между внутренним проводником и внешним экраном на конце кабеля. Последовательность R равна характеристическому сопротивлению коаксиального кабеля Z Ом, а последовательный конденсатор имеет бесконечную емкость. Назначение этого бесконечного конденсатора состоит в том, чтобы блокировать постоянный ток (но пропускать весь переменный ток), чтобы гарантировать, что простая (идеальная) проверка омметром будет показывать бесконечное сопротивление, как это было бы на бесконечном куске коаксиального кабеля в коробке 1.
В этом гипотетическом примере нам пришлось использовать идеальные компоненты и бесконечную длину кабеля, чтобы наши утверждения были строго верными. Но это не значит, что этот эксперимент нельзя воспроизвести с реальными вещами. Фактически, с очень точными компонентами в коробке 2 и очень длинным отрезком высококачественного коаксиального кабеля в коробке 1 (> 100 миль) было бы очень трудно измерить большую разницу между этими двумя коробками даже с лучшими инструментами, по крайней мере, по некоторым параметрам. полоса частот.
Метод измерения перенапряжения тока отличается от обычного метода измерения волнового сопротивления коаксиального кабеля, но это жизнеспособный и интуитивно понятный метод.Другой способ измерения характеристического импеданса коаксиального кабеля — это измерение его индуктивности и емкости на единицу длины; квадратный корень из L, деленный на C, будет в омах (не в фарадах или генри) и будет равен характеристическому сопротивлению.
Почему разные кабели имеют разное характеристическое сопротивление? Каждый коаксиальный кабель или другая среда передачи имеет свою уникальную емкость и индуктивность на единицу длины. Для коаксиальных кабелей это будет определяться соотношением внутренних / внешних проводников и диэлектрической проницаемостью материала между проводниками для коаксиальных кабелей.Для микрополосковых линий это в первую очередь ширина дорожки, диэлектрическая проницаемость печатной платы и толщина печатной платы.
Возможно, теперь идея кабеля «50 Ом» имеет какой-то смысл, и теперь вы фанат систем «50 Ом». Теперь вы стремитесь к «идеальным 50 Ом» для всех ваших кабелей, подключений и устройств. Вы стали настолько неразумными, что настаиваете на том, чтобы все системы были ТОЧНО 50 Ом.
Что ж, теперь у вас проблемы. По правде говоря, нет коаксиального кабеля, разъема, усилителей и т. Д.это ровно 50 Ом. Дело в том, что просто поразительно, как далеко вы можете быть на 50 Ом в своих проектах и не увидеть такого сильного снижения производительности! Нам нужен способ выразить, насколько мы близки к 50 Ом в наших конструкциях и системах. Наиболее распространенный способ сделать это — это то, что называется КСВН или коэффициентом стоячей волны напряжения. Наверняка сложно звучащее имя.
Есть надежда, что с освоением концепции VSWR вы станете более разумными в отношении того, насколько близко ваши импедансы должны быть к идеальным значениям.Концепция VSWR применима для ЛЮБОГО характеристического сопротивления, 50 Ом или иное.
Давайте разберемся, что такое КСВН на примере. Предположим, вы взяли свой 1000-футовый рулон 50-омного коаксиального кабеля и отрезали от него 20-футовый кусок. Теперь подключите один конец к схеме, показанной на рисунке 3. На рисунке 3 переключатель и батарея, показанные на рисунке 1, были заменены резистором на 50 Ом и источником сигнала, который генерирует синусоидальные волны. Мы также предположим, что внутренний генератор «50 Ом» идеален в том смысле, что он всегда ведет себя как резистор без паразитных индуктивных или емкостных элементов.Другой конец коаксиального кабеля оставим открытым. Мы устанавливаем частоту источника синусоидальной волны на 50 МГц. Хотя подойдет практически любая частота, 50 МГц — хорошее место для тестирования большинства коаксиальных кабелей.
В этот момент наша схема на рисунке 3 подает синусоидальную волну 50 МГц на один конец «50-омного» отрезка коаксиального кабеля без подключения на другом конце. Что случится?
Вот что происходит: синусоидальная волна, когда FIRST применяется к кабелю, начинает «распространяться» к открытому концу кабеля, точно так же, как это сделал наш текущий импульс.Когда синусоидальная волна достигает конца кабеля, она полностью, «отражается», разворачивается и направляется обратно к генератору! Попав внутрь генератора, он «рассеивается» в виде тепла во внутреннем 50-омном резисторе генератора. Возможно, в это трудно поверить, но это правда **.
Теперь мы повторяем тот же эксперимент, за исключением того, что закорачиваем другой конец коаксиального кабеля. Мы снова увидим полное отражение синусоидальной волны и полное рассеяние отраженной волны внутри внутренних 50 Ом генератора (будет реверс фазы по сравнению с ОТКРЫТЫМ случаем, описанным выше).
Итак, если конец кабеля разомкнут или закорочен, мы получаем ПОЛНОЕ отражение нашей приложенной синусоидальной волны. Это определяется как КСВ «от бесконечности до 1». Теперь мы подключаем «идеальный» резистор на 50 Ом к концу коаксиальной линии. В этом случае у нас есть с заделкой кабеля с его характеристическим сопротивлением. Приложенная синусоида будет полностью рассеиваться на этой оконечной нагрузке, и отражение будет нулевым. Мы обманули синусоиду; он видит нашу оконечную нагрузку просто как «бесконечный» кусок кабеля.Мы, конечно, прошли полный круг и снова пришли к эквивалентной схеме блока 2 на рисунке 3 выше.
Состояние безупречного завершения имеет самый низкий достижимый КСВН и определяется как 1: 1 или обычно записывается как 1: 1. КСВН 1: 1 для оконечной нагрузки коаксиального кабеля означает, что он точно равен характеристическому импедансу, и у нас будет НУЛЕВОЕ отражение от этой оконечной нагрузки.
Тесно связанный параметр — коэффициент отражения. Этот член регистрирует не только величину отраженной волны, но и ее угол по отношению к исходной волне. Поскольку коэффициент отражения измеряет величину отражения и его угол, это ВЕКТОРНОЕ измерение. КСВН измеряет только величину и, следовательно, является СКАЛЯРНЫМ измерением. КСВН можно рассчитать, если известен коэффициент отражения, см. Ниже. В таблице также показаны возвратные потери и потери из-за несоответствия. Обратные потери (RL) — это мера того, сколько мощности отражается от нагрузки или оконечной нагрузки.Чем ближе оконечная нагрузка или нагрузка к «идеальному» характеристическому импедансу, тем ниже отраженная мощность. Он выражается в дБ относительно падающей мощности и обычно имеет отрицательное значение, что указывает на более низкую отраженную мощность, чем поглощенную нагрузкой. Опять же, VSWR можно рассчитать, если известно RL. Любой RL лучше, чем -15 дБ обычно считается вполне приемлемым.
Mismatch Loss (ML) указывает, сколько мощности теряется, когда сигнал (синусоида) проходит через отчетливое изменение характеристического импеданса. Поскольку не существует идеальной системы разъемов, ML возникает на каждом разъеме, соединении и т. Д. Хорошо, вернемся к реальному миру. Не бывает идеальных оконечных устройств и идеальных резисторов на 50 Ом. Давайте посмотрим, что происходит, когда мы используем реальную оконечную нагрузку на 50-омном коаксиальном кабеле, который немного не работает или в некотором роде несовершенный.
Предположим, вы работаете с системой на 50 Ом, и вам необходимо заделать открытый конец коаксиального кабеля, чтобы предотвратить нежелательные отражения. К сожалению, у вас в кармане есть только клеммы на 75 Ом.Предполагая, что вы можете подключить разъем, что произойдет, если вы завершите эту 50-омную линию концевой нагрузкой 75 Ом?
Во-первых, 75 Ом чертовски близко к 50 Ом. Если вы воспользуетесь формулами в таблице ниже, вы рассчитаете КСВН 1,5: 1. Поскольку наше оконечное сопротивление не равно 50 Ом, часть синусоидальной волны или сигнала будет отражаться обратно к генератору, но не очень сильно.
КСВН 1,5: 1 вполне прилично, и если вы посчитаете отраженную мощность, то увидите, что она мала, почти на 14 дБ ниже приложенной! Многие коммерчески доступные дискретные ВЧ усилители (MMIC’S) едва достигают или имеют хуже, чем 1.КСВ 5: 1, а это, как утверждается, компоненты системы «50 Ом»!
Теперь мы надеемся, что ваша приверженность к 50 Ом становится более терпимой. Ниже приведен еще один реальный пример того, как можно немного обмануть характерные «правила» независимости и избежать наказания за это.
В системе спутникового телевидения обычно используется коаксиальный кабель 75 Ом после LNA / блочного понижающего преобразователя (LNB). В этой установке необходим 50-футовый коаксиальный кабель между LNB и IF Decoder. Желательно использовать небольшой легкий 50-омный коаксиальный кабель вместо более тяжелого 75-омного коаксиального кабеля большего диаметра.Какое влияние это окажет на производительность системы или, точнее говоря, каков чистый системный эффект коаксиального несовпадения от 50 до 75 Ом? Таблица 1 ниже суммирует расчеты из этого примера и обсуждений выше;
Таблица 1
Из Таблицы 1 выше видно, что потеря рассогласования составляет менее 0,2 дБ. Также важно знать, что в этом случае декодер IF принимает сигнал, который был переведен на гораздо более низкую частоту с большим усилением «впереди» в блоке LNB.Этот выигрыш делает две вещи; устанавливает коэффициент шума системы на LNB и обеспечивает изоляцию от отражений ниже по потоку.
Чистый эффект состоит в том, что даже если некоторая мощность будет потеряна из-за потери рассогласования, у нас будет достаточно энергии, которую можно сэкономить от усилителя с высоким коэффициентом усиления в цепи приемника. Что касается отраженного сигнала, высокая изоляция LNB защищает систему от неблагоприятного воздействия. Не стоит беспокоиться!
** Аналогичное явление происходит, когда океанские волны ударяются о вертикальную морскую стену.Любой, кто был свидетелем такого события, вспомнит, как волна пришла, ударилась о стену и родилась новая волна, которая уходит обратно в море. Волны, которые падают на красивый пляж, рассеиваются с небольшим количеством отраженных волн или без них. Можно сказать, что постепенный пляж имеет характерное сопротивление для типичных поверхностных волн в океане.
Руководство по классификации коаксиальных радиочастотных кабелей
Руководство по классификации коаксиальных радиочастотных кабелей
Содержание
1.Введение
2. Классификация кабелей по характеристическому сопротивлению
2.1 Коаксиальный кабель — 50 Ом
2.2 Коаксиальный кабель — 60 Ом
2.3 Коаксиальный кабель — 75 Ом
2.4 Коаксиальный кабель — 93 Ом
3. Классификация кабелей по уникальному конструктивному признаку
3.1 Жесткий кабель
3.2 Излучающий коаксиальный кабель
3.3 Трехосный кабель
3.4 Двухосевой кабель
3.5 Двухосный кабель
3.6 Лестничная линия
4. Приложение
1. Введение
В этой статье коаксиальный кабель разделен на две части, а именно
.
На основе характеристического сопротивления
На основе уникальной конструктивной особенности
2.
Классификация кабелей по характеристическому сопротивлению
Наиболее часто используемые коаксиальные кабели имеют характеристический импеданс Z0, равный 50 или 75 Ом, который считается стандартным импедансом.Однако для некоторых приложений нам требуется коаксиальный кабель с другим волновым сопротивлением.
В следующем разделе обсуждается происхождение характеристического импеданса 50 Ом и 75 Ом, а также некоторых нестандартных импедансов, используемых сегодня. Читатели могут знать, что кабель с сопротивлением 50 Ом используется в соединениях антенн радиопередатчиков, испытательном и измерительном оборудовании, а также в системах передачи данных, таких как Ethernet. Коаксиальный кабель 75 Ом используется для передачи видеосигнала, сигналов телевизионной антенны и цифровых аудиосигналов.
Как мы пришли к характеристическому сопротивлению 50 Ом и 75 Ом?
Ответ на этот вопрос заключается в том, что кабель, рассчитанный на разное характеристическое сопротивление, предлагает разный набор характеристических свойств. Коаксиальный кабель, построенный для определенной геометрии и материала, демонстрирует характерные электрические свойства. Кабель, рассчитанный на заданное волновое сопротивление, демонстрирует преимущества и преимущества в определенных областях своих электрических свойств.Например, коаксиальный кабель демонстрирует максимальную управляемую мощность, когда спроектирован с оптимальным волновым сопротивлением от 30 до 44 Ом. Коаксиальный кабель с диэлектрическим заполнением, рассчитанный на характеристическое сопротивление 77 Ом, имеет наименьшее затухание, а коаксиальный кабель с сопротивлением 93 Ом имеет низкую распределенную емкость на фут кабеля.
2.1. Коаксиальный кабель — 50 Ом
В телекоммуникационной системе (например, радиопередатчик и приемник) и испытательном и измерительном оборудовании (например, анализаторе цепей или измерителе мощности) наиболее часто используемые импедансы источника и нагрузки составляют 50 Ом.Коаксиальный кабель на 50 Ом при подключении между источником и нагрузкой используется для обеспечения превосходного согласования импеданса между ними, например, между радиопередатчиком и антенной. Следовательно, СВЧ и ВЧ подсистемы построены с их характеристиками около 50 Ом, например, усилители мощности разработаны для максимальной выходной мощности и передачи мощности с использованием техники согласования импеданса. Помимо этого, испытательное и измерительное оборудование, используемое для высокочастотных измерений, например высокочастотный пробник в осциллографе, использует сопротивление 50 Ом.Высокочастотные цифровые сигналы, такие как логические сигналы ECL и PECL, передаются по кабелю с сопротивлением 50 Ом. Коаксиальная сеть Ethernet построена с использованием кабеля 50 Ом. Обычно используемые кабели на 50 Ом — это кабели RG8 и RG58.
2.2. Коаксиальный кабель — 60 Ом
Введенный в Европе примерно в 1950-х годах в качестве стандартного кабеля на 60 Ом для радиоприложений, он был постепенно сокращен и заменен либо на 50 Ом, либо на 75 Ом, в зависимости от применения. Кабель на 60 Ом использовался в приложениях для подключения радиопередатчиков и антенн. В то же время часть оборудования радиопередатчиков была разработана на 30 Ом, при этом выходной сигнал передавался по коаксиальному кабелю 30 Ом, в основном для приложений с высокой мощностью.
2.3. Коаксиальный кабель — 75 Ом
Характеристический импеданс 75 Ом стал стандартом после того, как было обнаружено, что коаксиальный кабель с диэлектрическим заполнением демонстрирует низкие значения затухания, где-то около 77 Ом.
Таким образом, телекоммуникационная отрасль с тех пор приняла в качестве стандарта характеристическое сопротивление 75 Ом. Коаксиальный кабель 75 Ом — это стандартный кабель с характеристическим сопротивлением, используемый для подключения к сети на большие расстояния, передачи видео и звука, а также в телекоммуникационных системах (в некоторых случаях каскады основной полосы частот и промежуточные каскады рассчитаны на характеристическое сопротивление 75 Ом). Как правило, для всех видеоприложений основной полосы частот (аналоговых и цифровых) используется кабель сопротивлением 75 Ом.
Кроме того, аналоговая радиочастотная модуляция видеосигнала, например, в системах кабельного телевидения и видеонаблюдения, использует коаксиальный кабель 75 Ом для своих распределительных сетей (фидерные, ответвительные и ответвительные кабели).Фидерные кабели представляют собой более толстые 75-омные кабели с низкими потерями для прокладки больших отрезков между головной станцией и узлом или местом разветвления. Ответвительные кабели используются для кабельного соединения между опорой и жилым помещением абонента или для обеспечения внутренних соединений.
Для цифровых аудиосигналов, таких как S / PDIF и коаксиальный AES / EBU, используется коаксиальный кабель 75 Ом. Спутниковые радиоприемники, установленные в автомобилях и жилых помещениях, используют коаксиальный кабель с сопротивлением 75 Ом. В телекоммуникационных приложениях, например, некоторые из первичных каналов E1 со скоростью 2 Мбит / с используют коаксиальный кабель с сопротивлением 75 Ом. Некоторые из распространенных 75-омных кабелей на рынке — это кабели RG6, RG11 и RG59.
2.4. Коаксиальный кабель — 93 Ом
Коаксиальный кабель на 93 Ом имеет низкую электрическую емкость на фут, что приводит к его использованию в таких приложениях, как подключение монитора компьютера к его процессору. Из-за низкой распределительной емкости коаксиальный кабель не нагружал электрическую цепь и использовался в длинных кабельных трассах в таких приложениях, как сети цифровой связи, такие как терминальные сети IBM 3270 и системы LAN.Благодаря технологическому прогрессу в технологиях и возможностях производства кабелей, кабель с сопротивлением 93 Ом был выведен из промышленности.
3. Классификация кабелей по уникальному конструктивному признаку
До сих пор мы обсуждали коаксиальные кабели, которые могут быть гибкими или полужесткими. Как мы увидим, в отрасли используется несколько других типов коаксиальных кабелей. Излучающий кабель — это еще один тип коаксиального кабеля, который кратко обсуждался в предыдущих разделах. Давайте рассмотрим эти разные типы коаксиального кабеля.
3.1. Жесткий кабель
Жесткий кабель 16 мм
Hardline, как следует из названия, представляет собой тип коаксиального кабеля, который имеет особые конструктивные особенности и используется для определенных приложений. Жесткая линия состоит из твердого внешнего проводника в форме трубки, сделанного из металла, такого как медь, серебро или золото.Это образует экран для кабеля и в некоторых случаях может быть помещен внутрь внешней оболочки из ПВХ. В некоторых случаях внешний экран изготавливается из алюминия, что является более низкокачественной версией жесткой линии. Из-за окисления металлического алюминия по сравнению с медью, серебром или золотом эффективная проводимость внешнего проводника снижается за счет электрических характеристик. Следовательно, производитель кабеля прилагает дополнительные усилия, чтобы сделать соединение воздухо- и водонепроницаемым.
