Koaksiyel kablo - Coaxial cable

RG-59 esnek koaksiyel kablo şunlardan oluşur:
  1. Dış plastik kılıf
  2. Dokuma bakır kalkan
  3. İç dielektrik yalıtkan
  4. Bakır çekirdek

Koaksiyel kablo ya da koaksiyel (belirgin / k . Æ k s / ) bir tür elektrik kablosunun bir iç oluşan iletken konsantrik iletken çevrili kalkan ile ayrılmış iki ile, dielektrik ( yalıtkan malzeme); birçok koaksiyel kabloda ayrıca koruyucu bir dış kılıf veya kılıf bulunur. Terimi, ortak eksenli iç iletken ve bir dövme dış kalkan belirtir geometrik ekseni .

Koaksiyel kablo, yüksek frekanslı elektrik sinyallerini düşük kayıplarla taşımak için kullanılan bir tür iletim hattıdır . Bu telefon gibi uygulamalarda kullanılan ana hatlar , geniş bant internet ağ kabloları, yüksek hızlı bilgisayar veri otobüslerde , kablolu televizyon sinyallerinin ve bağlantı radyo vericileri ve alıcıları kendi için antenleri . Diğer blendajlı kablolardan farklıdır, çünkü kablonun ve konektörlerin boyutları, iletim hattı olarak verimli bir şekilde çalışması için gerekli olan kesin, sabit bir iletken aralığı sağlamak üzere kontrol edilir.

1880 İngiliz patentinde Oliver Heaviside , koaksiyel kablonun paralel kablolar arasındaki sinyal girişimini nasıl ortadan kaldırabileceğini gösterdi.

Koaksiyel kablo ilk (1858) ve sonraki transatlantik kablo kurulumlarında kullanıldı, ancak teorisi 1880'e kadar İngiliz fizikçi, mühendis ve matematikçi Oliver Heaviside tarafından o yıl tasarımın patentini alan (İngiliz patenti 1,407) tarafından tanımlanmadı.

Uygulamalar

Koaksiyel kablo, radyo frekansı sinyalleri için iletim hattı olarak kullanılır . Uygulamaları, radyo vericilerini ve alıcılarını antenlerine bağlayan besleme hatları , bilgisayar ağı (örneğin, Ethernet ) bağlantıları, dijital ses ( S/PDIF ) ve kablolu televizyon sinyallerinin dağıtımını içerir . Koaksiyelin diğer radyo iletim hattı türlerine göre bir avantajı, ideal bir koaksiyel kabloda sinyali taşıyan elektromanyetik alanın yalnızca iç ve dış iletkenler arasındaki boşlukta var olmasıdır . Bu, diğer iletim hatları türlerinde meydana gelen güç kayıpları olmadan, oluklar gibi metal nesnelerin yanına koaksiyel kabloların döşenmesine izin verir. Koaksiyel kablo, sinyalin harici elektromanyetik parazitlerden korunmasını da sağlar .

Açıklama

Koaksiyel kablo kesiti (ölçek değil)

Koaksiyel kablo, bir yalıtkan tabaka ile çevrelenmiş ve tamamı tipik olarak bir ila dört kat dokuma metalik örgü ve metalik bant olan bir kalkanla çevrelenmiş bir iç iletken (genellikle bir katı bakır, çok telli bakır veya bakır kaplı çelik tel) kullanarak elektrik sinyalini iletir. Kablo, bir dış yalıtım ceketi ile korunmaktadır. Normalde, blendajın dışı toprak potansiyelinde tutulur ve merkez iletkene bir sinyal taşıma voltajı uygulanır. Koaksiyel tasarımın avantajı, diferansiyel modda, iç iletken üzerinde ve dış iletkenin içinde eşit itme-çekme akımları ile, sinyalin elektrik ve manyetik alanlarının , blendajın dışında çok az sızıntı ile dielektrik ile sınırlandırılmasıdır . Ayrıca, hattın alıcı ucunda eşit olmayan akımlar filtrelenirse, kablo dışındaki elektrik ve manyetik alanların kablo içindeki sinyallere müdahale etmesi büyük ölçüde engellenir. Bu özellik, koaksiyel kabloyu hem çevreden gelen paraziti tolere edemeyen zayıf sinyalleri taşımak hem de komşu yapılara veya devrelere yayılmasına veya bağlanmasına izin verilmemesi gereken daha güçlü elektrik sinyalleri için iyi bir seçim yapar. Daha büyük çaplı kablolar ve çoklu blendajlı kablolarda daha az sızıntı vardır.

Koaksiyel kablonun yaygın uygulamaları arasında video ve CATV dağıtımı, RF ve mikrodalga iletimi ve bilgisayar ve enstrümantasyon veri bağlantıları bulunur.

Karakteristik empedans kablosunun ( ) ile tespit edilir dielektrik sabiti iç yalıtkanın iç ve dış iletkenlerin yarıçapları. Kablo uzunluğunun iletilen sinyallerin dalga boyu ile karşılaştırılabilir olduğu radyo frekansı sistemlerinde, kaybı en aza indirmek için tek tip bir kablo karakteristik empedansı önemlidir. Kaynak ve yük empedansı sağlamak için kablonun empedansına göre seçilmiştir maksimum güç aktarımı ve minimum duran dalga oranı . Koaksiyel kablonun diğer önemli özellikleri arasında frekansın bir fonksiyonu olarak zayıflama, voltaj işleme kapasitesi ve ekran kalitesi yer alır.

Yapı

Koaksiyel kablo tasarım seçenekleri, fiziksel boyutu, frekans performansını, zayıflamayı, güç işleme yeteneklerini, esnekliği, gücü ve maliyeti etkiler. İç iletken tek veya çok telli olabilir; telli daha esnektir. Daha iyi yüksek frekans performansı elde etmek için iç iletken gümüş kaplı olabilir. Bakır kaplı çelik tel, genellikle kablo TV endüstrisinde kullanılan kablo için bir iç iletken olarak kullanılır.

İç iletkeni çevreleyen yalıtkan, katı plastik, köpük plastik veya iç teli destekleyen ara parçaları olan hava olabilir. Dielektrik yalıtkanın özellikleri, kablonun bazı elektriksel özelliklerini belirler. Yaygın bir seçim, daha düşük kayıplı kablolarda kullanılan katı bir polietilen (PE) yalıtkandır. Katı Teflon (PTFE) ayrıca yalıtkan olarak ve yalnızca plenum dereceli kablolarda kullanılır. Bazı koaksiyel hatlar hava (veya başka bir gaz) kullanır ve iç iletkenin blendajla temas etmesini önlemek için ara parçalarına sahiptir.

