幾乎沒有人從未見過同軸電纜。它是如何工作的,它的優勢是什麼,它的應用領域是什麼——許多人還沒有弄清楚這一點。

同軸電纜的工作原理
同軸電纜包括:
- 內導體(中心芯);
- 電介質;
- 外導體(編織);
- 外罩。
如果我們考慮電纜的橫截面,我們可以看到它的兩個導體都位於同一軸上。因此電纜的名稱:英文同軸-同軸。
優質電纜的內導體由銅製成。現在廉價產品使用鋁甚至鍍銅鋼。高質量電纜的電介質是聚乙烯,高頻電纜的電介質是氟塑料。在廉價的選擇中,使用了各種泡沫塑料。
編織的經典材料是銅,優質產品的編織以緻密的編織方式進行,沒有間隙。在質量較低的電纜中,銅合金,有時是鋼合金,用於製造外導體,稀有編織用於降低成本,在某些情況下還使用箔片。

同軸電纜的適用範圍、優缺點
同軸電纜最常見的用途是傳輸高頻電流(RF、微波和更高)。在許多情況下,這是完成的 天線和發射機之間的通信 或在天線和接收器之間,以及在有線電視系統中。這種信號也可以使用兩根線傳輸 - 它更便宜。

在某些情況下是這樣做的,但是這樣的線路有一個嚴重的缺點——其中的電場穿過開放空間,如果第三方導電物體進入其中,這將導致信號失真——衰減、反射等.而對於同軸電纜,電場完全在內部,因此在鋪設時,您不必擔心線路會經過金屬物體(或者它們隨後可能會靠近電纜) - 它們不會影響輸電線路的運行。

同軸電纜的缺點包括成本高。還有一個缺點是修復受損線路的複雜性很高。
以前,同軸電纜被廣泛用於組織計算機網絡中的數據傳輸線。今天,傳輸速率已經上升到射頻電纜無法提供的水平,因此這種應用正在迅速淘汰。
同軸電纜與鎧裝電纜和屏蔽線的區別
同軸電纜經常與屏蔽線甚至鎧裝電力電纜混淆。如果設計有一定的外部相似性(“芯-絕緣-金屬柔性套管”),它們的目的和工作原理是不同的。
在同軸電纜中,編織層充當完成電路的第二導體。負載電流必然流過它(有時甚至在內側和外側是不同的)。出於安全目的,編織物可能會與地面接觸,也可能沒有——這不會影響其操作。將其稱為屏幕也不正確-它不具有全局篩選功能。
對於鎧裝電纜,外部金屬編織層保護絕緣層和芯線免受機械應力。強度高,始終按安全要求接地。在正常模式下,沒有電流流過它。
在屏蔽線中,外部導電護套旨在保護導體免受外部干擾。如果需要防止低頻干擾(最高 1 MHz),則屏蔽僅在電線的一側接地。對於 1 MHz 以上的干擾,屏幕可以作為良好的天線,因此它在多個點(盡可能頻繁)一直接地。在正常模式下,也不會有電流流過屏幕。
同軸電纜技術參數
選擇電纜時需要注意的主要參數之一是其特性阻抗。雖然此參數以歐姆為單位測量,但無法使用常規測試儀在歐姆表模式下進行測量,並且它不依賴於電纜段的長度。
線路的波阻抗由其線性電感與線性電容的比率決定,而線性電容又取決於中心芯和編織層的直徑比,以及電介質的特性。因此,在沒有設備的情況下,您可以使用卡尺“測量”波阻——您需要找到芯線 d 和編織線 D 的直徑,並將這些值代入公式中。

這裡也是:
- Z 是所需的波阻;
- Er - 電介質的介電常數(聚乙烯為 2.5,泡沫材料為 1.5)。
電纜的電阻可以是任何具有合理尺寸的東西,但產品標準生產時具有以下值:
- 50 歐姆;
- 75 歐姆;
- 120 歐姆(非常罕見的選擇)。
不可能說 75 歐姆電纜優於 50 歐姆電纜(反之亦然)。每個都必須應用在它的位置 - 發射器輸出 Z 的特徵阻抗和、通訊線(電纜)Z 和負載應該是相同的Zn,只有在這種情況下,能量從源到負載的傳輸才會發生而沒有損耗和反射。
高阻抗電纜的製造存在一定的實際限制。 200 歐姆及以上的電纜必須是非常細的絞合線或具有大直徑的外導體(以保持較大的 D/d 比)。這樣的產品使用起來比較困難,因此對於高阻路徑,要么採用兩線製線路,要么採用匹配器件。

另一個重要的同軸參數是 減震.以 dB/m 為單位測量。一般來說,電纜越粗(更準確地說,中心線芯的直徑越大),每米長度的信號衰減就越少。但是這個參數也受到製作通訊線的材料的影響。歐姆損耗由中心芯和編織層的材料決定。介電損耗有所貢獻。這些損耗隨著信號頻率的增加而增加;使用特殊的絕緣材料(PTFE 等)來減少它們。廉價電纜中使用的泡沫電介質有助於增加衰減。
同軸電纜的另一個重要特性是 速度因子.如果需要知道傳輸信號波長中的電纜長度(例如,在電阻互感器中),則需要此參數。電纜的電氣長度和物理長度不匹配,因為真空中的光速大於電纜電介質中的光速。用於聚乙烯絕緣電纜 K責備=0.66,對於氟塑料 - 0.86。對於具有泡沫絕緣體的廉價產品 - 不可預測,但接近 0.9。在國外的技術文獻中,使用減速係數的值——K慢下來=1/K責備.
此外,同軸電纜還有其他特性——最小彎曲半徑(主要取決於外徑)、絕緣體的介電強度等。有時也需要它們來選擇同軸電纜。
同軸電纜標記
國內產品有字母數字標記(即使現在也可以找到)。電纜由字母 RK(射頻電纜)指定,後面跟著數字表示:
- 抗波性;
- 電纜厚度(mm);
- 目錄號。
因此,RK-75-4 電纜表示產品的波阻抗為 75 歐姆,絕緣直徑為 4 mm。
國際名稱也以兩個字母開頭:
- RG 射頻電纜;
- DG——數字網絡電纜;
- SAT、DJ - 用於衛星廣播網絡(高頻電纜)。
接下來是這個數字,它顯然沒有攜帶技術信息(要解密它,你必須查看電纜護照)。此外,可能會有更多的字母表示其他屬性。名稱示例 - RG8U - 50 歐姆射頻電纜,中心芯直徑減小,編織密度減小。
了解同軸電纜與其他電纜產品的區別,了解其參數對性能的影響後,您就可以成功地將本產品用於預期的領域。
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