Коаксиальный кабель: виды, область применения и особенности монтажа

Коаксиальный кабель широко используется для передачи пакетов сигналов информации в компьютерных сетях, телевизионных сигналов в системах кабельного телевидения, видеонаблюдения и многих других радиотехнических инженерных комплексах. С появлением беспроводных технологий передачи данных Bluetooth или более современной и высокоскоростной Wi-Fi интенсивность использования коаксиального кабеля снизилась.

Кабель
Коаксиальный кабель для передачи пакетов информации

Недостатки новых технологий:

  • незначительный радиус действия;
  • низкая помехозащищенность;
  • малая скорость процесса передачи информации.

Сети с использованием коаксиальных кабелей ещё востребованы и широко применяются, особенно на военных объектах, где помехозащищенность имеет первостепенное значение.

Конструкция кабеля

Коаксиальный кабель имеет две токопроводящие жилы:

  1. Центральная монолитная медная жила. В некоторых стандартах встречается её многожильное витое исполнение из сплавов меди и с напылением серебряного слоя. Эта жила является сердечником кабеля, она находится в диэлектрической оболочке из полиэтилена.
  2. Внешний экранирующий проводник выглядит как плетёная сетка из меди, медных сплавов или алюминия. Некоторые варианты исполнения кабелей допускают два экранирующих слоя, между которыми диэлектрический слой. Первый используется, как центральная жила для передачи сигналов, другой рассеивает внешние электромагнитные помехи.
Вид кабеля
Общий вид конструкции коаксиального кабеля

В большинстве случаев внешняя защита кабеля от механических воздействий выполняется устойчивой к ультрафиолетовым лучам полихлорвинидной оболочкой. Есть более дорогие варианты защиты с тефлоновым покрытием.

Проверка связи...222

Виды коаксиальных кабелей

Существует много разновидностей коаксиальных кабелей, некоторые из них достигают несколько сантиметров в диаметре. Они применяются для передачи радиотелевизионных сигналов большой мощности на антенны в передатчиках 1-5 кВт.

Разновидность
Разновидность коаксиальных кабелей

Для построения локальных компьютерных сетей используются кабеля двух стандартов:

  1. Категории RG-58/U или 58A/U, стандарта 10BASE-2. Его называют тонкий коаксиальный кабель, с диаметром до 6 мм, с волновым сопротивлением 50 Ом, модель RG-58/U – с цельным медным проводом в центре кабеля, в категории 58A/U сердечник состоит из витого многожильного медного провода. Кабель способен передавать информацию без существенных потерь сигнала, скоростью до 10 Мбит/сек, до 185м, соединяются кабели напрямую к компьютерной плате сетевого адаптера.
  1. Категории RG-11 или RG-8, стандарта 10BASE-5:
  • 10BASE-5 – в быту называют толстый коаксиальный кабель, с сечением 12 мм, центральная жила, диаметр, которой значительно толще, позволяет передавать сигналы с меньшим затуханием.
  • В категории RG-11 сопротивление 75 Ом, в модели RG- 8 – 50 Ом. Скорость передачи сигналов 10 Мбит/сек, как в кабелях стандартов 10BASE-2, но расстояние значительно больше до 500 м. Очень часто этот кабель используют как магистральный соединяющий несколько отдельных локальных сетей, подключая его через трансивер. Это устройство, оснащённое коннектором «зуб вампира», который при подключении прокалывает изоляционную оболочку и обеспечивает электрический контакт, с проводником.

Одним из передовых изготовителей коаксиальных кабелей является компания Belden её разработки по усовершенствованию производства, повышению помехозащищенности, дальности передачи сигналов используются многими фирмами. Некоторые технические решения приняты как международные стандарты в производстве.

Кабель Belden

Кабельные сети получили широкое распространение благодаря предоставлению компаниями определённых услуг для потребителей в получении и обработке информации. С переходом на цифровое вещание улучшилось качество кабельного ТВ, появился высокоскоростной интернет, пакеты спутникового телевидения и IP-телефония. Стал активнее использоваться диапазон до 2100 МГц и частоты от 5-65 МГц для передачи сигналов обратного канала.

Кабель Belden отлично зарекомендовал себя в развитии этих технологий, разработчики поняли, что затраты на создание помехозащищенной аппаратуры беспроводной связи очень большие. Дешевле и эффективнее исключить электромагнитные помехи, создавая надёжную экранировку коаксиальных кабелей.

Belden
Общий вид кабеля Belden

Технология экранирования DUOBOND® PLUS в кабелях фирмы Belden соответствует самым передовым требования, которые выдвигают потребители.