Центральный провод изготовлен из сплошной меди или алюминия с медным покрытием. Медное покрытие центрального проводника устраняет явление скин-эффекта на микроволновых частотах, обеспечивая дополнительную площадь поверхности для эффективного центрального проводника. Жесткие линейные кабели обычно устанавливаются на шасси вне помещений, где они подвержены влиянию климатических изменений, включая температуру, влажность, ветер и дождь.В таких случаях жесткие линии покрывают оболочкой из ПВХ. Жесткие линии идеально подходят для обработки микроволнового сигнала высокой мощности, обеспечивая низкое затухание, например, при соединении наземного радиопередатчика с антенной, установленной высоко на мачте. Жесткие линии — это толстые кабели с внешним диаметром от 0,5 дюйма. В предыдущем разделе мы более подробно обсудили особенности жесткого кабеля Heliax от Commscope / Andrew. Cablewave (RFS / Cablewave) — еще один такой жесткий линейный кабель, используемый в промышленности.
В более крупной жесткой линии центральный провод состоит из жесткой или гофрированной медной трубки и диэлектрического материала, выбранного из пенополиэтилена или сжатого газа, такого как азот или сухой воздух. В газонаполненных жестких трубах используются нейлоновые прокладки для поддержания расстояния между внутренним и внешним проводником. Целью наполнения газом является уменьшение влажности и загрязнения окружающей среды внутри диэлектрического пространства, что приводит к стабильной диэлектрической проницаемости. Газ также снижает риск возникновения внутренней дуги.Газонаполненные жесткие линии используются в мощных радиопередатчиках, таких как спутниковые передатчики земных станций, телевизионные радиовещательные и военные передатчики. Однако в более высокой микроволновой области прямоугольный волновод используется для подключения радиоприемопередатчика к антенне из-за его электрических (управление мощностью, контроль импеданса, одномодовый режим и т. Д.) И прецизионных механических свойств. Экранирующий материал, используемый в конструкции жесткого кабеля, варьируется от сплошной жесткой трубы до гофрированной трубы (для гибкости при прокладке и предотвращения разрывов в виде перегиба при изгибе).Во внутренних помещениях жесткий линейный кабель используется в высокочастотных приложениях, таких как микроволновое оборудование, где требуется экранирование между различными ступенями или различными подсистемами.
3.2. Кабель коаксиальный излучающий
Целью излучающего или излучающего кабеля является намеренное излучение микроволнового сигнала контролируемым образом в областях, где установка или установка антенны невозможна; например, при подземных операциях, таких как добыча полезных ископаемых, геологоразведка; лифтовые шахты и транспортные тоннели.По конструкции излучающий кабель подобен коаксиальному кабелю с жесткой линией, за исключением того, что в нем есть специальные прорези, вырезанные внутри экрана, которые действуют как излучающие элементы антенны. Эти слоты предназначены для определенной полосы частот РЧ, и размер слотов определяется путем настройки на длину волны РЧ сигнала. Прорези на кабеле обеспечивают двунаправленное желаемое распространение или утечку радиочастотного сигнала на радиочастотный приемопередатчик. Как упоминалось в предыдущем разделе, Radiax, производимый Commscope / Andrew, является примером излучающего кабеля.
3.3. Триаксиальный кабель или Triax
Триаксиальный кабель, как следует из названия, представляет собой трехжильный кабель. Помимо внутреннего и внешнего проводников, в качестве защитного экрана добавляется третий провод. Поскольку все три проводника имеют общую ось, она называется трехосной.
Подобно коаксиальному кабелю, триаксиальный кабель имеет центральный штырь, за которым следует диэлектрическая изоляция, разделяющая внешний экран.Третий экран добавлен как оболочка и подключен к заземлению. Третья оболочка защищает внутренний экран от электромагнитных помех. Конфигурация экрана триаксиального кабеля позволяет использовать отдельную оконцовку внешней оплетки, и этот метод обеспечивает более высокую степень изоляции между плоскостью заземления, несущей сигнал, и заземлением внешнего шума. Он обеспечивает большую полосу пропускания и подавление помех, чем коаксиальный кабель. В телевизионной индустрии триаксиальный кабель используется для подключения камеры к ее управляющим станциям. Внешняя оболочка используется в качестве электрического заземления.Во время работы центральный проводник действует как канал связи между камерой и ее блоком управления, передавая частотно-мультиплексированные двунаправленные аудио- и видеосигналы, питание постоянного тока для камеры и сигналы управляющей информации для камеры. Внутренний экран обеспечивает обратный путь постоянного тока. Он идеально подходит для соединения автофургона с телекамерой на открытом воздухе и камеры на таких объектах, как спортивная арена. Другое применение — прецизионные слаботочные измерения.
Сравнение триаксиального кабеля с коаксиальным кабелем — обратите внимание на дополнительный экран в триаксиальном кабеле Коаксиальный кабель Триаксиальный кабель
Коаксиальный кабель Трехосный кабель
3.4. Двухосевой кабель или Twinax
Двойной осевой кабель представляет собой форму сбалансированной линии передачи, в которой сбалансированная и витая пара коаксиальной линии размещена внутри цилиндрического внешнего экрана. Во многих приложениях, таких как передача аудиосигнала, используется пара сбалансированных коаксиальных линий, что позволяет распространять дифференциальный сигнал в экранированной среде. Преимуществами использования сдвоенного осевого кабеля являются снижение электромагнитных помех, перекрестных помех и наводок из-за экранирования и дифференциальной передачи сигналов благодаря сбалансированной конфигурации. Он используется в приложениях для высокоскоростной дифференциальной сигнализации ближнего действия.
Основные характеристики:
Конфигурация сбалансированной линии
Цилиндрический внешний экран
EMI, перекрестные помехи экранированы
78 Ом согласно MIL-STD-1553
Используется в высокоскоростных приложениях Ethernet.
Тип кабеля, аналогичный коаксиальному, но с двумя внутренними проводниками вместо одного. Он использовался в средах связи среднего уровня IBM (AS / 400, System / 3x).
Твинаксиальный кабель использовался в устаревших компьютерных системах, таких как IBM5250, для подключения хоста к терминалам и принтерам. Он использует полудуплексный метод передачи данных со скоростью 1 Мбит / с по одной экранированной витой паре твинаксиального кабеля сопротивлением 110 Ом.Другая такая устаревшая система NEC Astra использует твинаксиальную систему для компьютерной сети. Твинаксиальный кабель, разработанный и изготовленный в соответствии со спецификацией MIL-STD-1553, имеет характеристическое сопротивление 78 Ом и является отраслевым стандартом. В соответствии со стандартом твинаксиальный кабель имеет характеристическое сопротивление 78 Ом на частоте 1 МГц и используется для подключения шинных и ответвительных устройств. Другие приложения включают реализацию 10 Gigabit Ethernet (например, Cisco System) и кабель DisplayPort с использованием сборки твинаксиального кабеля.
3.5. Двухосный кабель или Biax
Двухосный кабель или двухосный кабель обычно называют конфигурацией с двумя выводами из двух коаксиальных кабелей на 50 Ом и используются в компьютерных сетях. Раньше в приложениях кабельного телевидения использовалось двухосное напряжение 75 Ом. Двухжильный или двухпроводной — это двухпроводная линия передачи РЧ сигналов с помощью ленточного кабеля.
Двухпроводный, 300 Ом Балун от 300 до 75 Ом, с двумя выводами справа
Двойной вывод состоит из двух многожильных медных проводов (или стальных, плакированных медью), разделенных пластиковой (обычно полиэтиленовой) лентой. Точное расстояние между ними поддерживается одинаковым, чтобы функционировать как параллельная линия передачи. Если расстояние между ними не поддерживается постоянным, то любое его резкое изменение приводит к отражению РЧ мощности в сторону источника. Пластиковая крышка также действует как крышка и изолирует провода. В двухжильном кабеле с сопротивлением 300 Ом длина жилы составляет 20 или 22 AWG, а расстояние между ними составляет 7,5 мм (0,3 дюйма). Параллельная линия передачи, такая как двужильный, используется для подключения радиопередатчика и приемника к антенне.Он демонстрирует меньшие потери на затухание по сравнению с коаксиальным кабелем на порядок. Его главный недостаток в том, что он подвержен внешним помехам из-за меньшего экранирования по сравнению с коаксиальным кабелем. Обычно он экранирован от металлических предметов, столбов и антенных мачт при установке на открытом воздухе с помощью изоляторов. Выражение для характеристического импеданса двухпроводного кабеля приведено в Приложении A. Двухжильные кабели доступны в различных размерах и вариантах характеристического сопротивления, например 75, 300, 450 и 600 Ом.В прошлом для подключения телевизоров и FM-радиоприемников к их приемным антеннам использовались двухжильные кабели с сопротивлением 300 Ом. С тех пор их заменили коаксиальными кабелями на 75 Ом. Двухжильный кабель также используется в любительских радиостанциях для сбалансированной передачи радиосигналов. Некоторые из типичных электрических свойств двухжильного кабеля приведены в Приложении B.
3.6. Лестница
Лестничная линия с сопротивлением 450 Ом
Установка лестничной линии с сопротивлением 450 Ом
Лестничная или оконная линия — это тип линии передачи, подобный двухпроводной линии для симметричного подключения к антеннам.Лестничная линия имеет другую конструкцию и построена с использованием опорного механизма, состоящего из пластиковых лент, равномерно разделяющих пары проводов и удерживающих их друг от друга. В конструкции также есть вырезы или окна рядом с проставкой лямки, что снижает затухание в кабеле. Попеременное использование окна и распорки лямки придает ему вид лестницы, отсюда и название.
Метод согласования импеданса линии передачи используется для согласования с двухжильным кабелем.Например, при подключении двухжильного кабеля с сопротивлением 300 Ом к коаксиальному источнику с сопротивлением 75 Ом или нагрузке (например, к порту антенны) используется трансформатор импеданса 2: 1, называемый симметрирующим устройством. Преобразование импеданса с 300 Ом на 75 Ом с помощью симметрирующего устройства также приводит к переходу от симметричной симметричной (сторона с двумя выводами) к несбалансированной асимметричной линии передачи (сторона коаксиального кабеля). При использовании в качестве фидерной линии лестничная линия предлагает лучшие электрические свойства по сравнению с коаксиальным кабелем, такие как лучшая возможность обработки рассогласования импеданса и более низкие характеристики вносимых потерь.
4. Приложение
Приложение A
Характеристический импеданс параллельной линии передачи, такой как двухпроводная или лестничная линия, выражается в ее размерах; диаметр проволоки d и расстояние между ними D, как показано ниже
Где Z0 — импеданс свободного пространства (приблизительно 377 Ом), ε _r — эффективная диэлектрическая проницаемость (для воздуха она равна 1.00054). Если расстояние D намного больше диаметра проволоки d, выражение приближается к следующему:
Выражение расстояния, необходимого для достижения заданного характеристического сопротивления, получается как:
Приложение B
Электрические характеристики Характеристическое сопротивление
300 Ом 75 Ом
Емкость (пФ / м) 11.8 20
Скорость распространения (% света) 80% 71%
Потери (дБ / 100 м) 100 МГц 3,6 3,6
300 МГц 7,2 7.2
500 МГц 10,2 10,2
Twin-lead можно подключить непосредственно к антенне подходящей конструкции, например:
Диполь (рассчитанный на резонансное сопротивление 73 Ом в свободном пространстве)
Свернутый диполь (рассчитан на волновое сопротивление 300 Ом в свободном пространстве)
Антенна Яги Уда или аналогичная симметричная антенна
Коаксиальные кабели
Введение в коаксиальные кабели
Коаксиальный кабель — это кабель, состоящий из двух проводников, которые имеют общий общая ось.Внутренний проводник обычно представляет собой прямой провод, либо одножильный или многожильный, а внешний проводник обычно представляет собой экран, который может быть плетеный или фольгированный.
Коаксиальный кабель — это тип кабеля, используемый для передачи радиосигналов, видеосигналов, сигналов измерения и сигналов данных. Коаксиальные кабели существуют потому, что мы не можем прокладывать открытые провода рядом с металлическими объектами (такими как воздуховоды) или закапывать их. Мы торгуем потерей сигнала ради удобства и гибкости. Коаксиальный кабель состоит из изолированного полупроводникового провода, покрытого экраном.Сигнал передается между экраном кабеля и центральным проводником. Такое расположение обеспечивает хорошее экранирование от шума внешнего кабеля, хорошо удерживает сигнал внутри кабеля и сохраняет характеристики кабеля стабильными.
Коаксиальные кабели и подключенные к ним системы не идеальны. Всегда есть какой-то сигнал, излучаемый коаксиальным кабелем. Следовательно, внешний проводник также действует как экран, чтобы уменьшить попадание сигнала в соседнюю проводку. Большее покрытие экрана означает меньшее излучение энергии (но это не обязательно означает меньшее затухание сигнала).
Коаксиальный кабель обычно характеризуется импедансом и потерями в кабеле. Длина не имеет ничего общего с импедансом коаксиального кабеля. Характеристический импеданс определяется размером и расстоянием между проводниками, а также типом диэлектрика, используемого между ними. Для обычного коаксиального кабеля, используемого с разумной частотой, характеристический импеданс зависит от размеров внутреннего и внешнего проводников. Характеристический импеданс кабеля (Zo) определяется по формуле 138 log b / a, где b представляет собой внутренний диаметр внешнего проводника (читай: экрана или оплетки), а a представляет собой внешний диаметр внутреннего проводника.
Наиболее распространенные импедансы коаксиального кабеля, используемые в различных приложениях, составляют 50 Ом и 75 Ом. Кабель на 50 Ом используется для подключения антенн радиопередатчиков, многих измерительных устройств и для передачи данных (Ethernet). Коаксиальный кабель 75 Ом используется для передачи видеосигналов, сигналов телевизионных антенн и цифровых аудиосигналов. В некоторых специальных приложениях используются и другие импедансы (например, 93 Ом). Можно построить кабели с другим импедансом, но упомянутые ранее стандартные кабели легко достать.Обычно нет смысла пытаться получить что-то совсем немного другое для некоторой маржинальной выгоды, потому что стандартные кабели легко достать, дешевы и, как правило, очень хороши. Разные импедансы имеют разные характеристики. Оптимальное значение для максимальной мощности составляет от 30 до 44 Ом. Импеданс около 77 Ом дает самые низкие потери в линии, заполненной диэлектриком. Кабель 93 Ом обеспечивает низкую емкость на фут. Практически очень сложно найти коаксиальные кабели с большим сопротивлением. выше, чем это.
Вот краткий обзор общих импедансов коаксиальных кабелей и их основных применений:
50 Ом: коаксиальный кабель 50 Ом очень широко используется в радиопередатчиках. Он используется здесь, потому что он хорошо сочетается со многими распространенными типами передающих антенн, может довольно легко справляться с высокой мощностью передатчика и традиционно используется в этом типе приложений (передатчики обычно согласованы с импедансом 50 Ом). В дополнение к этому коаксиальному кабелю 50 Ом можно найти в коаксиальных сетях Ethernet, межлабораторных соединениях электроники (например, в кабелях пробников высокочастотного осциллографа) и в высокочастотных цифровых приложениях (например, логика ECL и PECL хорошо сочетается с кабелем 50 Ом).Обычно используемые конструкции на 50 Ом включают RG-8 и RG-58.
60 Ом: Европа выбрала 60 Ом для радиоприложений примерно в 1950-х годах. Он использовался как в передающих приложениях, так и в антенных сетях. Использование этого кабеля было в значительной степени прекращено, и в настоящее время в радиочастотных системах в Европе используются кабели с сопротивлением 50 или 75 Ом, в зависимости от области применения.
75 Ом: характеристическое сопротивление 75 Ом — это международный стандарт, основанный на оптимизации конструкции коаксиальных кабелей большой протяженности.Видеокабель на 75 Ом — это тип коаксиального кабеля, широко используемый в видео, аудио и телекоммуникационных приложениях. Как правило, все видеоприложения в основной полосе частот, в которых используется коаксиальный кабель (аналоговый и цифровой), подходят для кабеля с сопротивлением 75 Ом. Также системы радиочастотного видеосигнала, такие как сети распределения антенного сигнала в домах и системы кабельного телевидения, построены из коаксиального кабеля 75 Ом (в этих приложениях используются кабели с очень низкими потерями). В мире аудио для цифрового звука (S / PDIF и коаксиальный AES / EBU) используется коаксиальный кабель 75 Ом, а также для подключения радиоприемника дома и в автомобиле.В дополнение к этому некоторые телекоммуникационные приложения (например, некоторые каналы E1) используют коаксиальный кабель 75 Ом. 75 Ом — это стандарт связи, потому что в линии с диэлектрическим наполнением около 77 Ом дает наименьшие потери. Для 75 Ом используются обычные кабели RG-6, RG-11 и RG-59.
93 Ом: В настоящее время это не так часто используется. 93 Ом когда-то использовались для коротких проводов, таких как соединение между компьютерами и их мониторами, из-за низкой емкости на фут, которая уменьшала нагрузку на цепи и позволяла использовать более длинные кабели.Кроме того, он использовался в некоторых системах цифровой связи (терминальные сети IBM 3270) и некоторых ранних системах LAN.