Birçok geleneksel koaksiyel kablo, blendajı oluşturan örgülü bakır tel kullanır. Bu, kablonun esnek olmasını sağlar, ancak aynı zamanda ekran katmanında boşluklar olduğu anlamına gelir ve örgü düz olamayacağı için blendajın iç boyutu biraz değişir. Bazen örgü gümüş kaplamadır. Daha iyi ekranlama performansı için bazı kablolarda çift katmanlı ekran bulunur. Kalkan sadece iki örgü olabilir, ancak artık bir tel örgü ile kaplanmış ince bir folyo blendajın kullanılması daha yaygındır. Bazı kablolar, dört alternatif folyo ve örgü katmanı kullanan "dört ekranlı" gibi ikiden fazla kalkan katmanına yatırım yapabilir. Diğer kalkan tasarımları daha iyi performans için esneklikten ödün verir; bazı kalkanlar sağlam bir metal borudur. Bu kablolar keskin bir şekilde bükülemez, çünkü ekran bükülerek kabloda kayıplara neden olur. Bir folyo blendaj kullanıldığında, folyoya dahil edilmiş küçük bir tel iletken, blendaj sonlandırmasını lehimlemeyi kolaylaştırır.

Yaklaşık 1 GHz'e kadar yüksek güçlü radyo frekansı iletimi için, katı bakır dış iletkenli koaksiyel kablo 0,25 inç yukarıya doğru boyutlarda mevcuttur. Dış iletken, esnekliğe izin vermek için bir körük gibi olukludur ve iç iletken, bir hava dielektrik değerine yaklaşmak için plastik bir spiral tarafından konumunda tutulur. Böyle bir kablo için bir marka adı Heliax'tır .

Koaksiyel kablolar, merkez iletken ve ekran arasındaki boşluğu korumak için yalıtkan (dielektrik) malzemeden bir iç yapı gerektirir. Dielektrik kayıp bu sırayla artış: İdeal dielektrik (kaybı), vakum, hava, politetrafloroetilen (PTFE), polietilen köpük ve katı polietilen. Mevcut sıcak noktalardan kaçınmak için homojen olmayan bir dielektrik dairesel olmayan bir iletken tarafından telafi edilmelidir.

Birçok kabloda katı bir dielektrik bulunurken, diğerlerinin çoğunda, daha büyük çaplı bir merkez iletkenin kullanılmasına izin vererek kayıpları azaltmak için mümkün olduğunca fazla hava veya başka gaz içeren bir köpük dielektrik bulunur. Köpük koaksı yaklaşık %15 daha az zayıflamaya sahip olacaktır, ancak bazı köpük dielektrik türleri, özellikle birçok yüzeyinde nemli ortamlarda nemi emebilir ve bu da kaybı önemli ölçüde artırır. Yıldız veya parmaklık şeklindeki destekler daha da iyidir, ancak daha pahalıdır ve nem sızmasına karşı çok hassastır. 20. yüzyılın ortalarında bazı şehirler arası iletişim için kullanılan hava boşluklu koaksiyeller daha da pahalıydı. Merkez iletken, her birkaç santimetrede bir polietilen disklerle askıya alındı. RG-62 tipi gibi bazı düşük kayıplı koaksiyel kablolarda, iç iletken bir spiral polietilen teli ile desteklenir, böylece iletkenin çoğu ile kılıfın içi arasında bir hava boşluğu bulunur. Havanın daha düşük dielektrik sabiti , aynı empedansta daha büyük bir iç çapa ve aynı kesme frekansında daha büyük bir dış çapa izin vererek omik kayıpları azaltır . İç iletkenler bazen yüzeyi düzleştirmek ve cilt etkisinden kaynaklanan kayıpları azaltmak için gümüş kaplıdır . Pürüzlü bir yüzey, akım yolunu uzatır ve akımı tepe noktalarında yoğunlaştırır, böylece omik kaybı artırır.

Yalıtım ceketi birçok malzemeden yapılabilir. Yaygın bir seçim PVC'dir , ancak bazı uygulamalar yangına dayanıklı malzemeler gerektirebilir. Dış mekan uygulamaları, ceketin ultraviyole ışığa , oksidasyona , kemirgen hasarına veya doğrudan gömülmeye karşı dayanıklı olmasını gerektirebilir . Su basmış koaksiyel kablolar, kabloyu ceketteki küçük kesikler yoluyla su sızmasından korumak için su bloke edici bir jel kullanır. İç şase bağlantıları için yalıtım ceketi kullanılmayabilir.

Sinyal yayılımı

Çift uçlu iletim hatları , hattan aşağı doğru yayılan elektromanyetik dalganın paralel telleri çevreleyen alana uzanma özelliğine sahiptir. Bu hatlar düşük kayıplara sahiptir, ancak aynı zamanda istenmeyen özelliklere de sahiptir. Karakteristik empedanslarını değiştirmeden bükülemezler, sıkıca bükülemezler veya başka bir şekilde şekillendirilemezler , bu da sinyalin kaynağa geri yansımasına neden olur. Genişletilmiş alanlar yakındaki iletkenlerde istenmeyen radyasyona ve hattın bozulmasına neden olan akımları indükleyeceğinden, bunlar ayrıca gömülemez veya iletken herhangi bir şeye bağlanamazlar . Paralel metal yüzeylerden uzak tutmak için ayırıcı izolatörler kullanılır. Koaksiyel hatlar, neredeyse tüm elektromanyetik dalgayı kablonun içindeki alanla sınırlayarak bu sorunu büyük ölçüde çözmektedir. Koaksiyel hatlar bu nedenle olumsuz etkiler olmadan bükülebilir ve orta derecede bükülebilir ve kabloda diferansiyel mod sinyal itme-çekme akımlarını sağlamak için gerekli koşullar sağlandığı sürece, içlerinde istenmeyen akımlar oluşturmadan iletken desteklere bağlanabilirler.