Особенности технических решений кабеля DUOBOND® PLUS:

  1. Экранировку обеспечивает листовая алюминиевая фольга и медная плетёная сетка, структура внешней экранирующей оболочки трёхслойная, алюминий, полиэстер, и снова алюминий. Всё это надёжно приклеено вокруг диэлектрического слоя из вспененного, азотом полиэтилена, который разделяет центральный провод и многослойный экран. Такая технология изготовления кабеля предотвращает смещение экранирующего слоя, при разделке для крепления разъёмов и при загибах в процессе прокладки. Это техническое решение разработанное, специалистами от компании Belden является уже промышленным стандартом для всех производителей.
  2. Для повышения механической прочности экранирующего слоя и обеспечения эффективности защиты от помех на уровне 85 Дб используется гальваническая медь 99,99% покрытая слоем олова.
  3. Внешняя трёхслойная экранирующая оболочка имеет уникальный способ соединения с замыкающим перекрытием, которое обеспечивает электрический контакт алюминиевого покрытия. Таким образом, создаётся цельная экранирующая трубка из ламинированной фольги.
  4. Кабеля, DUOBOND® PLUS, создаются с экранировкой, которые полностью соответствуют стандартам RG 6, RG 11 и RG 59. Это значительно упрощает работу операторов при монтаже, используются те же технологические приёмы, инструменты и разъёмы как в работе с другими кабелями этих стандартов.

Основные параметры кабелей DUOBOND® PLUS

ПараметрыRG 59RG 6(PRG 11)
Волновое R, в Ом757575
Емкость, в пФ/м555655
Эффект экранировки, в дБ>85>85>90
Ø центрального провода, в мм0.811.55
Ø диэлектрика, в мм3.664.757.25
Тип фольгиAl/Pe/AlCuCu
Плотность оплетки, в %505050
Ø внешнего проводника, в мм4.25.257.9
Ø оболочки, в мм66.910.1
Минимум радиуса загиба, в мм3535100
Тактовая частота передаваемых сигналов в МГцзатухания сигналов в дБ/100м
51.81.70.9
5044.52.7
1005.66.43.9
2007.49.15.7
30012.6116.9
40016.213.28.2
80023.219.212
135030.725.616.1
175035.329.618.7
240041.935.522.5

Отечественные производители производят коаксиальные кабели с индивидуальной маркировкой, но с соблюдением международных стандартов.

Кабель РК-75 и РК-50

Экранирующая сетка этих кабелей выполнена из тонкой мягкой медной проволоки плотность, которой 90%. Бывают комбинированные варианты, лавсановое алюминиевое покрытие обёрнуто сеткой из луженой медной проволоки с плотностью 50%. Комбинированный экран обеспечивает большую помехозащищенность.

Изоляция центрального провода состоит из вспененного азотом полиэтилена, это обеспечивает малый коэффициент затухания передаваемого сигнала. Центральный стержень выполнен из цельной отожженной медной проволоки или из тонкой многожильной структуры. Это придаёт большую гибкость проводу и лучшую проводимость для электрических сигналов. Структура коаксиального кабеля РК-75 одинакова со РК-50, различие в диаметре отдельных элементов и волновом сопротивлении. Оно определяет их назначение и область применения:

  • РК-75 чаще применяется в магистральных компьютерных сетях между локальными ветвями большой сети;
  • РК-50 имеет большую область применения, его используют соединения с антеннами на радиопередающих и радиоприёмных устройствах, для соединений плат различного назначения в отдельных блоках, передачи видеосигналов, в локальных компьютерных сетях.

Для эксплуатации кабеля снаружи помещений используются марки с внешней оболочкой из светостабилизирующего полиэтилена, для прокладки внутри зданий применяют кабели с оболочкой из пластика ПВХ.

Технические характеристики РК кабелей

Марка кабеляВнутренняя жилаВолновое сопротивление W, ОмЗатухание, дБ/м на частотеДиаметр D, мм
10 МГц100 МГц
РК-50-2-11 (РК-119)Однопроволочная50±20.050.184,0±0,3
РК-50-2-13 (РК-19)"50±20.050.184,0±0,3
РК-50-3-11 (РК-159)"50±20.040.135,3±0,3
РК-50-3-13 (РК-55)"50±20.030.135,0±0,3
РК-50-4-11 (РК-129)"50±20.030.19,6±0,6
РК-50-4-13 (РК-29)"50±20.030.19,6±0,6
РК-50-7-11 (РК-147)Многопроволочная50±20.020.0810,3±0,6
РК-50-7-15 (РК-47)"50±20.020.0810,3±0,6
РК-50-7-12 (РК-128)"50±20.020.0911,2±0,7
РК-50-7-16 (РК-28)"50±20.020.0911,2±0,7
РК-50-11-11 (РК-148)"50±20.0180.0614,0±0,8
РК-50-11-13 (РК-48)"50±20.0180.0614,0±0,8
РК-75-4-11 (РК-101)Однопроволочная50±20.0320.17,3±0,4
РК-75-4-15 (РК-1)"50±20.0320.17,3±0,4
Примечание: Таблица содержит данные, приводимые заводами-изготовителями. Для оценки затухания на частоте 27 МГц может быть использована линейная интерполяция.