Характеристический импеданс коаксиального кабеля определяется отношением внешнего диаметра проводника к внутреннему диаметру проводника и диэлектрической проницаемостью изоляции. Импеднаж коаксиального кабеля зависит от частоты. Импеданс изменяется с частотой до тех пор, пока сопротивление не станет незначительным эффектом. и до тех пор, пока диэлектрическая проницаемость не станет таблицей.Он выравнивается по «характеристическому импедансу». Частота, при которой полное сопротивление соответствует характеристическому сопротивлению. несколько различается между разными кабелями, но обычно это случается в диапазоне частот около 100 кГц (может варьироваться).
Существенными свойствами коаксиальных кабелей являются их характеристический импеданс и его регулярность, их затухание, а также их поведение в отношении электрического разделения кабеля и окружающей среды, то есть их эффективность экранирования. В приложениях, где кабель используется для подачи напряжения на активные компоненты кабельной системы, сопротивление постоянному току имеет значение.Также для некоторых приложений требуется информация о скорости кабеля. Скорость распространения коаксиального кабеля определяется скорость диэлектрика. Выражается в процентах от скорости света. Вот некоторые данные о распространенных изоляционных материалах для коаксиальных кабелей. и их скорости:
Полиэтилен (PE) 66% Тефлон 70% Пена 78..86%
Обратные потери — это одно число, которое показывает значение характеристик кабеля. насколько хорошо он соответствует номинальному сопротивлению.Низкие возвратные потери в кабеле могут указывать на производственные дефекты кабеля и дефекты монтажа (повреждение кабеля при установке). С коаксиальным кабелем хорошего качества в хорошем состоянии вы обычно лучше, чем -30 дБ, и вам следует вообщем получилось не намного хуже -20 дБ. Обратные потери — это то же самое, что термин VSWR, используемый в мире радио, только выражается иначе (возвратные потери 15 дБ = 1,43: 1 КСВН, Обратные потери 23 дБ = 1,15: 1 КСВ и т. Д.).
Часто используемые типы коаксиальных кабелей
Сравнение общих данных о некоторых часто используемых коаксиальных кабелях (большинство данных из http: // dct.draka.com.sg/coaxial_cables.htm, http://www.drakausa.com/pdfsDSC/pCOAX.pdf и http://users.viawest.net/~aloomis/coaxdat.htm):
Тип кабеля RG-6 RG-59 B / U RG-11 RG-11 A / U RG-12 A / U RG-58 C / U RG-213U RG-62 A / U Импеданс (Ом) 75 75 75 75 75 50 50 93 Материал проводника Голая медь Луженая Луженая Луженая Луженая Голая медь Посаженная медью Медь Медь Медь Медь Посаженная медь Сталь Сталь Жилы проводов 1 1 1 7 7 19 7 1 Площадь проводника (мм2) 0.95 0,58 1,63 0,40 0,40 0,18 0,75 0,64 Диаметр проводника 0,028 дюйма 0,023 дюйма 0,048 дюйма 0,035 дюйма 0,089 дюйма 0,025 дюйма 21AWG 23AWG 18AWG 20AWG 13AWG 22AWG Изоляционный материал Пена ПЭ ПЭ Пена ПЭ ПЭ ПЭ ПЭ ПЭ (полутвердый) Диаметр изоляции 4,6 мм 3,7 мм 7,24 мм 7,25 мм 9,25 мм 2.95 7,25 3,7 мм Внешний проводник Алюминий, неизолированный алюминий, неизолированное основание, луженое покрытие, неизолированное покрытие полиэстер медь полиэстер медь медь медь медь медь лента и проволока лента и проволока проволока проволока проволока оловянная медная оплетка оловянная медная оплетка оплетка оплетка оплетка тесьма тесьма Покрытие Фольга 100% 95% Фольга 100% 95% 95% 95% 97% 95% тесьма 61% тесьма 61% Наружная оболочка PVC PVC PVC PVC PE PVC PVC PVC Внешний диаметр 6.90 мм 6,15 мм 10,3 мм 10,3 мм 14,1 мм 4,95 мм 10,3 6,15 мм Емкость на метр 67 пФ 67 пФ 57 пФ 67 пФ 67 пФ 100 пФ 100 пФ Емкость на фут 18,6 20,5 16,9 20,6 20,6 пФ 28,3 пФ 30,8 13,5 пФ Скорость 78% 66% 78% 66% 66% 66% 66% 83% Вес (г / м) 59 56 108 140 220 38 Затухание дБ / 100 м 50 МГц 5.3 8 3,3 4,6 4,6 6,3 100 МГц 8,5 12 4,9 7 7 16 7 10 200 МГц 10 18 7,2 10 10 23 9 13 400 МГц 12,5 24 10,5 14 14 33 14 17 500 МГц 16,2 27,5 12,1 16 16 20 900 МГц 21 39,5 17,1 24 24 28.5
ПРИМЕЧАНИЕ. Приведенная выше сравнительная таблица предназначена только для информации. Нет никакой гарантии правильность представленных данных. При выборе кабеля для определенного приложения отметьте данные кабеля, предоставленные производителем кабеля. Могут быть некоторые отличия характеристики и характеристики разных кабелей от разных производителей. Например, степень изоляции кабелей может быть разной. Многие коаксиальные кабели с изоляцией PE могут выдерживать напряжение в несколько киловотт, в то время как некоторые коаксиальные кабели с пенопластовой изоляцией cna обрабатывает только 200 вольт или около того.
ПРИМЕЧАНИЕ. Некоторые из упомянутых выше кабелей доступны с пенопластом. изоляционный материал. Это изменяет емкости на несколько меньшие. значение и дает более высокую скорость (обычно около 0,80).
Общие данные о некоторых других коаксиальных кабелях 75 Ом по сравнению с RG-59 (большинство данных из http://dct.draka.com.sg/coaxial_cables.htm и http://users.viawest.net/~aloomis/coaxdat.htm и каталога Tasker):
Тип кабеля RG-6 RG-59 B / U RG-11 RG-11 A / U RG-12 A / U TELLU 13 Tasker RGB-75 Импеданс (Ом) 75 75 75 75 75 75 75 75 Точность импеданса + -2 Ом + -3 Ом + -2 Ом + -3% Материал проводника Bare Copper Bare Tinned Tinned Bare Bare Медь Посаженная Медь Медь Медь Медь Медь Сталь Жилы проводов 1 1 1 7 7 1 10 Жила проводника (мм2) 0.95 0,58 1,63 0,40 0,40 Диаметр 1 мм Диаметр 0,10 мм Сопротивление (Ом / км) 44159 21 21 22210 Изоляционный материал Пена ПЭ Пена ПЭ ПЭ Пена ПЭ Диаметр изоляции 4,6 мм 3,7 мм 7,24 мм 7,25 мм 9,25 мм Внешний проводник Алюминий, неизолированный алюминий, неизолированное основание, луженая медь полиэфирная медь полиэфирная медная медная фольга под медью лента и проволока лента и проволока проволока голая медь оловянная медная оплетка оловянная медная оплетка оплетка тесьма тесьма Покрытие Фольга 100% 95% Фольга 100% 95% 95% Фольга ~ 95% тесьма 61% тесьма 61% тесьма 66% Сопротивление (Ом / км) 6.5 8,5 4 4 12 ~ 40 Наружная оболочка PVC PVC PVC PVC PE PVC (white) PVC Внешний диаметр 6,90 мм 6,15 мм 10,3 мм 10,3 мм 14,1 мм 7,0 мм 2,8 мм Емкость на метр 67 пФ 67 пФ 57 пФ 67 пФ 67 пФ 55 пФ ~ 85 пФ Емкость на фут 18,6 20,5 16,9 20,6 20,6 пФ Скорость 78% 66% 78% 66% 66% 80% 66% Коэффициент экранирования 80 дБ Типичное напряжение (макс.) 2000 В 5000 В 1500 В Вес (г / м) 59 56 108 140 220 58 Затухание дБ / 100 м 5 МГц 2.5 1,5 50 МГц 5,3 8 3,3 4,6 4,6 4,7 19,5 100 МГц 8,5 12 4,9 7 7 6,2 28,5 200 МГц 10 18 7,2 10 10 8,6 35,6 400 МГц 12,5 24 10,5 14 14 12,6 60,0 500 МГц 16,2 27.5 12,1 16 16 ~ 14 ~ 70 900 МГц 21 39,5 17,1 24 24 19,2 90,0 2150 МГц 31,6 3000 МГц 37,4
ПРИМЕЧАНИЕ. Цифры со знаком ~ перед ними являются приблизительными расчетами и / или измерениями. из кабелей или данных кабеля. Эти номера не взяты из документации производителя.ПРИМЕЧАНИЕ 2: Некоторые из упомянутых выше кабелей доступны в специальных версиях с пеной. изоляционный материал. Это изменяет емкости на несколько меньшие. значение и дает более высокую скорость (обычно около 0,80).
Общие сведения о коаксиальном кабеле
Диэлектрик коаксиального кабеля служит только одной цели — поддерживать физическую опору и постоянное расстояние между внутренним проводником и внешним экраном. С точки зрения эффективности нет лучшего диэлектрического материала, чем воздух. В большинстве практичных кабелей кабельные компании используют различные материалы на углеводородной основе, такие как полистирол, полипропилены, полиолефины и другие синтетические материалы для поддержания структурной целостности.
Иногда коаксиальные кабели используются также для передачи низкочастотных сигналов, таких как аудиосигналы или сигналы измерительных устройств. В аудиоприложениях импеданс коаксиального кабеля не имеет большого значения (это высокочастотное свойство кабеля). Обычно коаксиальный кабель имеет определенную емкость (обычно 50 пФ / фут) и определенную индуктивность. Но сопротивление у него очень мало.
Общие характеристики кабелей:
Типичный коаксиальный кабель с сопротивлением 50 Ом составляет примерно 30 пФ на фут (не относится к миниатюрным кабелям или большим кабелям передатчика, дополнительные сведения см. В каталоге кабелей).Коаксиальные кабели на 50 Ом используются в большинстве радиоприложений, в коаксиальном Ethernet и во многих измерительных приборах.
Типичный коаксиальный кабель 75 Ом составляет около 20 пФ на фут (не относится к миниатюрным кабелям или большим кабелям передатчика, более подробную информацию см. В каталоге кабелей). Кабель 75 Ом используется для всех видеоприложений (видео в основной полосе частот, кабели для мониторов, антенные сети, кабельное телевидение, CCTV и т. Д.), Для цифрового звука (S / PDIF, коаксиальный AES / EBU) и для телекоммуникационных приложений (например, для коаксиального кабеля E1. ).
Типичное сопротивление 93 Ом составляет около 13 пФ на фут (не относится к специальным кабелям). Этот тип кабеля используется для некоторых специальных применений.
Обратите внимание, что это общие утверждения. Специальный кабель 75 Ом может быть 20 пФ / фут. Другой 75-омный кабель может быть 16 пФ / фут. Там есть нет точной корреляции между характеристическим импедансом и емкость.
В общем, постоянный импеданс (включая разъемы) кабель, когда оба конца оконцованы правильной нагрузкой, представляет собой чисто резистивные потери.Таким образом, емкость шкалы равна нематериально для видео и цифровых приложений.
Типичные конструкции коаксиального кабеля:
Гибкий (плетеный) коаксиальный кабель, безусловно, самый распространенный тип закрытой линии электропередачи из-за ее гибкость. Это коаксиальный кабель, что означает, что оба сигнала и заземляющие проводники находятся на одной центральной оси. Внешний проводник сделан из тонкой плетеной проволоки, поэтому название «коаксиальный кабель в оплетке». Этот тип кабеля используется практически во всех приложениях, требующих полной экранирование центрального проводника.Эффективность экранирование зависит от плетения оплетки и количество слоев тесьмы. Один из недостатков плетеного кабеля заключается в том, что экранирование не на 100% эффективен, особенно на высоких частотах. Это потому что плетеная конструкция допускает небольшие короткие длина волны (высокочастотная) энергия для излучения. Как обычно это не представляет проблемы; однако, если выше степень экранирования требуется, полужесткий коаксиальный кабель рекомендуемые. В некоторых высокочастотных гибких коаксиальных кабелях внешний щит состоит из обычной косы и дополнительной экран из алюминиевой фольги для лучшего экранирования высоких частот.
В полужестком коаксиальном кабеле
используется сплошной трубчатый внешний проводник, поэтому вся радиочастотная энергия содержится внутри кабеля. Для приложений, использующих частоты выше 30 ГГц, рекомендуется миниатюрный полужесткий кабель.
Ленточный коаксиальный кабель сочетает в себе преимущества ленточного и коаксиального кабелей. Ленточный коаксиальный кабель состоит из множества крошечных коаксиальных кабелей, которые физически размещены сбоку друг от друга и образуют плоский кабель. Каждый отдельный коаксиальный кабель состоит из сигнального проводника, диэлектрика, экрана из фольги и дренажного провода, который постоянно контактирует с фольгой.Затем вся сборка покрывается внешней изоляционной оболочкой. Основным преимуществом этого кабеля является скорость и легкость, с которой он может быть заделан массой с помощью техники смещения изоляции.
Часто можно услышать термин «экранированный кабель». Это очень аналогичен коаксиальному кабелю, за исключением расстояния между центрами провод и экран не контролируются тщательно во время производство, что приводит к непостоянному импедансу.
Если сопротивление кабеля достаточно критично, чтобы беспокоиться о правильном выборе между 50 и 75 Ом, тогда емкость значения не будет.Причина это так что кабель будет либо нагрузочный прекращено или источник прекращен, или и то, и другое, и распределенная емкость кабеля сочетается с распределенная индуктивность для формирования импеданса.
Кабель с согласованным оконечным сопротивлением при другой конец оказывается во всех отношениях сопротивляющимся, неважно, дюйм это в длину или милю. Емкость не имеет значения, кроме случаев, когда это влияет на уже учтенный импеданс. На самом деле нет электрические измерения, которые вы могли бы произвести, всего лишь конец кабеля, который мог различить 75 Ом (идеальный) кабель с нагрузкой 75 Ом на дальнем конце от той же нагрузки без промежуточного кабеля.Учитывая, что линия заканчивается правильными 75 ом нагрузки (а если нет, то блин должно быть!), нагрузка 75 Ом резистивный, и сосредоточенная емкость кабеля значения не имеет. То же самое относится и к другим кабелям с полным сопротивлением, даже если они заделаны. к их номинальному сопротивлению.
Существует эффект, характерный сопротивление кабеля при изменении частоты. Если это частотно-зависимое изменение импеданса достаточно велико, кабель будут согласованы по сопротивлению с нагрузкой и источником на некоторых частотах, и не совпадали с другими.Характеристический импеданс — не единственная деталь кабеля. Однако есть еще один эффект, который может вызвать потерю детализировать сигналы с быстрым нарастанием. Есть такое понятие как частотно-зависимые потери в кабеле. Также есть свойство контролируемого импеданса. кабели, известные как дисперсия, где разные частоты ходят немного по-разному скорости и с несколько другими потерями.
В некоторых приложениях связи используется пара коаксиальных кабелей 50 Ом. используется для передачи дифференциального сигнала на два невзаимодействующие части 50-омного коаксиального кабеля.Суммарное напряжение между двумя коаксиальными проводники в два раза больше несимметричного напряжения, но чистый ток в каждом из них одинаков, поэтому дифференциальное сопротивление между двумя используемыми коаксиальными кабелями в дифференциальной конфигурации будет 100 Ом. Пока сигнальные пути не взаимодействуют, дифференциальный импеданс всегда точно в два раза несимметричный импеданс любого пути.
Коаксиальные (ial) РЧ-разъемы являются жизненно важным звеном в системе, которая использует коаксиальные кабели и высокочастотные сигналы.Коаксиальные разъемы часто используются для сопряжения двух устройств, таких как антенна, с линией передачи, приемником или передатчиком. Правильный выбор коаксиального разъема облегчит этот интерфейс.
Коаксиальные соединители бывают разных сопротивлений, размеров, форм и отделок. Существуют также женские и мужские версии каждого из них. Как следствие, существуют тысячи моделей и вариаций, каждая со своими достоинствами и недостатками. Коаксиальные разъемы обычно обозначаются серийными номерами.К счастью, существует всего около дюжины группировок или обозначений серий. Каждый из них имеет свои важные характеристики.Самые популярные серии коаксиальных разъемов RF без определенного порядка — UHF, N, BNC, TNC, SMA, 7-16 DIN и F. Вот краткое введение в эти типы разъемов:
Разъем «UHF»: Разъем «UHF» — это старый промышленный резерв для частот выше 50 МГц (во время Второй мировой войны 100 МГц считались UHF). Разъем UHF — это в первую очередь недорогой универсальный винтовой тип, который на самом деле не имеет сопротивления 50 Ом.Поэтому в основном он используется на частотах ниже 300 МГц. Допустимая мощность этого разъема составляет от 500 Вт до 300 МГц. Диапазон частот 0-300 МГц.
Разъемы типа «N»: разъемы типа «N» были разработаны в Bell Labs вскоре после Второй мировой войны, поэтому это один из старейших высокопроизводительных коаксиальных разъемов. У него хороший КСВН и низкие потери на частоте 11 ГГц. Допустимая мощность этого разъема составляет 300 Вт на частоте 1 ГГц. Диапазон частот 0-11 ГГц.
Разъем «BNC»: разъемы «BNC» имеют интерфейс с байонетным замком, который подходит для использования там, где требуются многочисленные вставки для быстрого подключения / отключения.Разъем BNC, например, используется в различных лабораторных приборах и радиооборудовании. Разъем BNC имеет гораздо более низкую частоту среза и более высокие потери, чем разъем N. Разъемы BNC обычно доступны в версиях на 50 и 75 Ом. Допустимая мощность этого разъема составляет 80 Вт на частоте 1 ГГц. Диапазон частот 0-4 ГГц.
Разъемы «TNC» — это улучшенная версия BNC с резьбовым интерфейсом. Допустимая мощность этого разъема составляет 100 Вт на частоте 1 ГГц. Диапазон частот 0-11 ГГц.
Разъем «SMA»: разъемы «SMA» или миниатюрные разъемы стали доступны в середине 1960-х годов. Они в первую очередь предназначены для полужестких кабелей малого диаметра (0,141 дюйма и меньше) с металлической оболочкой. Допустимая мощность этого разъема составляет 100 Вт на частоте 1 ГГц. Диапазон частот 0–18 ГГц.
Разъем «7-16 DIN»: разъемы «7-16 DIN» недавно были разработаны в Европе. Номер детали представляет собой размер в миллиметрах и спецификации DIN. Эта довольно дорогая серия соединителей была в первую очередь разработана для приложений с высоким энергопотреблением, где расположено много устройств (например, опоры сотовой связи).Допустимая мощность этого разъема составляет 2500 Вт на частоте 1 ГГц. Диапазон частот 0-7,5 ГГц.
F-разъем: F-разъемы были в первую очередь разработаны для очень недорогих приложений с большим сопротивлением 75 Ом, таких как телевидение и кабельное телевидение. В этом соединителе центральный провод коаксиального кабеля становится центральным проводником.
«Антенный разъем IEC»: это очень недорогой разъем с сопротивлением 75 Ом, используемый для подключения телевизионных и радиоантенн по всей Европе.
Существуют также некоторые специальные разъемы и особые варианты разъемов, используемых для некоторых специальных применений.Например, FCC потребовала, чтобы поставщики РЧ LAN (локальных сетей) имели РЧ-интерфейс, который не может быть сопоставлен имеющейся серией РЧ-разъемов (идея состоит в том, чтобы предотвратить подключение антенн с более высоким коэффициентом усиления к этим устройствам). В результате было разработано несколько так называемых «соединителей обратной полярности». TNC обратной полярности — одна из самых популярных, где резьба левая, а не обычная правая.