Birkaç gigahertz'e kadar olan radyo frekansı uygulamalarında , dalga öncelikle enine elektrik manyetik (TEM) modunda yayılır ; bu, elektrik ve manyetik alanların her ikisinin de yayılma yönüne dik olduğu anlamına gelir. Bununla birlikte, belirli bir kesme frekansının üzerinde , enine elektrik (TE) veya enine manyetik (TM) modları, içi boş bir dalga kılavuzunda olduğu gibi yayılabilir . Sinyallerin kesme frekansının üzerinde iletilmesi genellikle istenmez, çünkü farklı faz hızlarına sahip birden fazla modun yayılmasına ve birbirine müdahale etmesine neden olabilir . Dış çap, kesme frekansı ile kabaca ters orantılıdır . Dış kalkanı içermeyen veya gerektirmeyen, ancak yalnızca tek bir merkezi iletken içeren yayılan bir yüzey dalgası modu, koaksiyelde de mevcuttur, ancak bu mod, geleneksel geometri ve ortak empedansın koaksiyelinde etkin bir şekilde bastırılır. Bu [TM] modu için elektrik alan çizgileri uzunlamasına bir bileşene sahiptir ve yarım dalga boyunda veya daha uzun hat uzunlukları gerektirir.

Koaksiyel kablo bir tür dalga kılavuzu olarak görülebilir . Güç, TEM00 enine modunda radyal elektrik alanı ve çevresel manyetik alan aracılığıyla iletilir . Bu, sıfır frekanstan (DC) kablonun elektriksel boyutları tarafından belirlenen bir üst sınıra kadar baskın moddur.

Konnektörler

Ortak RG-6 kablosuyla kullanılan erkek F tipi konektör
Erkek N tipi konektör

Koaksiyel kabloların uçları genellikle konektörlerle sonlanır. Koaksiyel konektörler, bağlantı boyunca bir koaksiyel formu korumak için tasarlanmıştır ve bağlı kablo ile aynı empedansa sahiptir. Konektörler genellikle gümüş veya kararmaya dayanıklı altın gibi yüksek iletkenliğe sahip metallerle kaplanır. Cilt etkisi nedeniyle RF sinyali sadece kaplama tarafından daha yüksek frekanslarda taşınır ve konektör gövdesine nüfuz etmez. Ancak gümüş çabuk kararır ve üretilen gümüş sülfür zayıf iletkendir, konektör performansını düşürür, bu da gümüşü bu uygulama için kötü bir seçim haline getirir.

Önemli parametreler

Koaksiyel kablo, özel bir iletim hattı türüdür , bu nedenle genel iletim hatları için geliştirilen devre modelleri uygundur. Telegrapher denklemine bakın .

Bir iletim hattının temel bileşenlerinin şematik gösterimi
Karakteristik empedansı gösteren bir koaksiyel iletim hattının şematik gösterimi

Fiziksel parametreler

Aşağıdaki bölümde, bu semboller kullanılır:

  • Kablonun uzunluğu, .
  • İç iletkenin dış çapı , .
  • Kalkanın iç çapı, .
  • İzolatörün dielektrik sabiti , . Dielektrik sabiti genellikle , boş alanın dielektrik sabitine atıfta bulunulan bağıl dielektrik sabiti olarak alıntılanır : . Yalıtkan, farklı dielektrik malzemelerin bir karışımı olduğunda (örneğin, polietilen köpük, polietilen ve havanın bir karışımıdır), bu durumda etkin dielektrik sabiti terimi sıklıkla kullanılır.
  • İzolatörün manyetik geçirgenliği , . Geçirgenlik, genellikle , boş alanın geçirgenliğine atıfta bulunulan göreli geçirgenlik olarak belirtilir : . Göreceli geçirgenlik hemen hemen her zaman 1 olacaktır.

Temel elektrik parametreleri

  • Birim uzunluk başına seri direnç , metre başına ohm cinsinden. Birim uzunluk başına direnç, düşük frekanslarda sadece iç iletkenin ve blendajın direncidir. Daha yüksek frekanslarda, deri etkisi , iletimi her iletkenin ince bir tabakasıyla sınırlayarak etkin direnci arttırır.
  • Metre başına siemens cinsinden birim uzunluk başına şant iletkenliği . Şönt iletkenliği genellikle çok küçüktür, çünkü iyi dielektrik özelliklere sahip yalıtkanlar kullanılır (çok düşük kayıplı tanjant ). Yüksek frekanslarda, bir dielektrik önemli bir direnç kaybına sahip olabilir.

Türetilmiş elektrik parametreleri

  • Ohm cinsinden karakteristik empedans (Ω). Sonsuz uzunluktaki bir iletim hattının karmaşık empedansı Z :
Burada R birim uzunluk başına direnç, L birim uzunluk başına endüktans, G dielektrikin birim uzunluğu başına iletkenlik, C birim uzunluk başına kapasitans ve s = = j 2 πf frekanstır. Empedans formülünde "birim uzunluk başına" boyutlar birbirini götürür.
DC'de iki reaktif terim sıfırdır, bu nedenle empedans gerçek değerlidir ve son derece yüksektir. benziyor
.
Artan frekansla reaktif bileşenler devreye girer ve hattın empedansı karmaşık değerlidir. Çok düşük frekanslarda (ses aralığı, telefon sistemlerini ilgilendiren) G tipik olarak sC'den çok daha küçüktür , bu nedenle düşük frekanslardaki empedans
,
-45 derecelik bir faz değerine sahip olan.
Daha yüksek frekanslarda, reaktif terimler genellikle R ve G'ye hakimdir ve kablo empedansı yeniden gerçek değerli hale gelir. Bu değer , Z 0 , karakteristik empedans kablonun:
.
Kablonun içindeki malzemenin dielektrik özelliklerinin, kablonun çalışma aralığı boyunca önemli ölçüde değişmediği varsayıldığında, karakteristik empedans, ekran kesme frekansının yaklaşık beş katının üzerinde frekanstan bağımsızdır . Tipik koaksiyel kablolar için ekran kesme frekansı 600 (RG-6A) ila 2.000 Hz (RG-58C) arasındadır.
L ve C parametreleri , iç ( d ) ve dış ( D ) çapların oranından ve dielektrik sabitinden ( ε ) belirlenir. Karakteristik empedans şu şekilde verilir:
  • Birim uzunluk başına zayıflama (kayıp), metre başına desibel olarak . Bu, kabloyu dolduran dielektrik malzemedeki kayba ve merkez iletkendeki ve dış ekrandaki dirençli kayıplara bağlıdır. Bu kayıplar frekansa bağlıdır, frekans arttıkça kayıplar artar. Kablo çapı artırılarak iletkenlerdeki cilt etkisi kayıpları azaltılabilir. Çapı iki katı olan bir kablo, cilt etkisi direncinin yarısına sahip olacaktır. Dielektrik ve diğer kayıpları göz ardı ederek, daha büyük kablo dB/metre kaybını yarıya indirecektir. Mühendisler bir sistem tasarlarken sadece kablodaki kaybı değil, konektörlerdeki kaybı da göz önünde bulundururlar.
  • Yayılma hızı, metre/saniye olarak. Yayılma hızı, dielektrik sabitine ve geçirgenliğe (genellikle 1'dir) bağlıdır.
  • Tek modlu bant. Koaksiyel kabloda, baskın mod (en düşük kesme frekansına sahip mod), kesme frekansı sıfır olan TEM modudur; dc'ye kadar yayılır. Bir sonraki en düşük kesime sahip mod, TE 11 modudur. Bu modda, kablonun çevresinde dolaşan bir 'dalga' (iki ters kutup) vardır. İyi bir yaklaşımla, TE 11 modunun yayılması için koşul , dielektrikteki dalga boyunun yalıtkanın ortalama çevresinden daha uzun olmamasıdır; yani frekans en azından
.
Bu nedenle, kablo bu frekansa kadar tek modludur ve pratikte bu frekansın %90'ına kadar kullanılabilir.
  • Tepe Voltajı. Tepe gerilimi, yalıtkanın arıza gerilimi tarafından belirlenir.:
nerede
E d , yalıtkanın metre başına volt cinsinden arıza gerilimidir.
d metre cinsinden iç çaptır
D metre cinsinden dış çaptır
Hesaplanan tepe voltajı genellikle bir güvenlik faktörü ile azaltılır.