Комбинированный кабель КВК-В(П)-2

Особенность такой марки заключается в том, что к обычному коаксиальному кабелю между экраном и внешней изолирующей оболочкой добавлены два медных изолированных провода. Дополнительные провода многожильные сечением 0,5 для управления опциями системы и 0,75 мм/кв, для питания. ТВ сигнал передаётся по коаксиальной составляющей кабеля, а управление или питание камерой осуществляется по дополнительным проводам.

Кабель
Общий вид комбинированного кабеля КВК-В(П)-2

Такой кабель обеспечивает качественную передачу цветного и чёрно-белого видеосигнала, на расстояние до 450 м.

Схема
Конструкции и технические параметры комбинированных кабелей

Маркировка отечественных кабелей РК

Основой маркировки является последовательность букв и чисел:

  • первое число 50 или 75 – величина волнового сопротивления Ом;
  • второе число – Ø изоляции центральной жилы;
  • в третьем числе, первая цифра – это материал изоляции с категорией теплостойкости, вторая и третья цифры определяют номер разработки.

Пример расшифровки РК 75-4,9-322А:

  • Р – радиочастотный;
  • К – коаксиальный кабель;
  • число 75 – волновое сопротивление в Ом/м;
  • 4 или 9 – Ø по внешней изоляции;
  • 3 — полувоздушная, вспененная изоляция с теплостойкостью 1250 С;
  • число 22 – номер производственной разработки;
  • последняя в группе символов буква А, обозначает основную категорию назначения «Антенный».

В зависимости от задачи и спроса производители делают много разных марок коаксиальных кабелей. Для систем видеонаблюдения и домофонов широко распространены комбинированные модели кабелей.

Особенности монтажа

Каждый описанный коаксиальный кабель обладает хорошей гибкостью.

Радиус поворота при прокладке не должен превышать 12 кратной величины радиуса оболочки кабеля. Перегибы могут со временем привести к продавливанию центральной жилой диэлектрического слоя и замыканию на экран. Не желательно подвешивать кабель на длительное время, под собственным весом на расстоянии более 15 м, это приводит к растяжению и обрыву центральной жилы. Большое значение имеет правильная разделка концов кабеля для присоединения разъёмов.

Зачистка
Последовательность и описание разделки кабеля для крепления разъёмов

Оболочка кабеля рассчитана для защиты его от влаги и внешних повреждений при эксплуатации в помещениях и на поверхности. Не прокладывайте кабель под водой или под землёй. Капиллярное просачивание воды разрушит экранирующую оболочку и центральный стержень.

Допускается эксплуатация на поверхности в дождливую погоду, но в местах соединения рекомендуется использовать силиконовые герметики, в крайнем случае, изоленту и пластилин. Существуют специальные влагоустойчивые разъёмы, модели SO-239 или PL-259, PL-258.

Разъёмы
Последовательность расположения соединительных разъёмов PL-259 и PL-258

Соединения выполнены пайкой, изменяют величину волнового сопротивления, являются источником отражённых волн, что приводит к искажению сигнала. Используйте промышленные соединительные разъёмы.

Волновое сопротивление

Работая с электронным оборудованием, сигналы которого передаются по коаксиальному кабелю необходимо понимать, что волновое сопротивление невозможно измерить по центральной жиле обычным омметром. Оно рассчитывается исходя из диаметра центрального провода и диаметра экранирующей сетки:

  • Rw = 91lg (d\D);
  • Rw – волновое сопротивление в Ом;
  • D – Ø внутреннего диэлектрического слоя в мм;
  • d – Ø внутреннего центрального стержня в мм.

Существуют рассчитанные графики зависимости волнового сопротивления от диаметров  диэлектрического слоя и центральной жилы.

График
График зависимости волнового сопротивления от отношения диаметров диэлектрического слоя и центрального провода

По вертикальной оси отмечаем величину отношения D\d, по горизонтали измеряется величина Rw (волновое сопротивление). Из графика видна прямо пропорциональная зависимость, с увеличением отношения увеличивается сопротивление. Таким образом, делая замеры диаметров и вычисления, по графику можно самостоятельно определить  Rw.

Выбор кабеля. Видео

Как правильно выбрать кабель для ТВ, рассказывает это видео.

Используя коаксиальный кабель при монтаже радиоэлектронного оборудования, рекомендуется руководствоваться инструкциями по монтажу, где обычно указывается маркировка. Применяя указанные марки кабелей современные инструменты, разъёмы и другие комплектующие несложно выполнить монтаж своими силами.

Отправить ответ

Оставьте первый отзыв!

Сообщать
wpDiscuz