Томи Энгдал <[email protected]>

Теория и применение коаксиального кабеля
ТЕОРИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ

Передача электрических сигналов по проводным линиям требует использования двух проводов для замыкания цепи.Один из них мы называем проводом «вперед»; другой — «обратный» провод.
Для объяснения коаксиального кабеля давайте рассмотрим телефонную установку с использованием обычного провода. Провода соединены попарно на телефонных столбах; одна пара используется для каждой телефонной цепи. В некоторых цепях на полюсе монтируется только провод «ход», а сама земля используется как «возврат ». Иногда пары проводов для телефонных цепей объединяются в группы до 1800 пар (3600 отдельных проводов), а затем покрываются оболочкой, образуя «многопарный кабель».
Во всех этих устройствах провода, по которым проходят очень слабые электрические токи, по которым осуществляется телефонный разговор, подвергаются внешним помехам. Молния, хотя она не может ударить напрямую по проводам, вызовет статический заряд. Влажная погода может вызвать утечку через изоляторы, создавая «жаркий» шум в вашей телефонной трубке, а неисправности в линиях электропередачи могут вызвать хлопки и громкое гудение, которые мешают разговору. Близость других пар проводов, передающих разговоры к вашей паре, особенно в многопарных кабелях, может привести к тому, что вы будете слабо слышать другой разговор в фоновом режиме.Это называется «перекрестный разговор».
Есть две другие проблемы, связанные с использованием обычной пары проводов для связи. Во-первых, этот тип схемы имеет высокое «затухание», то есть сигналы становятся слабее по мере прохождения по проводам, а на дальней линии необходимы усилители для усиления разговора каждые несколько миль, чтобы разговор был не заблудиться ниже линии шума.
Другая проблема, и самая важная с экономической точки зрения, — это «пропускная способность».Телефонный разговор может быть удовлетворительным, если цепь передает звуковые сигналы в диапазоне от примерно 300 герц (Гц) до примерно 2,500 Гц, в общей «полосе» 2200 Гц. Можно вести более одного разговора одновременно по паре проводов путем «частотного мультиплексирования» разговоров.
Один разговор будет занимать частоты от 300 до 2500 Гц, следующий — от 3000 до 5200, следующий — от 5700 до 7900 и так далее. Для каждого разговора требуется 2200 Гц, и существует «защитная полоса» не менее 500 Гц между каждым разговором, чтобы предотвратить их смешивание.Каждый из этих сигналов повторно преобразуется на приемном конце линии в диапазон от 300 до 2500 Гц, прежде чем они появятся в телефонной трубке. Мы не можем продолжать увеличивать количество разговоров, которые пара проводов может передавать одновременно, из-за относительно низкого верхнего предела частоты, которую может передавать эта система обычных проводов. Коаксиальный кабель был разработан для решения вышеупомянутых проблем.
В коаксиальном кабеле «ходовой» провод — это центральный провод, медный провод, одножильный или многожильный, сравнительно небольшого диаметра, вокруг которого находится очень тяжелая изоляция — диэлектрик.Но «обратный» провод больше не является другим идентичным проводом. Вместо этого он имеет форму медной трубки, полностью окружающей «ходовой» провод и диэлектрик, и концентричной с ним; отсюда и термин «коаксиальный». Таким образом, никакие внешние помехи не могут повлиять на ваш разговор (в случае использования телефона), потому что он переносится токами, полностью экранированными от внешних воздействий трубчатым «обратным» проводником. Также исключено влияние погоды.
Коаксиальный кабель имеет чрезвычайно широкую полосу пропускания; он будет передавать сигналы от нулевой частоты (постоянного тока) до многих миллионов герц.Буквально сотни разговоров (или сообщений) могут мультиплексироваться по частоте и передаваться одновременно по одному коаксиальному кабелю, или телевизионная программа, занимающая около 3 500 000 Гц, может передаваться одновременно с сотнями телефонных разговоров.
Коаксиальный кабель, поскольку он имеет низкое затухание, не требует такого количества усилителей, как при использовании обычного провода. Те, которые требуются, относительно недороги, поскольку они одновременно усиливают все сотни сигналов по кабелю.
Помимо его важности в телефонной промышленности, все основные производители радио, телевидения, радаров, средств навигации, управления огнем, самолетов, судостроения, подводного звука и многих других типов передающего оборудования используют коаксиальный кабель. В системах кабельного телевидения и замкнутого телевидения используется кабель этого типа на несколько километров. Сложные системы кабельного телевидения, например, используют кабель большого диаметра с одинарным или двойным экранированием в качестве основной линии передачи с ответвлениями меньшего размера для вторичного ввода; Третий размер, даже меньший, передает телевизионный сигнал прямо в приемник.
Использование коаксиального кабеля распространяется на любые приложения, в которых потери и затухание сигнала должны быть минимальными или в которых важно устранение внешних помех. Другое применение — его использование в различных системах измерения. Объединение множества коаксиальных кабелей под одной оболочкой в единое целое используется в области компьютеризированных контрольно-измерительных приборов.
Высокотемпературный коаксиальный кабель с изоляцией из ПТФЭ (политетрафторэтилена) используется производителями самолетов и ракет, в высокотемпературных применениях и в продуктах, где требуется защита от сильных щелочей и кислот или других высококоррозионных жидкостей.
Как идентифицируются коаксиальные кабели? Только кабели, изготовленные в строгом соответствии со спецификациями правительства США, могут быть помечены надписью RG. Значения сокращений в этой легенде следующие:
R — РАДИОЧАСТОТА
G — ПРАВИТЕЛЬСТВО
8- Присвоен ли номер
правительственному утверждению
/ U — Универсальная спецификация