empedans seçimi

Yüksek güç, yüksek voltaj ve düşük zayıflama uygulamalarında en iyi koaksiyel kablo empedansları 1929 yılında Bell Laboratuvarlarında deneysel olarak sırasıyla 30, 60 ve 77 Ω olarak belirlendi. Hava dielektrikli bir koaksiyel kablo ve belirli bir iç çapa sahip bir blendaj için, 76,7 Ω'luk bir karakteristik empedans verecek şekilde iç iletken çapı seçilerek zayıflama en aza indirilir. Daha yaygın dielektrikler düşünüldüğünde, en iyi kayıp empedansı 52-64 Ω arasında bir değere düşer. Maksimum güç kullanımı 30 Ω'da elde edilir.

Boş uzayda merkezden beslenen bir dipol anteni (yani, zemin yansımaları olmayan bir dipol) eşleştirmek için gereken yaklaşık empedans 73 Ω'dur, bu nedenle kısa dalga antenlerini alıcılara bağlamak için yaygın olarak 75 Ω koaksiyel kullanılmıştır. Bunlar tipik olarak o kadar düşük RF gücü seviyeleri içerir ki, güç işleme ve yüksek voltaj arıza özellikleri, zayıflama ile karşılaştırıldığında önemsizdir. Benzer şekilde olan CATV birçok yayın televizyon Sistem ve CATV headend kullanılmasına rağmen, 300 Ω katlanmış dipol antenler 1: sinyalleri, 75 Ω koaksiyel uygun bir 4 yapar-hava kapalı almak için transformatör bunlar için transformatör aynı zamanda sahip düşük zayıflama.

Aritmetik ortalama 30 Q 77 Q ile 53,5 Ω olduğu; Geometrik ortalama 48 Ω olup. Güç işleme kapasitesi ve zayıflama arasında bir uzlaşma olarak 50 Ω seçimi, sayının nedeni olarak genel olarak belirtilir. 50 Ω, aynı zamanda, "normal" zeminin (ideal olarak 73 Ω, ancak düşük asılı yatay teller için azaltılmış) üzerine yaklaşık olarak yarım dalga monte edilmiş bir yarım dalga dipolün besleme noktası empedansına yaklaşık olarak karşılık geldiği için tolere edilebilir şekilde iyi çalışır.

RG-62, 1970'lerde ve 1980'lerin başında ana bilgisayar ağlarında orijinal olarak kullanılan 93 Ω koaksiyel bir kablodur ( IBM 3270 terminallerini IBM 3274/3174 terminal kümesi denetleyicilerine bağlamak için kullanılan kabloydu). Daha sonra, Datapoint for ARCNET gibi bazı LAN ekipmanı üreticileri, koaksiyel kablo standardı olarak RG-62'yi benimsediler. Kablo, benzer boyuttaki diğer koaksiyel kablolarla karşılaştırıldığında, birim uzunluk başına en düşük kapasitansa sahiptir.

Bir koaksiyel sistemin tüm bileşenleri, bileşenler arasındaki bağlantılarda dahili yansımaları önlemek için aynı empedansa sahip olmalıdır (bkz. Empedans uyumu ). Bu tür yansımalar sinyal zayıflamasına neden olabilir. Kayıpları artıran ve hatta yüksek güç iletimi ile kablo dielektrik bozulmasına neden olabilen duran dalgalar oluştururlar. Analog video veya TV sistemlerinde yansımalar görüntüde gölgelenmeye neden olur ; çoklu yansımalar, orijinal sinyalin birden fazla yankı tarafından takip edilmesine neden olabilir. Bir koaksiyel kablo açıksa (uçtan bağlı değilse), sonlandırma neredeyse sonsuz dirence sahiptir ve bu da yansımalara neden olur. Koaksiyel kablo kısa devre yaparsa, sonlandırma direnci sıfıra yakındır, bu da zıt kutuplu yansımalara neden olur. Koaksiyel kablo empedansına eşit saf bir dirençle sonlandırılırsa yansımalar neredeyse ortadan kalkacaktır.

Koaksiyel karakteristik empedans türevi

Yüksek frekanslarda karakteristik empedansı alarak ,

Koaksiyel kablo olan iki eş merkezli silindirik iletkenin endüktansı ve kapasitansı da bilinmelidir. Tanım olarak ve alma elektrik alanı sonsuz hattın elektrik alanının aşağıdaki formül ile,

burada ücret, bir boş alan dielektrik , radyal mesafe ve bir birim vektör eksenden uzağa yönde. Voltaj , V, bir

nerede dış iletkenin iç çapı ve iç iletkenin çapıdır. Kapasitans daha sonra ikame ile çözülebilir,

ve endüktans, iki eş merkezli iletken (koaksiyel tel) için Ampere Yasasından alınır ve endüktans tanımı ile ,

ve

burada bir manyetik indüksiyon , bir boş alan geçirgenliği , bir manyetik akı ve diferansiyel bir yüzeydir. Metre başına endüktansı alarak,

,

Türetilen kapasitans ve endüktansın yerine konması ve iç ve dış iletkenler arasında geçirgenlik ve geçirgenlik dielektriklerinin kullanıldığı duruma genelleştirilmesi ,

Sorunlar

sinyal kaçağı

Sinyal kaçağı, elektromanyetik alanların bir kablonun korumasından geçişidir ve her iki yönde de meydana gelir. Giriş, bir dış sinyalin kabloya geçişidir ve gürültüye ve istenen sinyalin bozulmasına neden olabilir. Çıkış, kablo içinde kalması amaçlanan sinyalin dış dünyaya geçişidir ve kablonun ucunda daha zayıf bir sinyale ve yakındaki cihazlara radyo frekansı girişimine neden olabilir. Şiddetli sızıntı genellikle yanlış takılmış konektörlerden veya kablo blendajındaki arızalardan kaynaklanır.