Если перед / появляются буквы A, B или C, это означает изменение или пересмотр спецификации. Например, RG 8 / U заменяется RG 8A / U, но оба типа все еще используются.
Типы без маркировки RG в первую очередь предназначены для использования там, где приложение не соответствует требованиям какого-либо государственного типа. Есть много других типов кабелей, предназначенных для конкретных применений. Каждый производитель по-разному идентифицирует их.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

1. ATTENUATION — Затухание — это потеря мощности или сигнала, выраженная в децибелах; это обычно записывается и обозначается как дБ / 100 футов на определенной частоте. Примером может служить RG 8A / U, у которого потеря 5.5 дБ / 100 футов при 400 МГц.
2. ЧАСТОТА — Частота — это термин, обозначающий количество реверсий или циклов в потоке переменного тока (AC) за одну секунду. Например, частота переменного тока, обычно используемая в США, составляет 60 Гц и обычно отображается как 60 Гц. Радиовещательные станции работают с частотой в тысячи циклов в секунду, и их частоты называются килогерцами (кГц). На циферблате AM-радио частоты отображаются в килогерцах (кГц). Высокие частоты выражаются в миллионах циклов в секунду и называются мегагерцами (МГц).Телевидение транслируется в диапазоне МГц.
3. ИМПЕДАНС — Импеданс — это термин, выражающий отношение напряжения к току в кабеле бесконечной длины. В случае коаксиальных кабелей импеданс выражается в «омах импеданса». Коаксиальные кабели обычно делятся на три основных класса; 50 Ом, 75 Ом и 95 Ом.
Пример каждого класса:
RG 8A / U Импеданс 50 Ом
RG 11A / U Импеданс 75 Ом
RG 22B / U Импеданс 95 Ом

4.ЕМКОСТЬ (ЕМКОСТЬ) — Емкость или емкость — это свойство системы проводников и диэлектриков, которое позволяет накапливать электричество, когда между двумя проводниками существует разность потенциалов или напряжений. Значение емкости выражается в фарадах. Когда мы имеем дело с коаксиальным кабелем, диапазоны пропускной способности очень малы и выражаются в пикофарадах (пФ). Емкость — главный фактор, определяющий импеданс. Примеры кабелей с типичным импедансом имеют следующие характеристики:
RG или M17
Полное сопротивление кабеля (Ом)
Тип диэлектрика
Емкость (пФ / фут)
RG 8A / U
50
ЧП
29.5
RG 231A / U
50
Пенополиэтилен
25,0
RG 188A / U
50
Твердый TFE
29,0
M17 / 6
75
ЧП
20.6
RG 306A / U
75
Пена
PE
16,5
RG 140
75
Твердый TFE
21,0
M17 / 90
93
Воздушное пространство ПЭ
13.5
M17 / 56
95
ЧП
17,0
M17 / 95
95
Твердый TFE
15,4
RG 24A / U
125
ЧП
12.0
RG 114A / U
185
Воздушное пространство ПЭ
6.5

5. СКОРОСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ — Скорость распространения, обычно называемая скоростью, представляет собой отношение скорости потока электрического тока в изолированном кабеле к скорости света. Все изолированные кабели имеют это соотношение, которое выражается в процентах. В случае коаксиальных кабелей с полиэтиленовым диэлектриком это соотношение находится в диапазоне 65% — 66%.
При выборе коаксиального кабеля мы должны тщательно учитывать не только критерии проектирования, но и использование и применение. Выбор материалов с учетом общих проектных соображений приведен в таблицах с 1 по 4 ниже:
ВНУТРЕННИЕ ПРОВОДНИКИ
МЯГКИЙ ГОЛЫЙ
МЕДЬ ЛУНОВЕННАЯ МЯГКАЯ
МЕДЬ СЕРЕБРО — ПОКРЫТИЕ
МЕДЬ НИКЕЛЬ — ПОКРЫТИЕ
МЕДЬ ЛУЗОВАЯ — КАДИМУМ
БРОНЗА МЕДЬ
СВАРКА
Максимальная рабочая температура C 200 150 200 250 150 200
Удельное сопротивление при 20 ° C, Ом — круговые мил / фут. 10,371 11,133 10,371 12,5 11,92 25,928
Средняя прочность на разрыв, фунт / кв. Дюйм (1000) 37 37 37,5 37,5 45 130
Гибкость отлично отлично отлично отлично хорошо хорошее
Примечания самый популярный — для дополнительной гибкости используйте многожильный для дополнительной стойкости к окислению и легкой пайки, лучше всего подходит для низкочастотных применений для использования при повышенных температурах в самолетах, ракетах и электронике, легко паяется для сверхвысоких температур высокая прочность на разрыв и гибкость сверхвысокая прочность на разрыв

ТАБЛИЦА 1 — Внутренние проводники

НАРУЖНЫЕ ПРОВОДНИКИ
МЯГКИЙ ГОЛЫЙ
МЕДЬ ЛУНОВЕННАЯ МЯГКАЯ
МЕДЬ СЕРЕБРО — ПОКРЫТИЕ
МЕДЬ ТРУБКА АЛЮМИНИЕВАЯ МЕДНАЯ ТРУБКА
Максимальная рабочая температура C 200 150 200 – —
Гибкость отлично отлично отлично плохое плохое
Примечания самый популярный в тесьме, минимум.004 «до 0,010», добавьте второй экран для повышения гибкости наиболее популярен в плетеной оплетке, от 0,004 дюйма до 0,010 дюйма, добавьте второй экран для повышения гибкости, лучше для низких частот наиболее популярен в плетеной оплетке, от 0,004 дюйма до 0,010 дюйма, добавьте второй экран для повышения гибкости, для высоких температур для высоких растягивающих и раздавливающих нагрузок и более низкого затухания для высоких нагрузок на растяжение и раздавливание

ТАБЛИЦА 2 — Наружные проводники

ПЕРВИЧНЫЕ ДИЭЛЕКТРИКИ
ПОЛИЭТИЛЕН (PE) ПОЛИЭТИЛЕН ПЕННЫЙ (PE) Фторированный этиленпропилен (FEP) Поли тетрафторэтилен (ПТФЭ) БУТИЛОВЫЙ РЕЗИН
Максимальная рабочая температура C -65 до 80 -65 до 80 -65 до 200 -65 до 260 от -40 до 80
Средняя прочность на разрыв, фунт / кв. Дюйм (1000) 1.9 2,2 3,6 2,7 1,1
Гибкость хорошо хорошо отлично хорошо отлично
Устойчивость к прорезанию хорошо плохое хорошо ярмарка отлично
Водонепроницаемость отлично плохое отлично отлично хорошее
Устойчивость к органическим растворителям плохое плохое отлично отлично хорошее
Устойчивость к кислотам и щелочам отлично отлично отлично отлично хорошее
Примечания для использования при температуре не выше 80 ° C для использования при температуре не выше 80 ° C для использования при высоких температурах до 200 ° C для использования при высоких температурах до 260 ° C для импульсных кабелей и исключительной гибкости

ТАБЛИЦА 3 — Первичные диэлектрики

КУРТКИ
ПОЛИЭТИЛЕН Тетрафтор-
, метилен
(ТФЭ) Фторированный этилен
Пропилен (FEP) ПВХ НЕОПРЕН СТЕКЛЯННАЯ ОПЛЕТКА
Максимальная рабочая
температура C 80 260 200 105 90 260
Средняя прочность на разрыв
фунтов на квадратный дюйм (1000) 1.9 3,5 2,7 2,5 3,2 —
Гибкость хорошо хорошо хорошо хорошо отлично отлично
Устойчивость к органическим
растворителям плохая отлично отлично плохая хорошо отличная
Устойчивость к кислотам и
щелочам отлично отлично отлично ярмарка хорошо отлично
Устойчивость к истиранию хорошо отлично отлично хорошо отлично плохое
Огнестойкость медленное горение негорючие негорючие самозатухающий самозатухающий негорючий
Примечания для повышенной устойчивости
к атмосферным воздействиям для сопряжения с высокотемпературным диэлектриком
для сопряжения с высокотемпературным диэлектриком
наиболее часто используемые для соединения с бутиловым
диэлектриком для сопряжения с высокотемпературным диэлектриком

ТАБЛИЦА 4 — Кожухи

Расчетная формула характеристического импеданса одиночной коаксиальной линии:
где:
Z 20 0 = Характеристическое сопротивление
E = Диэлектрическая проницаемость (воздух 1.0), см. Таблицу 5.
D = Внутренний диаметр « возвратного » (внешнего) проводника (токопроводящая металлическая трубка или одна или несколько оплеток),
см. Рисунок 1.
d = Внешний диаметр проходного (внутреннего)
проводника, см. рисунок 1.

Диэлектрический материал
Диэлектрик
Константа
(E)
Мощность
Коэффициент
(p)
Воздух
1.00
Полиэтилен — пенопласт (PE)
1,40 — 2,10
0,0003
Полиэтилен твердый (PE)
2,3
0,0003
Поли тетрафторэтилен
(ПТФЭ)
2.1
0,0002
Ячеистый поли тетрафторэтилен
(ПТФЭ))
1,4
0,0002
Фторированный этиленпропилен
(FEP)
2,1
0,0007
Ячеистый фторированный этилен
Пропилен (FEP)
1.5
0,0007
Бутилкаучук
3,1
–
Силиконовый каучук
2,08 — 3,50
0,007 — 0,01

ТАБЛИЦА 5 — Диэлектрические свойства
Еще одним важным ключом к выбору коаксиального кабеля является требуемое затухание.Формула для теоретического расчета затухания (A) представляет собой затухание из-за проводников плюс затухание из-за диэлектрика:

где:
Как легко видеть, затухание будет увеличиваться с увеличением частоты. В идеальном кабеле картина увеличения затухания будет точной и регулярной. Однако с практической точки зрения этого трудно достичь, и по этой причине указываются допуски. В технических характеристиках военной техники RG подробно описаны допустимые допуски для различных электрических характеристик.Идеальный дизайн основан, прежде всего, на возможности получить теоретически идеальный кабель. Как и в случае с любым другим производством, это не слишком практично.
Следовательно, физические допуски, с которыми может изготавливаться кабель, следует рассматривать в такой же мере при проектировании, как и эмпирические формулы. Эти допуски варьируются от кабеля к кабелю в зависимости от физического размера кабеля и диэлектрического материала, используемого при его производстве. Поскольку производство коаксиального кабеля представляет собой производственный процесс «непрерывного» типа, а не «периодического», встречаются вариации.Чтобы гарантировать, что в кабеле нет места, которое могло бы вызвать сильное затухание, кабель можно «качать» на различных частотах, особенно на тех частотах, которые соответствуют или близки к предполагаемому использованию кабеля.
Если мы рассмотрим основную формулу Z0, станет совершенно очевидно, что разница в D всего в несколько тысячных долей дюйма может значительно повлиять на импеданс, а в группе миниатюрных кабелей 50 Ом допуски становятся еще более важными. Даже после безупречного дизайна остается практическая установка и использование кабеля.На номинальную мощность, а также на другие характеристики будут влиять такие факторы использования, как изгиб, изгиб (особенно в радиусе, меньшем, чем в 20 раз превышающий его собственный диаметр), и колебания атмосферного давления (большая высота).
На габаритный размер кабеля по отношению к используемому диэлектрику сильно влияют важные требования к рабочему напряжению. Номинальная мощность, которая является одним из важных факторов при проектировании, в значительной степени зависит от значения D / d.Это основное соотношение при условии согласования линий и оптимальной температуры окружающей среды 40 ° C.
Температура жилы полиэтиленового диэлектрического коаксиального кабеля составляет от 65 C до максимум 80 C. Чтобы дать вам представление о том, что происходит с электропитанием в зависимости от температуры окружающей среды и температуры жилы, обратите внимание на Рисунок II. Очевидно, что для более точного расчета номинальной мощности необходимо учитывать как температуру окружающей среды, так и температуру проводника. На рисунке III показаны номинальные мощности некоторых предпочтительных кабелей при температуре окружающей среды 40 ° C и температуре жилы 80 ° C.Если предполагается, что кабель будет использоваться при температуре окружающей среды выше 40 C, мы должны соответствующим образом снизить цену. Если взять в качестве примера RG 17, то его номинальная мощность составляет 930 Вт на частоте 500 МГц. Если ожидается, что температура окружающей среды будет 50 C, мы должны снизить коэффициент до 75%, что даст нам номинальную мощность 700 Вт.
РИСУНОК III

Еще одно очень важное соображение, связанное не только с мощностью, но и с затуханием, — это КСВН. КСВН — это коэффициент стоячей волны напряжения. Это отношение максимального напряжения к минимуму напряжения на коаксиальном кабеле.Это происходит, когда есть разрыв или несоответствие кабеля (например, не используйте нагрузку 50 Ом для системы 75 Ом). Это отклонение от теоретически идеального вызывает отражение падающей волны. Отраженная волна и падающая волна создают стоячую волну. Для максимальной передачи энергии важность этого отношения становится наиболее очевидной.
Во многих системах допускается КСВ, равное максимум 1,3, но чем ниже КСВН, тем лучше становится готовая система. На рисунке IV показано, что происходит, когда КСВ превышает 1.0. Когда VSWR увеличивается, затухание увеличивается. Сложность получения низкого КСВН легко увидеть, если понять, что фактический КСВН любого компонента склонен быть лучше, чем измеренный общий КСВН. Если бы мы могли получить идеально согласованные разъемы, а также сделать идеально идеальную оконцовку, мы смогли бы приблизиться к идеальному КСВН (при условии идеальной разводки кабелей).

РИСУНОК IV

В дополнение к типам коаксиальных кабелей RG, полный список которых приведен на следующих страницах в этом Техническом справочнике и каталоге, были представлены многие другие типы РЧ-линий передачи.Один из самых популярных коммерческих типов — группа, использующая вспененный или ячеистый диэлектрик. Кабели этого типа обычно соответствуют характеристикам кабелей RG под номерами 8, 11, 58 и 59. При использовании уникального метода изготовления воздух вводится в диэлектрик, создавая диэлектрик, очень похожий на губку. Это имеет решающее преимущество перед твердым диэлектриком в том, что достигается гораздо лучшее затухание. Однако процесс изготовления трудно контролировать, и также могут быть изменения по мере старения кабеля или его изгиба, вызывая увеличение затухания.
Другая коммерческая группа — это тип «с воздушным интервалом». Различные производители продают эти линии передачи под разными торговыми марками. По сути, они состоят из необходимого «ходового» проводника, вокруг которого намотана спиральная машина, удерживающая «ходовой» провод на месте. Обычно внешний или «обратный» проводник представляет собой сплошную оболочку из меди или алюминия, иногда покрытую полиэтиленом для механической защиты, а также для прямой защиты от захоронения. Готовый продукт представляет собой надежный, однородный кабель с низкими потерями.Популярность этих кабелей постепенно растет из-за их надежности и прочной конструкции. У них есть преимущества, которых добиваются коммерческие пользователи линий передачи, индустрия кабельного телевидения, а также некоторые военные системные установки, требующие исключительно долгого срока службы. Их преимущества: малая возможность изменения электрических характеристик из-за старения; снижение затрат на обслуживание; и однородность, приводящая к хорошему КСВН во всем частотном диапазоне.

ПРОИЗВОДСТВО

Группа кабелей RG, известных как полутвердые диэлектрические кабели, такие как RG 62 / U, RG 71 / U и RG 63 / U, имеют одну общую черту.У них есть центральный проводник, вокруг которого спирально наматывается полиэтиленовая нить, а затем поверх нити экструдируется полиэтиленовый диэлектрик. В этом отношении все различные группы одинаковы по основному дизайну и конструкции вплоть до стадии плетения. Мы обсудим вышеупомянутую группу, поскольку их сложнее производить.
«Ходовой» провод, используемый в группах RG 62 / U и RG 71 / U, представляет собой стальной сердечник с медным покрытием, «Copperweld». Медная сварка производится с помощью тщательно контролируемого процесса, при котором толстое медное покрытие неразрывно приваривается к высокопрочной стальной сердцевине.В случае RG 62 / U и RG 71 / U, проходной провод имеет калибр 22 с номинальным диаметром 0,0253 дюйма. Поскольку высокочастотные токи проходят в основном по внешней обшивке электрического проводника, медная сварка используется в Эти кабели обеспечивают уникальное сочетание высокой прочности и электрической проводимости.
Оригинальность такой конструкции демонстрирует сложность выбора, связанного с выбором проводников для коаксиального кабеля. В таблице 1 перечислены некоторые основные характеристики различных проводников, широко используемых сегодня.Использование и применение готового кабеля не должно игнорироваться в критериях окончательного проектирования. Процесс изготовления групп RG 62 / U или RG 71 / U требует нескольких операций. На первом этапе полиэтиленовая нить наматывается на проводник.
Во второй операции диэлектрик выдавливается поверх проводника и спиральной нити. При этой операции существует вероятность поломки проводника из-за того, что спиральная нить не всегда имеет одинаковый диаметр, и это может вызвать заклинивание наконечника экструдера.Это заклинивание вызовет кратковременную остановку, а последующий рывок может привести к поломке. Экструдированная изоляция проходит «искровые испытания» в рамках операции экструзии, чтобы убедиться в отсутствии пустот или отверстий в диэлектрике. (Внутренний проводник находится под потенциалом земли.) Любое точечное отверстие в диэлектрике приведет к искровому пробою, который записывается в соответствии с местоположением и номером катушки, чтобы его можно было вырезать перед выполнением оставшихся операций.
Следующая операция — плетение. Экструдированный сердечник оплетен одним или двумя экранами в соответствии со спецификацией.Во время этой операции и всех остальных операций трос находится под постоянным натяжением. После операции плетения на кабель наносится экструдированная оболочка. Опять же, кабель проходит через цепной электрод с высоким потенциалом, чтобы обнаружить любые дефекты оболочки. (Оплетка в этом случае находится под потенциалом земли.)
Когда диэлектрик полиэтиленового коаксиального кабеля (твердый или полутвердый) экструдируется, в материале возникают деформации. Теоретически эти напряжения уменьшаются за счет использования горячей воды в охлаждающем желобе.Когда диэлектрик проходит через охлаждающую ванну, он проходит через очень горячую воду, чтобы охладить ее постепенно; следовательно, большая часть напряжения должна была быть снята. Все остальные операции поддерживают эту первую экструзию под натяжением, так что любые деформации, которые могли остаться после операции экструзии, имеют мало возможностей для снятия. Когда кабель разматывается, это высвобождает деформации, если таковые имеются, и может быть движение проводника, непропорциональное движению диэлектрика, которое может проявляться только в определенных местах.Чтобы обнаружить эту возможную проблемную зону, можно использовать «тест развертки».
Как видно из предыдущего объяснения, при изготовлении коаксиального кабеля возникают возможные проблемы. Некоторые физические проблемы могут привести к проблемам с электроникой. По этим причинам производители постоянно совершенствуют управление технологическим процессом, чтобы готовый кабель отвечал самым высоким стандартам.
Производство коаксиального кабеля — это сложный процесс, и для очень сложной области применения, в которой он применяется, требуется высочайшее качество.
Коаксиальный кабель, вероятно, является наиболее универсальным типом кабеля из существующих на сегодняшний день. Его разработка была одной из поистине великих вех в науке о дальней связи, а также о передаче очень сложных сигналов по относительно простому кабелю.
Copperweld — торговая марка Copperweld Steel Company.
Standard Wire & Cable Company может предоставить вам продукты нужного размера, типа и количества, необходимые для соблюдения графика и удовлетворенности вашего руководства.Мы делаем это для компаний с 1947 года.
Если вам нужен товар, которого нет в наличии, не волнуйтесь. Мы сделаем это для вас. Еще одна наша специальность — нестандартный кабель и нестандартная форма термоусадки. Мы предлагаем конструкторские, инженерные и производственные решения, которые точно соответствуют вашим требованиям.
ISO 9001: 2015 / AS 9120B: 2016
Соответствует
Поставщики и ресурсы беспроводной связи RF
О мире беспроводной связи RF
Сайт RF Wireless World является домом для поставщиков и ресурсов радиочастотной и беспроводной связи.На сайте представлены статьи, руководства, поставщики, терминология, исходный код (VHDL, Verilog, MATLAB, Labview), тестирование и измерения, калькуляторы, новости, книги, загрузки и многое другое.
Сайт RF Wireless World охватывает ресурсы по различным темам, таким как RF, беспроводная связь, vsat, спутник, радар, оптоволокно, микроволновая печь, wimax, wlan, zigbee, LTE, 5G NR, GSM, GPRS, GPS, WCDMA, UMTS, TDSCDMA, Bluetooth, Lightwave RF, z-wave, Интернет вещей (IoT), M2M, Ethernet и т. Д. Эти ресурсы основаны на стандартах IEEE и 3GPP.Он также имеет академический раздел, который охватывает колледжи и университеты по инженерным дисциплинам и MBA.
Статьи о системах на основе Интернета вещей
Система обнаружения падений для пожилых людей на основе Интернета вещей : В статье рассматривается архитектура системы обнаружения падений, используемой для пожилых людей. В нем упоминаются преимущества или преимущества системы обнаружения падений Интернета вещей. Читать дальше➤
Также обратитесь к другим статьям о системах на основе Интернета вещей следующим образом:
• Система очистки туалетов самолета. • Система измерения столкновений • Система отслеживания скоропортящихся продуктов и овощей • Система помощи водителю • Система умной торговли • Система мониторинга качества воды. • Система Smart Grid • Система умного освещения на базе Zigbee • Интеллектуальная система парковки на базе Zigbee. • Система умной парковки на основе LoRaWAN
Статьи о беспроводной радиосвязи
В этом разделе статей представлены статьи о физическом уровне (PHY), уровне MAC, стеке протоколов и сетевой архитектуре на основе WLAN, WiMAX, zigbee, GSM, GPRS, TD-SCDMA, LTE, 5G NR, VSAT, Gigabit Ethernet на основе IEEE / 3GPP и т. Д. .стандарты. Он также охватывает статьи, относящиеся к испытаниям и измерениям, по тестированию на соответствие, используемым для испытаний устройств на соответствие RF / PHY. УКАЗАТЕЛЬ СТАТЬИ ДЛЯ ССЫЛКИ >>.
Физический уровень 5G NR : Обработка физического уровня для канала 5G NR PDSCH и канала 5G NR PUSCH рассмотрена поэтапно. Это описание физического уровня 5G соответствует спецификациям физического уровня 3GPP. Читать дальше➤
Основы повторителей и типы повторителей : В нем объясняются функции различных типов ретрансляторов, используемых в беспроводных технологиях.Читать дальше➤
Основы и типы замирания : В этой статье описываются мелкомасштабные замирания, крупномасштабные замирания, медленные, быстрые и т. Д., Используемые в беспроводной связи. Читать дальше➤
Архитектура сотового телефона 5G : В этой статье рассматривается блок-схема сотового телефона 5G с внутренними модулями 5G. Архитектура сотового телефона. Читать дальше➤
Основы помех и типы помех: В этой статье рассматриваются помехи в соседнем канале, помехи в совмещенном канале, Электромагнитные помехи, ICI, ISI, световые помехи, звуковые помехи и т. Д.Читать дальше➤
5G NR Раздел
В этом разделе рассматриваются функции 5G NR (New Radio), нумерология, диапазоны, архитектура, развертывание, стек протоколов (PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC) и т. Д. 5G NR Краткий указатель ссылок >>
• Мини-слот 5G NR • Часть полосы пропускания 5G NR • 5G NR CORESET • Форматы DCI 5G NR • 5G NR UCI • Форматы слотов 5G NR • IE 5G NR RRC • 5G NR SSB, SS, PBCH • 5G NR PRACH • 5G NR PDCCH • 5G NR PUCCH • Эталонные сигналы 5G NR • 5G NR m-последовательность • Золотая последовательность 5G NR • 5G NR Zadoff Chu Sequence • Физический уровень 5G NR • Уровень MAC 5G NR • Уровень 5G NR RLC • Уровень 5G NR PDCP
Учебные пособия по беспроводным технологиям
В этом разделе рассматриваются учебные пособия по радиочастотам и беспроводной связи.Он охватывает учебные пособия по таким темам, как сотовая связь, WLAN (11ac, 11ad), wimax, bluetooth, zigbee, zwave, LTE, DSP, GSM, GPRS, GPS, UMTS, CDMA, UWB, RFID, радар, VSAT, спутник, WLAN, волновод, антенна, фемтосота, тестирование и измерения, IoT и т. Д. См. УКАЗАТЕЛЬ Учебников >>
Учебное пособие по 5G — В этом учебном пособии по 5G также рассматриваются следующие подтемы по технологии 5G:
Учебное пособие по основам 5G Частотные диапазоны руководство по миллиметровым волнам Волновая рама 5G мм Зондирование волнового канала 5G мм 4G против 5G Испытательное оборудование 5G Сетевая архитектура 5G Сетевые интерфейсы 5G NR канальное зондирование Типы каналов 5G FDD против TDD Разделение сети 5G NR Что такое 5G NR Режимы развертывания 5G NR Что такое 5G TF
В этом учебном пособии GSM рассматриваются основы GSM, сетевая архитектура, сетевые элементы, системные спецификации, приложения, Типы пакетов GSM, структура или иерархия кадров GSM, логические каналы, физические каналы, Физический уровень GSM или обработка речи, вход в сеть мобильного телефона GSM, установка вызова или процедура включения питания, MO-вызов, MT-вызов, VAMOS, AMR, MSK, модуляция GMSK, физический уровень, стек протоколов, основы работы с мобильным телефоном, Планирование RF, нисходящая линия связи PS-вызовов и восходящая линия связи PS-вызовов.
➤Подробнее.
LTE Tutorial , охватывающий архитектуру системы LTE, охватывающий основы LTE EUTRAN и LTE Evolved Packet Core (EPC). Он обеспечивает связь с обзором системы LTE, радиоинтерфейсом LTE, терминологией LTE, категориями LTE UE, структурой кадра LTE, физическим уровнем LTE, Стек протоколов LTE, каналы LTE (логические, транспортные, физические), пропускная способность LTE, агрегация несущих LTE, передача голоса по LTE, расширенный LTE, Поставщики LTE и LTE vs LTE продвинутые.➤Подробнее.
RF Technology Stuff
Эта страница мира беспроводной радиосвязи описывает пошаговое проектирование преобразователя частоты RF на примере преобразователя RF UP от 70 МГц до диапазона C. для микрополосковой платы с использованием дискретных радиочастотных компонентов, а именно. Смесители, гетеродин, MMIC, синтезатор, опорный генератор OCXO, колодки аттенюатора. ➤Подробнее.
➤Проектирование и разработка радиочастотного трансивера ➤Конструкция RF-фильтра ➤Система VSAT ➤Типы и основы микрополосковой печати ➤ОсновыWaveguide
Секция испытаний и измерений
В этом разделе рассматриваются контрольно-измерительные ресурсы, испытательное и измерительное оборудование для тестирования ИУ на основе Стандарты WLAN, WiMAX, Zigbee, Bluetooth, GSM, UMTS, LTE.УКАЗАТЕЛЬ испытаний и измерений >>
➤Система PXI для T&M. ➤ Генерация и анализ сигналов ➤Измерения слоя PHY ➤Тест устройства на соответствие WiMAX ➤ Тест на соответствие Zigbee ➤ Тест на соответствие LTE UE ➤Тест на соответствие TD-SCDMA
Волоконно-оптическая технология
Оптоволоконный компонент , основы, включая детектор, оптический соединитель, изолятор, циркулятор, переключатели, усилитель, фильтр, эквалайзер, мультиплексор, разъемы, демультиплексор и т. д.Эти компоненты используются в оптоволоконной связи. Оптические компоненты INDEX >>
➤Учебное пособие по оптоволоконной связи ➤APS в SDH ➤SONET основы ➤SDH Каркасная конструкция ➤SONET против SDH
Поставщики, производители радиочастотных беспроводных устройств
Сайт RF Wireless World охватывает производителей и поставщиков различных радиочастотных компонентов, систем и подсистем для ярких приложений, см. ИНДЕКС поставщиков >>.
Поставщики радиочастотных компонентов, включая радиочастотный изолятор, радиочастотный циркулятор, радиочастотный смеситель, радиочастотный усилитель, радиочастотный адаптер, радиочастотный разъем, радиочастотный модулятор, радиочастотный трансивер, PLL, VCO, синтезатор, антенну, генератор, делитель мощности, сумматор мощности, фильтр, аттенюатор, диплексор, дуплексер, микросхема резистора, микросхема конденсатора, индуктор микросхемы, ответвитель, оборудование ЭМС, программное обеспечение для проектирования радиочастот, диэлектрический материал, диод и т. д.Производители RF компонентов >>
➤Базовая станция LTE ➤RF Циркулятор ➤RF Изолятор ➤Кристаллический осциллятор
MATLAB, Labview, встроенные исходные коды
Раздел исходного кода RF Wireless World охватывает коды, связанные с языками программирования MATLAB, VHDL, VERILOG и LABVIEW. Эти коды полезны для новичков в этих языках. ИНДЕКС ИСХОДНОГО КОДА >>
➤3-8 декодер кода VHDL ➤Код MATLAB для дескремблера ➤32-битный код ALU Verilog ➤T, D, JK, SR триггеры labview коды