Örneğin, Amerika Birleşik Devletleri'nde kablolu televizyon sistemlerinden gelen sinyal sızıntısı, kablo sinyalleri havacılık ve radyonavigasyon bantlarıyla aynı frekansları kullandığından FCC tarafından düzenlenir. CATV operatörleri, girişi önlemek için ağlarını sızıntı açısından izlemeyi de seçebilirler. Kabloya giren dış sinyaller istenmeyen gürültüye ve görüntü gölgelenmesine neden olabilir. Aşırı gürültü , sinyali boğabilir ve onu işe yaramaz hale getirebilir. Kanal içi giriş, giriş iptali ile dijital olarak kaldırılabilir .

İdeal bir kalkan, mükemmel bir toprağa bağlı delik, boşluk veya tümsek olmayan mükemmel bir iletken olacaktır. Bununla birlikte, pürüzsüz, katı, yüksek düzeyde iletken bir kalkan, ağır, esnek olmayan ve pahalı olacaktır. Bu tür koaksiyel, ticari radyo yayın kulelerine düz hat beslemeleri için kullanılır. Daha ekonomik kablolar, esnek sert hattın oluklu yüzeyi, esnek örgü veya folyo ekranlar gibi ekran etkinliği, esneklik ve maliyet arasında uzlaşma sağlamalıdır. Kalkanlar mükemmel iletkenler olamayacağından, blendajın içinde akan akım, blendajın dış yüzeyinde bir elektromanyetik alan oluşturur.

Cilt etkisini düşünün . Bir iletkendeki alternatif akımın büyüklüğü, penetrasyon derinliği direncin kareköküyle orantılı olarak, yüzeyin altındaki mesafeyle katlanarak azalır. Bu, sonlu kalınlıktaki bir blendajda, iletkenin karşı yüzeyinde hala küçük bir miktar akımın akacağı anlamına gelir. Mükemmel bir iletkenle (yani, sıfır özdirenç), tüm akım, iletkenin içine ve içinden hiçbir penetrasyon olmaksızın yüzeyden akacaktır. Gerçek kabloların, genellikle çok iyi olmasına rağmen kusurlu bir iletkenden yapılmış bir blendajı vardır, bu nedenle her zaman bir miktar sızıntı olmalıdır.

Boşluklar veya delikler, elektromanyetik alanın bir kısmının diğer tarafa girmesine izin verir. Örneğin, örgülü kalkanların birçok küçük boşluğu vardır. Folyo (katı metal) kalkan kullanıldığında boşluklar daha küçüktür, ancak kablo boyunca hala bir dikiş vardır. Folyo, artan kalınlıkla giderek daha sert hale gelir, bu nedenle ince bir folyo tabakası, genellikle belirli bir kesit için daha fazla esneklik sunan bir örgülü metal tabakası ile çevrilidir.

Kablonun her iki ucundaki konektörlere arabirimde zayıf temas varsa veya blendajda bir kesinti varsa sinyal kaçağı şiddetli olabilir.

Kablonun içine veya dışına sinyal sızıntısını 1000, hatta 10.000 faktörü ile büyük ölçüde azaltmak için , nükleer reaktörlerdeki nötron akı sayaçları gibi kritik uygulamalarda süper ekranlı kablolar sıklıkla kullanılır .

Nükleer kullanım için süper ekranlı kablolar IEC 96-4-1, 1990'da tanımlanmıştır, ancak Avrupa'da nükleer enerji santrallerinin yapımında uzun boşluklar olduğundan, mevcut birçok kurulum İngiltere standardı AESS(TRG) 71181'e göre süper ekranlı kablolar kullanmaktadır. IEC 61917'de atıfta bulunulan.

Toprak döngüleri

Bir koaksiyel kablonun kusurlu kalkanı boyunca küçük olsa bile sürekli bir akım, görünür veya sesli parazite neden olabilir. Analog sinyalleri dağıtan CATV sistemlerinde, koaksiyel ağ ile bir evin elektrik topraklama sistemi arasındaki potansiyel fark, resimde görünür bir "uğultu çubuğuna" neden olabilir. Bu, resimde yavaşça yukarı doğru kayan geniş bir yatay bozulma çubuğu olarak görünür. Potansiyeldeki bu tür farklılıklar, evde ortak bir zemine uygun şekilde bağlanarak azaltılabilir. Toprak döngüsüne bakın .

Gürültü

Dış alanlar , gönderici ve alıcı arasındaki dış iletkenin dış endüktansı boyunca bir voltaj oluşturur . Birkaç paralel kablo olduğunda etki daha azdır, çünkü bu endüktansı ve dolayısıyla voltajı azaltır. Dış iletken, iç iletken üzerindeki sinyal için referans potansiyeli taşıdığından, alıcı devre yanlış voltajı ölçer.

Transformatör etkisi

Transformatör etkisi bazen kalkan indüklenen akımların etkisini azaltmak için kullanılır. İç ve dış iletkenler, transformatörün birincil ve ikincil sargısını oluşturur ve dış katman mu-metal olan bazı yüksek kaliteli kablolarda etki artar . Bu 1:1 transformatör nedeniyle, dış iletken boyunca yukarıda belirtilen voltaj, iç iletkene dönüştürülür, böylece iki voltaj alıcı tarafından iptal edilebilir. Birçok gönderici ve alıcı, sızıntıyı daha da azaltmak için araçlara sahiptir. Tüm kabloyu bir veya birkaç kez bir ferrit çekirdekten geçirerek trafo etkisini arttırırlar.

Ortak mod akımı ve radyasyon

Ortak mod akımı, ekrandaki kaçak akımlar, merkez iletkendeki akımla aynı yönde aktığında ve koaksiyelin yayılmasına neden olduğunda meydana gelir. İç ve dış iletken üzerindeki sinyal akımlarının eşit ve zıt olduğu istenen "itme-çekme" diferansiyel mod akımlarının tersidir.

Koakstaki kalkan etkisinin çoğu, merkez iletkendeki karşıt akımlardan kaynaklanır ve ekran, birbirini iptal eden ve dolayısıyla yayılmayan zıt manyetik alanlar yaratır. Aynı etki, merdiven hattına da yardımcı olur . Bununla birlikte, merdiven hattı, alanlar tamamen iptal edilmeden önce girebilen çevreleyen metal nesnelere karşı son derece hassastır. Alan kalkanın içinde olduğu için Coax'ta bu sorun yoktur. Bununla birlikte, kalkan ile koaksiyelin beslediği anten gibi diğer bağlı nesneler arasında bir alan oluşması hala mümkündür. Anten ve koaks kalkan arasındaki alanın oluşturduğu akım, merkez iletkendeki akımla aynı yönde akacak ve bu nedenle iptal edilmeyecektir. Enerji, koaksiyelin kendisinden yayılır ve antenin radyasyon modelini etkiler . Yeterli güçle bu, kablonun yakınındaki insanlar için tehlike oluşturabilir. Düzgün yerleştirilmiş ve uygun boyutta bir balun , koaksiyelde ortak mod radyasyonunu önleyebilir. Bir koaksiyel kabloyu ekipmana bağlamak için bir izolasyon transformatörü veya bloke edici kondansatör kullanılabilir, burada radyo frekansı sinyallerinin iletilmesi, ancak doğru akımın veya düşük frekanslı gücün bloke edilmesi istenir.

standartlar

Çoğu koaksiyel kablonun karakteristik empedansı 50, 52, 75 veya 93 Ω'dur. RF endüstrisi, koaksiyel kablolar için standart tip adları kullanır. Televizyon sayesinde RG-6 , ev kullanımı için en yaygın olarak kullanılan koaksiyel kablodur ve Avrupa dışındaki bağlantıların çoğu F konektörleriyle yapılır .

Askeri kullanımlar için "RG-#" veya "RG-#/U" biçiminde bir dizi standart koaksiyel kablo türü belirtildi . Bunlar dan bugüne Dünya Savaşı ve listelenen edildi MIL-HDBK-216 Bu belirlemeler şimdi kullanılmıyor 1962 yılında yayınladı. RG tanımı, Radyo Kılavuzu anlamına gelir; U işareti Evrensel anlamına gelir. Mevcut askeri standart MIL-SPEC MIL-C-17'dir. Askeri kablolar için "M17/75-RG214" gibi MIL-C-17 numaraları ve sivil uygulamalar için üreticinin katalog numaraları verilmiştir. Bununla birlikte, RG serisi tanımlamaları nesiller boyunca o kadar yaygındı ki, kritik kullanıcılar el kitabı geri çekildiği için "RG-# olarak tanımlanan bir kablonun elektriksel ve fiziksel özelliklerini garanti edecek bir standart olmadığının farkında olmalıdırlarsa da, hala kullanılmaktadırlar. tip". RG tanımlayıcıları çoğunlukla eski RG serisi kabloların iç iletken, dielektrik ve kılıf boyutlarına uyan uyumlu konektörleri tanımlamak için kullanılır .