* Общая информация о здоровье населения *
Выполните эти пять простых действий, чтобы остановить коронавирус (COVID-19).
СДЕЛАЙТЕ ПЯТЬ
1. РУКИ: часто мойте их
2. КОЛЕНО: Откашляйтесь
3. ЛИЦО: Не трогай его
4. НОГИ: держитесь на расстоянии более 3 футов (1 м) друг от друга
5. ЧУВСТВОВАТЬ: Болен? Оставайся дома
Используйте технологию отслеживания контактов >>, соблюдайте >> рекомендации по социальному дистанцированию и установить систему видеонаблюдения >> чтобы спасти сотни жизней. Использование концепции телемедицины стало очень популярным в таким странам, как США и Китай, чтобы остановить распространение COVID-19, поскольку это заразное заболевание.
RF Беспроводные калькуляторы и преобразователи
Раздел «Калькуляторы и преобразователи» охватывает ВЧ-калькуляторы, беспроводные калькуляторы, а также преобразователи единиц измерения. Сюда входят такие беспроводные технологии, как GSM, UMTS, LTE, 5G NR и т. Д. СПРАВОЧНЫЕ КАЛЬКУЛЯТОРЫ Указатель >>.
➤ Калькулятор пропускной способности 5G NR ➤5G NR ARFCN против преобразования частоты ➤Калькулятор скорости передачи данных LoRa ➤LTE EARFCN для преобразования частоты ➤ Калькулятор антенн Яги ➤ Калькулятор времени выборки 5G NR
IoT-Интернет вещей Беспроводные технологии
Раздел IoT охватывает беспроводные технологии Интернета вещей, такие как WLAN, WiMAX, Zigbee, Z-wave, UMTS, LTE, GSM, GPRS, THREAD, EnOcean, LoRa, SIGFOX, WHDI, Ethernet, 6LoWPAN, RF4CE, Bluetooth, Bluetooth Low Power (BLE), NFC, RFID, INSTEON, X10, KNX, ANT +, Wavenis, Dash7, HomePlug и другие.Он также охватывает датчики Интернета вещей, компоненты Интернета вещей и компании Интернета вещей.
См. Главную страницу IoT >> и следующие ссылки.
➤ НИТЬ ➤EnOcean ➤Учебник по LoRa ➤Учебник по SIGFOX ➤WHDI ➤6LoWPAN ➤Zigbee RF4CE ➤NFC ➤Lonworks ➤CEBus ➤UPB

СВЯЗАННЫЕ ЗАПИСИ

Учебники по беспроводной связи RF

Датчики разных типов

Поделиться страницей

Перевести страницу

Характеристики коаксиального кабеля
|
Автор: Х.Марк Бауэрс
В моей летней колонке мы начали обзор исследований, проведенных Оливером Хевисайдом (1850–1925), английским физиком, инженером и математиком, чьи исследования помогли определить нашу отрасль. Если вы не читали мою последнюю колонку, посвященную сопротивлению, реактивному сопротивлению и импедансу, возможно, вы захотите это сделать, прежде чем продолжить. https://broadbandlibrary.com/resistance-reactance-and-impedance/
Основы коаксиального кабеля
Большинство из нас знакомы с коаксиальным кабелем, который применялся в кабельном телевидении с момента создания первых систем в 1940-х и 1950-х годах.Теперь давайте продолжим мою последнюю колонку и рассмотрим коаксиальную линию передачи. Коаксиальный кабель имеет внутренний проводник, окруженный трубчатым изоляционным слоем, окруженный трубчатым проводящим экраном. Термин коаксиальный используется потому, что внутренний и внешний проводники имеют общую геометрическую ось.
В 1880 году Оливер Хевисайд изучил так называемый скин-эффект в телеграфных линиях передачи. Он пришел к выводу, что обертывание изолирующей оболочки вокруг линии передачи увеличивает как четкость сигнала, так и долговечность кабеля.В следующем году он запатентовал первый коаксиальный кабель (патент Великобритании № 1407). Четыре года спустя, в 1884 году, компания Siemens произвела первый коммерческий коаксиальный кабель. См. Рисунок 1.
Коаксиальный кабель
используется для передачи высокочастотных электрических сигналов с относительно низкими потерями и используется в различных приложениях и отраслях. Он отличается от других экранированных кабелей тем, что размеры проводников и соединителей кабеля контролируются более точно, чтобы обеспечить {} эффективную передачу электрической энергии от источника к нагрузке при одновременном экранировании сигнала от внешних помех.
В последующем анализе большинство параметров коаксиального кабеля можно охарактеризовать с помощью хорошо установленных формул; однако, за исключением характеристического импеданса (Z0), мы не будем их рассматривать, поскольку математический анализ не входит в мои намерения.
Внешняя оболочка обычно поддерживается на уровне земли, а центральный провод — под некоторым потенциалом, отличным от земли. Как и следовало ожидать, коаксиальный кабель работает интуитивно на более низких частотах (например, 60 Гц), поскольку это просто два проводника, разделенных изоляционным материалом.Однако на более высоких частотах производительность и анализ становятся сложными.
Рисунок 1. Конструкция коаксиального кабеля
Рисунок 2. Эквивалентный коаксиальный кабель на высокой частоте
Рисунок 3. Упрощенный эквивалентный коаксиальный кабель
Эквивалентная схема коаксиального кабеля
На более высоких частотах коаксиальный кабель приобретает сложные характеристики, которые лучше всего можно представить как серию «распределенных» значений индуктивности, сопротивления, емкости и проводимости.См. Рисунок 2.
Коаксиальные кабели
часто анализируются как элементы с «потерями» с сосредоточенными значениями емкости и индуктивности, хотя электрические характеристики отрезка коаксиального кабеля, передающего высокочастотные сигналы, более сложны, чем это.
Последовательное сопротивление
Сопротивление коаксиального кабеля постоянному току указывается на единицу длины, при этом сопротивление центрального проводника и оболочки обычно указывается отдельно. Например, производители опубликовали данные по сопротивлению.Кабель P3 диаметром 500 дюймов имеет сопротивление 1,35 Ом на 1 тыс. Футов для центрального проводника и 0,37 Ом на 1 тыс. Футов для оболочки. Сопротивление контура — это сумма этих значений.
Серия индуктивности
Отрезок коаксиального кабеля, хотя и прямой, содержит некоторую индуктивность из-за магнитного поля вокруг центрального проводника при передаче энергии. Это магнитное поле представлено в виде последовательного индуктора, указанного в (микро) генри на единицу длины.
Шунтирующая емкость
Шунтирующая емкость представляет собой способность коаксиального кабеля переносить заряд.Поскольку центральный проводник и оболочка являются отдельными проводниками с разными потенциалами напряжения, разделенными диэлектриком, длина коаксиального кабеля содержит емкость и указывается в (пико) фарадах на единицу длины.
Шунтирующая проводимость
Проводимость противоположна сопротивлению. Это мера того, насколько легко электрический ток проходит через материал. Электропроводность обозначается буквой G и оценивается в сименсах (S), или первоначально в mhos (Ом, записанное наоборот) для нас, старожилов.Математически проводимость обратно пропорциональна сопротивлению: G = 1 / R. Как правило, шунтирующая проводимость коаксиального кабеля мала, поскольку современные диэлектрические материалы обладают превосходными свойствами с низкой диэлектрической проницаемостью. Однако на более высоких частотах диэлектрик допускает некоторую проводимость (утечку) между центральным проводником и оболочкой.
Диэлектрические потери
Диэлектрические потери возникают из-за поглощения энергии, поскольку электрическое поле быстро меняет полярность и возникает, когда проводимость больше нуля.Он представляет собой одну из основных потерь в коаксиальном кабеле на высоких частотах. Потерянная энергия рассеивается в виде тепла и увеличивается непосредственно с приложенной частотой (и приложенным высокочастотным напряжением).
Затухание ВЧ
На более высоких частотах скин-эффект увеличивает эффективное сопротивление переменному току, ограничивая проводимость тонким внешним слоем каждого проводника. В дополнение к увеличению резистивных потерь там, где существуют высокие частоты, также становится значительным эффект диэлектрических потерь.Я не включаю формулу для расчета затухания РЧ, потому что, по моему опыту, расчетные результаты часто значительно отличаются от данных, опубликованных производителем по разным причинам. Поэтому всегда используйте опубликованные производителем данные о затухании РЧ, если они доступны.
Волновое сопротивление
Как обсуждалось в моей последней колонке, импеданс представляет собой полную оппозицию току и включает эффекты сопротивления наряду с индуктивным и емкостным реактивным сопротивлением.Поскольку часто присутствуют реактивные компоненты (если только цепь не является резистивной), импеданс обычно является комплексным значением, то есть он имеет как амплитудную, так и фазовую составляющие. Большинство производимых кабелей (включая некоаксиальные) имеют заданное характеристическое сопротивление Z ₀. Z ₀ линии передачи бесконечной длины — это полное сопротивление в омах на заданной частоте.
Характеристический импеданс имеет ценное применение, которое легче понять с точки зрения его влияния на передачу энергии от источника к нагрузке.Если вход коаксиального кабеля с сопротивлением 75 Ом Z ₀ подключен к источнику сигнала с сопротивлением 75 Ом, а выход кабеля подключен к резистивной нагрузке 75 Ом, вся энергия передается от источника к нагрузке ( нулевая отраженная энергия). Мы рассмотрим эту идею подробнее в моей следующей колонке.
В коаксиальном кабеле Z ₀ определяется сопротивлением, емкостью, индуктивностью и проводимостью кабелей, как показано в следующей формуле.
где:
Z ₀ = характеристическое сопротивление (Ом)
R = последовательное сопротивление на единицу длины (Ом)
L = последовательная индуктивность на единицу длины (Генри)
G = проводимость на единицу длины (сименс)
C = емкость шунта на единицу длины (фарады)
Дж = угловой момент (фаза), вносимый индуктивной и емкостной составляющими
Теперь рассмотрим рисунок 3.Поскольку резистивные (R) и проводящие (G) компоненты в современном коаксиальном кабеле относительно низкие по сравнению с другими факторами, первая формула Z ₀ может быть упрощена до
для линии без потерь. Обратите внимание, что отношение L / C должно оставаться примерно 5625, чтобы получить Z0 75 Ом для приложений кабельного телевидения. Это соотношение между последовательной индуктивностью и шунтирующей емкостью возникает из отношения расстояния между внутренним и внешним проводниками, а также типа и качества диэлектрического материала.Это дает третью формулу, которая будет знакома многим из вас.
где:
ε _k = диэлектрическая проницаемость
D = внутренний диаметр внешнего проводника (оболочки) в дюймах или мм.
d = внешний диаметр внутреннего проводника (центрального проводника) в дюймах или мм.
При использовании кабеля P3 .500 дюймов в качестве примера, ε _k 1,3 (современный вспененный диэлектрик) плюс 0,452 дюйма для D и 0,109 дюйма для d дает Z ₀, равное 74,76 Ом.
В моей колонке зима 2020 года мы будем использовать концепции из моих весенних и летних колонок, чтобы сделать некоторые дальнейшие наблюдения за коаксиальными линиями передачи, включая несколько измерений.
Х. Марк Бауэрс,
Cablesoft Engineering, Inc.
[email protected]
Марк — вице-президент по проектированию в Cablesoft Engineering, Inc. Он занимается телефонией с 1968 года и кабельной промышленностью с 1973 года.Его последняя должность в отрасли была вице-президентом по корпоративному проектированию в Warner Cable Communications в Дублине, штат Огайо. Образование Марка включает в себя Школу ядерной инженерии ВМС США и степени бакалавра и магистра в области управления технологиями. Марк является членом SCTE • ISBE, IEEE, а также старшим членом и лицензированным главным инженером по телекоммуникациям в iNARTE.
Формулы уравнений для коаксиального кабеля
— RF Cafe
Плетеный гибкий коаксиальный кабель
Полужесткий коаксиальный кабель
Большинству профессиональных инженеров и техников никогда не понадобится рассчитывать емкость, индуктивность или импеданс коаксиального кабеля, поскольку они обычно проектирование систем с использованием четко определенных компонентов, которые производятся с соблюдением строгих требований. технические характеристики.Студенты, любители (радиолюбители) и исследователи вероятно, наиболее вероятно, что они действительно вставят числа в калькулятор. Для тех люди, я представляю эти уравнения. Будьте очень осторожны, чтобы понять, что на частотах вдали от постоянного тока такие факторы, как глубина скин-слоя и эффективный внутренний и внешний диаметры проводника. могут значительно отличаться от физических измеренных значений, и это может значительно влияют на результаты в реальном мире. Поэтому обязательно ознакомьтесь с опубликованными производителями данные перед принятием окончательного решения.Я оставляю это другим источникам, чтобы предоставить сложные уравнения, необходимые для точного моделирования коаксиальных кабелей.
a = внешний радиус внутреннего проводника (дюймы)
b = внутренний радиус внешнего проводника (дюймы)
c = скорость света в вакууме = 299 792 км / с = 186 282 миль / с
ε = диэлектрическая проницаемость = ε ₀ * ε _r
ε ₀ = диэлектрическая проницаемость свободного пространства = 8.85419×10 ^-12 Ж / м
ε _r = относительная диэлектрическая проницаемость
μ _r = относительная проницаемость
Примечание: a и б могут иметь любые единицы длины, если они оба одинаковы.
Примечание: a и б могут иметь любые единицы длины, если они оба одинаковы.Тем не мение, л должны быть в указанных единицах.
Примечание: a и б могут иметь любые единицы длины, если они оба одинаковы. С имеет единицы фарадов и л есть единицы Генри.
Примечание: V имеет те же единицы длины, что и с .
Примечание: a и б должны быть указаны в единицах длины.
Примечание: Γ безразмерный. КСВ записывается как VSWR: коэффициент 1 .
Уравнения для затухания коаксиального кабеля предлагались здесь, но при перепроектировании эту страницу и пытаясь проверить уравнения, я обнаружил (или, вероятно, повторно обнаружил) что теоретические значения по сравнению с опубликованными измеренными значениями для реальных кабелей различались много на каждой частоте.Коаксиальный кабель RG6, например, может иметь потери на диапазоне 1 ГГц. от чуть более 5 дБ / 100 футов до почти 10 дБ / 100 футов, в зависимости от типа диэлектрика, фактического диаметра проводника и диэлектрика, и кажется очень важно конструкция проводника внешнего экрана. Один слой неплотно плетеной тесьмы по сравнению с одним или несколькими плотными слоями тесьмы и одним или несколькими слой (слои) металлической фольги по сравнению с полужестким коаксиальным кабелем по сравнению с жестким коаксиальным кабелем невозможно использовать простое универсальное уравнение.
Поэтому я удалил уравнения, которые у меня были, и вместо этого рекомендую что вы посещаете коаксиальный веб-сайтов производителей кабелей, ознакомьтесь с их опубликованными данными и решите, что значение затухания на фут, метр и т. д. наиболее подходит для вашего реального мира. Приложения.
, отправлено 25 августа 2021 г. (оригинал 02.06.2005)
Связанные страницы о RF Cafe
— Коаксиальный кабель Технические условия
— Диэлектрические характеристики конденсаторов и их описание
— Диэлектрическая проницаемость, прочность и Касательная к потерям
— Объемное сопротивление проводника и оболочка Глубина
— Уравнения коаксиального кабеля
— Характеристики коаксиального кабеля
— Продавцы коаксиального кабеля
— Коаксиальный резонатор
— Калькулятор глубины кожи
— Таблица использования коаксиальных разъемов
.
No related posts.