Tip Empedans
(ohm)
çekirdek (mm) Dielektrik Dış çap Kalkanlar Uyarılar Maks. zayıflama, 750 MHz
(dB/100 ft)
Tip (VF) (içinde) (mm) (içinde) (mm)
RG-6 /U 75 1.024 PF 0.75 0.185 4.7 0.270 6.86 Çift Kablolu televizyon , uydu televizyon ve kablolu modemler için yüksek frekansta düşük kayıp 5.650
RG-6 /UQ 75 1.024 PF 0.75 0.185 4.7 0.298 7.57 dörtlü Bu "dört kalkanlı RG-6". Dört kat koruyucuya sahiptir ; normal RG-6'nın yalnızca bir veya iki 5.650
RG-7 75 1.30 PF 0.225 5.72 0,320 8.13 Çift Kablolu televizyon , uydu televizyon ve kablolu modemler için yüksek frekansta düşük kayıp 4.570
RG-8/U 50 2.17 PE 0.285 7.2 0.405 10.3 Amatör radyo ; Kalın ağ ( 10BASE5 ) benzer 5.967
RG-8X 50 1.47 PF 0,82 0.155 3.9 0.242 6.1 Bekar RG-59'a benzer bir çapta RG-8U'nun bazı elektriksel özelliklerine sahip daha ince bir versiyon. 10.946
RG-9/U 51 PE 0.420 10.7
RG-11/U 75 1,63 PE 0.66-.85 0.285 7.2 0.412 10.5 İkili/üçlü/dörtlü Kablo ve uydu televizyonu için yüksek frekansta düşük kayıp. RG7'ye benzer, ancak genellikle daha düşük kayıplı uzun damlalar ve yeraltı boruları için kullanılır. 3.650
RG-56/U 48 1.4859 0.308 7.82 Çift örgü korumalı 8000 volta kadar derecelendirilmiş, kauçuk dielektrik
RG-58/U 50 0.81 PE 0.66 0.116 2.9 0.195 5.0 Bekar Radyokomünikasyon ve amatör radyo , ince Ethernet ( 10BASE2 ) ve NIM elektroniği için kullanılır, Kayıp 1.056 dB/m @ 2.4 GHz. Yaygın. 13.104
RG-59/U 75 0.64 PE 0.66 0.146 3.7 0.242 6.1 Bekar Daha önce kablolu televizyon için kullanılan kapalı devre televizyonda temel bant videoyu taşımak için kullanılır. Genel olarak, koruması zayıftır ancak kısa mesafelerde bir HQ HD sinyali veya video taşıyacaktır. 9.708
RG-59A/U 75 0.762 PF 0.78 0.146 3.7 0.242 6.1 Bekar RG-59 ve RG-59/U ile benzer fiziksel özellikler, ancak daha yüksek bir hız faktörü ile. 8.9@700 MHz 8.900
3C-2V 75 0,50 PE 0.85 3.0 5.4 Bekar Televizyon, video gözlem sistemleri ve diğerlerini taşımak için kullanılır. PVC ceket.
5C-2V 75 0.80 PE 0,82±0,02 0.181 4.6 0.256 6.5 Çift İzleme sistemi için iç hatlar, CCTV besleme hatları, kamera ve kontrol ünitesi arasındaki kablolar ve video sinyal iletimi için kullanılır. PVC ceket.
RG-60/U 50 1.024 PE 0.425 10.8 Bekar Yüksek çözünürlüklü kablolu TV ve yüksek hızlı kablolu İnternet için kullanılır.
RG-62/U 92 PF 0.84 0.242 6.1 Bekar Kullanılan ARCNET ve otomotiv radyo antenleri.
RG-62A 93 ASP 0.242 6.1 Bekar NIM elektroniği için kullanılır
RG-63 125 1.2 PE 0.405 10.29 Çift örgü Havacılık için kullanılır 4.6
RG-142/U 50 0.94 PTFE 0.116 2,95 0.195 4,95 Çift örgü Test ekipmanı için kullanılır 9.600
RG-174/U 50 7x0.16 PE 0.66 0.059 1.5 0.100 2.55 Bekar Wi-Fi örgüleri için ortak : RG58'den daha esnek ancak daha yüksek kayıp; NIM elektroniklerinde LEMO 00 konektörleri ile kullanılır . 23.565
RG-178/U 50 7×0.1 PTFE 0.69 0.033 0.84 0.071 1.8 Bekar Yüksek frekanslı sinyal iletimi için kullanılır. 42.7 @ 900 MHz, Çekirdek malzemesi: Ag kaplamalı Cu kaplı Çelik 42.700
RG-179/U 75 7×0.1 PTFE 0.67 0.063 1.6 0.098 2.5 Bekar VGA RGBHV, Çekirdek malzemesi: Ag kaplamalı Cu
RG-180B/U 95 0.31 PTFE 0.102 2.59 0.145 3.68 Tek gümüş kaplı bakır VGA RGBHV, Çekirdek malzemesi: Ag kaplamalı Cu kaplı çelik
RG-188A/U 50 7×0.16 PTFE 0.70 0.06 1.52 0.1 2.54 Bekar 26.2 @ 1000 MHz, Çekirdek malzemesi: Ag kaplamalı Cu kaplı çelik 26.200
RG-195 95 0.305 PTFE 0.102 2.59 0.145 3.68 Bekar Doğrudan gömmeye uygun PTFE ceket, Çekirdek malzemesi: Ag kaplamalı Cu kaplı çelik
RG-213/U 50 7×0.75 PE 0.66 0.285 7.2 0.405 10.3 Bekar Radyokomünikasyon ve amatör radyo için , EMC test anten kabloları. Tipik olarak RG58'den daha düşük kayıp. Yaygın. 5.967
RG-214/U 50 7×0.75 PE 0.66 0.285 7.2 0.425 10.8 Çift Yüksek frekanslı sinyal iletimi için kullanılır. 6.702
RG-218 50 4.963 PE 0.66 0,660 (0,680?) 16.76 (17.27?) 0.870 22 Bekar Büyük çap, çok esnek değil, düşük kayıp (2.5 dB/100 ft @ 400 MHz), 11 kV dielektrik dayanım. 2.834
RG-223/U 50 0.88 PE 0.66 0.0815 2.07 0.212 5.4 Çift Gümüş kaplama kalkanlar. Örnek RG-223 Veri Sayfası 11.461
RG-316/U 50 7×0.17 PTFE 0.695 0.060 1.5 0.098 2.6 Bekar NIM elektroniğinde LEMO 00 konektörleriyle birlikte kullanılır 22.452
RG-400/U 50 19x0.20 PTFE 2,95 4,95 Çift 12.566
RG-402/U 50 0.93 PTFE 3.0 0.141 3.58 Tek gümüş kaplama bakır Yarı sert, 0,91 dB/m@5 GHz 27.700
RG-405/U 50 0,51 PTFE 1.68 0.0865 2.20 Tek gümüş kaplama bakır kaplı çelik Yarı sert, 1,51 dB/m@5 GHz 46.000
H155 50 19 × 0.28 PF 0.79 0.0984 2.5 0.2126 5.4 Çift Radyokomünikasyon ve amatör radyo için yüksek frekansta daha düşük kayıp
H500 50 2.5 PF 0.81 0.1772 4.5 0,386 9.8 Çift Radyokomünikasyon ve amatör radyo için yüksek frekansta düşük kayıp , 4.45 @ 1000 MHz 4.450
LMR-100 50 0.46 PE 0.66 0.0417 1.06 0.110 2.79 Çift Düşük kayıplı iletişim, 1,36 dB/metre @ 2,4 GHz 20.7
LMR-195 50 0.94 PF 0.80 0.073 1.85 0.195 4,95 Çift Düşük kayıplı iletişim, 0,620 dB/metre @ 2,4 GHz 10.1
LMR-200
HDF-200
CFD-200
50 1.12 PF 0,83 0.116 2,95 0.195 4,95 Çift Düşük kayıplı iletişim, 0,554 dB/metre @ 2,4 GHz 9.0
LMR-240
EMR-240
50 1.42 PF 0.84 0.150 3.81 0.240 6.1 Çift Amatör telsiz , RG-8X için düşük kayıplı yedek 6.9
LMR-300 50 1.78 PF 0,82 0.190 4.83 0.300 7.62 Folyo, Örgü Düşük kayıplı iletişim 5.5
LMR-400
HDF-400
CFD-400
EMR-400
50 2.74 PF 0.85 0.285 7.24 0.405 10.29 Çift Düşük kayıplı iletişim, 0,223 dB/metre @ 2,4 GHz, Çekirdek malzemesi: Cu kaplı Al 3.5
LMR-500 50 3.61 PF 0.86 0.370 9.4 0,500 12.7 Çift Düşük kayıplı iletişim, Çekirdek malzeme: Cu kaplı Al 2.8
LMR-600 50 4.47 PF 0.87 0.455 11.56 0.590 14.99 Çift Düşük kayıplı iletişim, 0,144 dB/metre @ 2,4 GHz, Çekirdek malzeme: Cu kaplı Al 2.3
LMR-900 50 6.65 PF 0.87 0.680 17.27 0.870 22.10 Çift Düşük kayıplı iletişim, 0.098 dB/metre @ 2.4 GHz, Çekirdek malzemesi: BC tüpü 1.5
LMR-1200 50 8.86 PF 0.88 0.920 23.37 1.200 30.48 Çift Düşük kayıplı iletişim, 0.075 dB/metre @ 2.4 GHz, Çekirdek malzemesi: BC tüpü 1.3
LMR-1700 50 13.39 PF 0.89 1.350 34.29 1.670 42.42 Çift Düşük kayıplı iletişim, 0.056 dB/metre @ 2.4 GHz, Çekirdek malzemesi: BC tüpü 0,8
QR-320 75 1.80 PF 0,395 10.03 Bekar Çoğu uygulamada RG-11'in yerini alan düşük kayıplı hat 3.340
QR-540 75 3.15 PF 0.610 15.49 Bekar Düşük kayıplı sabit hat 1.850
QR-715 75 4.22 PF 0.785 19.94 Bekar Düşük kayıplı sabit hat 1.490
QR-860 75 5.16 PF 0.960 24.38 Bekar Düşük kayıplı sabit hat 1.240
QR-1125 75 6.68 PF 1.225 31.12 Bekar Düşük kayıplı sabit hat 1.010