Разное

Параметры кабелей со сплошной полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 50 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м			51
Коэффициент укорочения длины волны			1,52
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм			5
Тип кабеля	Затухание на частотах, дБ/м
Тип кабеля	0,1 ГГц	1,0 ГГц	3,0 ГГц	10,0 ГГц
РК-50-1-11	0,4	1,6	2,3	—
РК-50-1-12	0,41	0,1	2,2	4,1
РК-50-1,5-11	0,22	0,85	1,7	—
РК-50-1,5-12	0,3	1	1,8	3,2
РК-50-2-11	0,18	0,8	1,15	3,2
РК-50-2-12	0,4	0,75	1,3	—
РК-50-2-13	0,19	0,8	1,6	3,3
РК-50-2-15	0,19	0,73	1,5	—
РК-50-2-16	0,16	0,6	1	2,1
РК-50-3-11	0,15	0,65	1,1	3
РК-50-3-13	0,15	0,65	1,3	2,9
РК-50-4-11	0,11	0,5	0,95	2
РК-50-4-13	0,1	0,5	0,9	2
РК-50-7-11	0,09	0,4	0,8	1,5
РК-50-7-12	0,08	0,4	0,75	1,6
РК-50-7-13	0,07	0,3	0,56	1,2
РК-50-7-15	0,08	0,4	0,75	1,7
РК-50-7-16	0,09	0,3	0,8	1,7
РК-50-9-11	0,07	0,32	0,7	1,5
РК-50-9-12	0,07	0,35	0,75	1,8
РК-50-11-11	0,06	0,29	0,55	—
РК-50-11-13	0,06	0,29	0,55	—
Параметры кабелей со сплошной полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 75 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м			67
Коэффициент укорочения длины волны			1,52
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм			5
Тип кабеля	Затухание на частотах, дБ/м
Тип кабеля	0,1 ГГц	1,0 ГГц	3,0 ГГц	10,0 ГГц
РК-75-1-11	0,36	1,2	2,2	—
РК-75-1-12	0,4	1,2	2,2	4,1
РК-75-1,5-11	0,3	1,2	3,2	—
РК-75-1,5-12	0,3	1	1,8	3,1
РК-75-2-11	0,27	0,85	1,6	2,8
РК-75-2-12	0,24	0,75	1. 3	—
РК-75-2-13	0,2	0,75	1,3	2,7
РК-75-3-13	0,11	0,5	0,9	—
РК-75-4-11	0,1	0,4	1	2,02
РК-75-4-12	0,11	0,52	1,02	2,3
РК-75-4-13	0,13	0,55	1	2,5
РК-75-4-14	0,13	0,6	1,1	2,4
РК-75-4-15	0,032	0,5	1	2,2
РК-75-4-16	0,1	0,5	1	2,2
РК-75-4-18	0,09	0,5	1,2	2,3
РК-75-4-100	0,1	0,6	1,5	—
РК-75-7-11	0,05	0,21	0,4	0,85
РК-75-7-12	0,09	0,4	0,8	1,8
РК-75-7-15	0,08	0,36	0,75	1,7
РК-75-7-16	0,09	0,4	0,8	1,8
РК-75-9-12	0,06	0,26	0,6	1,2
РК-75-9-13	0,06	0,27	0,54	1,1
РК-75-9-14	0,05	0,24	0,46	1
РК-75-9-16	0,05	0,24	0,46	1
РК-75-13-11	0,036	0,13	0,2	—
РК-75-17-12	0,03	0,11	0,21	—
Параметры кабелей со сплошной полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 100 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м			51
Коэффициент укорочения длины волны			1,52
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм			5
Тип кабеля	Затухание на частотах, дБ/м
Тип кабеля	0,1 ГГц	1,0 ГГц	3,0 ГГц	10,0 ГГц
РК-100-7-11	0,08	0,41	0,9	2,1
РК-100-7-13	0,08	0,42	0,9	2,1
Параметры крупногабаритных коаксиальных кабелей со сплошной полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 50 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м			100
Коэффициент укорочения длины волны			1,52
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм			10
Тип кабеля	Затухание на частотах, дБ/м
Тип кабеля	0,1 ГГц	1,0 ГГц	3,0 ГГц	10,0 ГГц
РК-50-13-15	0,038	0,16	0,28	—
РК-50-13-17	0,048	0,2	0,46	—
РК-50-17-17	0,04	0,15	0,3	—
РК-50-24-15	0,02	0,11	0,3	—
РК-50-24-16	0,023	0,12	0,31	—
РК-50-24-17	0,033	0,13	0,36	—
РК-50-33-15	0,02	0,11	—	—
РК-50-44-15	0,016	0,11	—	—
РК-50-44-16	0,017	0,08	—	—
РК-50-44-17	0,021	0,13	—	—
Параметры мощных коаксиальных кабелей со сплошной полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 75 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м			67
Коэффициент укорочения длины волны			1,52
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм			10
Тип кабеля	Затухание на частотах, дБ/м
Тип кабеля	0,1 ГГц	1,0 ГГц	3,0 ГГц	10,0 ГГц
РК-75-13-15	0,038	0,16	0,4	—
РК-75-13-16	0,4	0,16	0,38	—
РК-75-13-17	0,035	0,16	0,38	—
РК-75-13-18	0,052	0,21	0,47	—
РК-75-13-19	0,052	0,21	0,47	—
РК-75-17-22	0,03	0,1	0,23	—
РК-75-24-15	0,026	0,11	0,3	—
РК-75-24-17	0,021	0,12	0,3	—
РК-75-24-18	0,032	0,14	0,35	—
РК-75-24-19	0,032	0,14	0,35	—
РК-75-33-15	0,02	0,11	0,5	—
РК-75-33-17	0,02	0,11	0,28	—
РК-75-44-15	0,016	0,11	—	—
РК-75-44-17	0,017	0,09	0,24	—
Параметры коаксиальных кабелей со сплошной фторлоновой изоляцией и волновым сопротивлением 50 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м			95
Коэффициент укорочения длины волны			1,42
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм			10
Тип кабеля	Затухание на частотах, дБ/м
Тип кабеля	0,1 ГГц	1,0 ГГц	3,0 ГГц	10,0 ГГц
РК-50-0,6-21	0,6	2,2	3,5	9,0
РК-50-0,6-22	0,6	2,4	4,1	9
РК-50-1-21	0,25	1,1	2,2	—
РК-50-1-21	0,4	1,5	2,6	5
РК-50-1-21	0,3	1	2	3,6
РК-50-1-21	0,21	0,8	1,4	—
РК-50-1-21	0,21	0,7	1,4	2
РК-50-1-21	0,15	0,55	0,85	2
РК-50-1-21	0,28	1	1,8	—
РК-50-1-21	0,12	0,6	1,2	3
РК-50-1-21	0,21	0,9	2	4
РК-50-1-21	0,17	0,52	1	1,9
РК-50-1-21	0,12	0,55	1,1	2,6
РК-50-1-21	0,11	0,51	1	2,3
РК-50-1-21	0,17	0,49	0,9	1,8
РК-50-1-21	0,12	0,52	1	2,4
РК-50-1-21	0,09	0,34	0,65	1,4
РК-50-1-21	0,09	0,41	0,9	2,1
РК-50-1-21	0,1	0,41	0,8	2
РК-50-1-21	0,07	0,3	0,6	1,3
РК-50-1-21	0,06	0,3	0,58	1,3
РК-50-1-21	0,06	0,22	0,4	0,8
РК-50-1-21	0,06	0,26	0,46	1
РК-50-1-21	0,04	0,2	0,38	—
РК-50-1-21	0,05	0,2	0,3	1
РК-50-1-21	0,056	0,22	0,4	—
Параметры коаксиальных кабелей со сплошной фторлоновой изоляцией и волновым сопротивлением 75 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м			63
Коэффициент укорочения длины волны			1,42
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм			5
Тип кабеля	Затухание на частотах, дБ/м
Тип кабеля	0,1 ГГц	1,0 ГГц	3,0 ГГц	10,0 ГГц
РК-75-1-21	0,33	1	2	—
РК-75-1-22	0,42	1,4	2,4	4,3
РК-75-1,5-21	0,2	0,7	1,5	—
РК-75-2-21	0,15	0,65	1,3	3
РК-75-2-22	0,1	0,5	1,1	—
РК-75-3-21	0,1	0,48	0. 9	2,1
РК-75-3-22	0,12	0,45	0,9	1,9
РК-75-4-21	0,1	0,4	0,8	2
РК-75-4-22	0,1	0,41	0,8	2
РК-75-7-21	0,07	0,3	0,53	1,1
РК-75-7-22	0,07	0,3	0,6	1,2
РК-75-9-23	0,05	0,21	0,4	0,85
РК-75-17-22	0,03	0,1	0,23	—
Параметры коаксиальных кабелей со сплошной фторлоновой изоляцией и волновым сопротивлением 100 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м			47
Коэффициент укорочения длины волны			1,42
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм			5
Тип кабеля	Затухание на частотах, дБ/м
Тип кабеля	0,1 ГГц	1,0 ГГц	3,0 ГГц	10,0 ГГц
РК-100-7-21	0,07	0,3	0,56	1,3
Параметры коаксиальных кабелей с воздушно-полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 50 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м			102
Коэффициент укорочения длины волны			1,18-1,24
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм			5
Тип кабеля	Затухание на частотах, дБ/м
Тип кабеля	0,1 ГГц	1,0 ГГц	3,0 ГГц	10,0 ГГц
РК-50-3-24	0,19	0,65	1,2	2,6
РК-50-4-22	0,12	0,55	1	2
РК-50-7-24	0. 07	0,26	0,5	0,9
РК-50-7-25	0,06	0,26	0,46	1
РК-50-7-26	0,06	0,24	0,45	1
РК-50-7-27	0,08	0,3	0,5	1
РК-50-9-21	0,05	0,17	0,37	—
РК-50-11-22	—	—	0,3(2,5)	—
РК-50-13-21	0,11	0,2	0,21	—
Параметры коаксиальных кабелей с воздушно-полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 75 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м			52-70
Коэффициент укорочения длины волны			1,18-1,24
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм			5
Тип кабеля	Затухание на частотах, дБ/м
Тип кабеля	0,1 ГГц	1,0 ГГц	3,0 ГГц	10,0 ГГц
РК-75-7-23	0,05	0,2	0,4	0,8
РК-75-7-24	0,04	0,17	0,3	0,7
РК-75-7-61	—	—	1,6	—
РК-75-9-21	0,03	0,18	0,42	—
РК-75-9-22	0,04	0,2	0,5	—
РК-75-24-22	0,025	0,088	0,16	—
Параметры коаксиальных кабелей с воздушно-полиэтиленовой изоляцией и волновым сопротивлением 150 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м			27
Коэффициент укорочения длины волны			1,18-1,24
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм			5
Тип кабеля	Затухание на частотах, дБ/м
Тип кабеля	0,1 ГГц	1,0 ГГц	3,0 ГГц	10,0 ГГц
РК-150-4-21	0,1(0,45)	—	—	—
РК-150-7-22	—	0,085	—	—
Параметры коаксиальных кабелей с воздушно-фторлоновой изоляцией и волновым сопротивлением 50 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м			105
Коэффициент укорочения длины волны			1,16-1,40
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм			5
Тип кабеля	Затухание на частотах, дБ/м
Тип кабеля	0,1 ГГц	1,0 ГГц	3,0 ГГц	10,0 ГГц
РК-50-3-24	0,19	0,65	1,2	2,6
РК-50-4-22	0,12	0,55	1	3,0(16)
РК-50-7-24	0,07	0,26	0,5	0,9
РК-50-7-25	0,06	0,26	0,46	1
РК-50-7-26	0,06	0,24	0,45	1
РК-50-7-27	0,08	0,3	0,5	1
РК-50-9-21	0,05	0,17	0,37	—
РК-50-11-22	—	0,3(2,5)	—	—
РК-50-13-21	0,11	0,2	0,21	—
Параметры коаксиальных кабелей с воздушно-фторлоновой изоляцией и волновым сопротивлением 75 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м			65-70
Коэффициент укорочения длины волны			1,16-1,40
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм			5
Тип кабеля	Затухание на частотах, дБ/м
Тип кабеля	0,1 ГГц	1,0 ГГц	3,0 ГГц	10,0 ГГц
РК-75-7-23	0,05	0,2	0,4	0,8
РК-75-7-24	0,04	0,17	0,3	0,7
РК-75-7-61	—	—	1,6	—
РК-75-9-21	0,03	0,18	0,42	—
РК-75-9-22	0,04	0,2	0,5	—
РК-75-24-21	0,025	0,088	0,16	—
Параметры коаксиальных кабелей с воздушно-фторлоновой изоляцией и волновым сопротивлением 150 Ом
Электрическая (погонная) емкость, пф/м			27-30
Коэффициент укорочения длины волны			1,16-1,40
Электрическое сопротивление изоляции, ТОм			5
Тип кабеля	Затухание на частотах, дБ/м
Тип кабеля	0,1 ГГц	1,0 ГГц	3,0 ГГц	10,0 ГГц
РК-150-4-21	0,1(0,45)	—	—	—
РК-150-7-22	—	0,085	2,7	—

Жесткий кабель 16 мм
	Hardline, как следует из названия, представляет собой тип коаксиального кабеля, который имеет особые конструктивные особенности и используется для определенных приложений. Жесткая линия состоит из твердого внешнего проводника в форме трубки, сделанного из металла, такого как медь, серебро или золото.Это образует экран для кабеля и в некоторых случаях может быть помещен внутрь внешней оболочки из ПВХ. В некоторых случаях внешний экран изготавливается из алюминия, что является более низкокачественной версией жесткой линии. Из-за окисления металлического алюминия по сравнению с медью, серебром или золотом эффективная проводимость внешнего проводника снижается за счет электрических характеристик. Следовательно, производитель кабеля прилагает дополнительные усилия, чтобы сделать соединение воздухо- и водонепроницаемым.

Сравнение триаксиального кабеля с коаксиальным кабелем — обратите внимание на дополнительный экран в триаксиальном кабеле Коаксиальный кабель Триаксиальный кабель
Коаксиальный кабель	Трехосный кабель

	Основные характеристики: Конфигурация сбалансированной линии Цилиндрический внешний экран EMI, перекрестные помехи экранированы 78 Ом согласно MIL-STD-1553 Используется в высокоскоростных приложениях Ethernet.
Тип кабеля, аналогичный коаксиальному, но с двумя внутренними проводниками вместо одного. Он использовался в средах связи среднего уровня IBM (AS / 400, System / 3x).

Двухпроводный, 300 Ом	Балун от 300 до 75 Ом, с двумя выводами справа

Лестничная линия с сопротивлением 450 Ом	Установка лестничной линии с сопротивлением 450 Ом

Электрические характеристики		Характеристическое сопротивление
Электрические характеристики		300 Ом	75 Ом
Емкость (пФ / м)		11.8	20
Скорость распространения (% света)		80%	71%
Потери (дБ / 100 м)	100 МГц	3,6	3,6
	300 МГц	7,2	7.2
	500 МГц	10,2	10,2