Dielektrik malzeme kodları

VF, Hız Faktörüdür; etkili tarafından belirlenir ve

  • Katı PE için VF yaklaşık 0.66'dır.
  • Köpük PE için VF yaklaşık 0,78 ila 0,88'dir.
  • Hava için VF yaklaşık 1.00
  • Katı PTFE için VF yaklaşık 0.70'dir
  • Köpük PTFE için VF yaklaşık 0.84'tür

URM, CT, BT, RA, PSF ve WF serisi gibi koaksiyel kablolar için başka tanımlama şemaları da vardır.

RG-6 koaksiyel kablo
RG-142 koaksiyel kablo
RG-405 yarı sert koaksiyel kablo
Üst düzey koaksiyel ses kablosu ( S/PDIF )

kullanır

Kısa koaksiyel kablolar, amatör radyo kurulumlarında ve NIM'de ev video ekipmanlarını bağlamak için yaygın olarak kullanılır . Eskiden bilgisayar ağlarının , özellikle Ethernet'in ("kalın" 10BASE5 ve "ince" 10BASE2 ) uygulanması için yaygın olmakla birlikte , geniş bant İnternet erişimi için büyüyen tüketici kablolu modem pazarı dışında çoğu uygulamada bükümlü çift kablolar bunların yerini almıştır .

20. yüzyılda radyo ağlarını , televizyon ağlarını ve Uzun Mesafe telefon ağlarını bağlamak için uzun mesafeli koaksiyel kablo kullanıldı, ancak bunun yerini büyük ölçüde sonraki yöntemler ( fiber optik , T1 / E1 , uydu ) aldı.

Daha kısa koaksiyeller hala kablolu televizyon sinyallerini televizyon alıcılarının çoğuna taşır ve bu amaç koaksiyel kablo üretiminin çoğunu tüketir. 1980'lerde ve 1990'ların başında koaksiyel kablo, bilgisayar ağlarında , en belirgin şekilde, 1990'ların sonundan 2000'lerin başına kadar , her ikisi de 8P8C modüler konektörlü, Kuzey Amerika'daki UTP kabloları ve Batı Avrupa'daki STP kabloları ile değiştirildiği Ethernet ağlarında da kullanıldı .

Mikro koaksiyel kablolar, çeşitli tüketici cihazlarında, askeri teçhizatta ve ayrıca ultra-ses tarama teçhizatında kullanılır.

Yaygın olarak kullanılan en yaygın empedanslar 50 veya 52 ohm ve 75 ohm'dur, ancak belirli uygulamalar için başka empedanslar da mevcuttur. 50 / 52 ohm kablolar, endüstriyel ve ticari iki yönlü radyo frekansı uygulamaları (radyo ve telekomünikasyon dahil) için yaygın olarak kullanılır, ancak 75 ohm yaygın olarak televizyon ve radyo yayını için kullanılır .

Koaksiyel kablo genellikle gelen taşıma verilerine / sinyallerini bağlamak için kullanılan anten bir alıcı-Bir için uydu çanağı uydu alıcısına, bir gelen televizyon anteni a televizyon alıcısı bir mesafede, radyo direğine a radyo alıcısı , Birçok durumda, vb aynı tek koaksiyel kablo, düşük gürültülü amplifikatöre güç sağlamak için gücü ters yönde, antene taşır . Bazı durumlarda, tek bir koaksiyel kablo olarak (tek yönlü) güç ve çift yönlü veri / sinyal taşır DiSEqC .

Türler

sert çizgi

1+58  inç (41 mm) esnek hat
1-5/8" Heliax koaksiyel kablo

Sabit hat, diğer birçok radyo iletişim biçiminin yanı sıra yayında kullanılır . Yuvarlak bakır, gümüş veya altın boru veya kalkan olarak bu tür metallerin bir kombinasyonu kullanılarak yapılmış koaksiyel bir kablodur. Bazı düşük kaliteli sert hatlar alüminyum koruyucu kullanabilir, ancak alüminyum kolayca oksitlenir ve gümüş oksitten farklı olarak alüminyum oksit etkili iletkenliğini büyük ölçüde kaybeder. Bu nedenle, tüm bağlantılar hava ve su geçirmez olmalıdır. Merkez iletken katı bakırdan veya bakır kaplı alüminyumdan oluşabilir. Cilt etkisi RF ile ilgili bir sorun olduğundan, bakır kaplama etkili bir iletken için yeterli yüzey sağlar. Harici şasi için veya elemanlara maruz kaldığında kullanılan çoğu hardline çeşidinde bir PVC ceket bulunur; bununla birlikte, bazı dahili uygulamalar yalıtım ceketini atlayabilir. Sert hat çok kalın olabilir, tipik olarak en az yarım inç veya 13 mm ve bunun birkaç katına kadar çıkabilir ve yüksek güçte bile düşük kayba sahiptir. Bu büyük ölçekli sabit hatlar neredeyse her zaman yerdeki bir verici ile bir kuledeki anten veya anten arasındaki bağlantıda kullanılır . Sabit hat aynı zamanda, Heliax (ticari marka olarak adlarıyla bilinen olabilir CommScope ) veya Cablewave (RFS / Cablewave). Daha büyük hardline çeşitleri, sert veya oluklu bakır borulardan yapılmış bir merkez iletkene sahip olabilir. Sert hattaki dielektrik, polietilen köpük, hava veya nitrojen veya kurutulmuş hava (kuru hava) gibi basınçlı bir gazdan oluşabilir . Gaz yüklü hatlarda, iç ve dış iletkenleri ayırmak için aralayıcı olarak naylon gibi sert plastikler kullanılır. Bu gazların dielektrik alana eklenmesi, nem kirliliğini azaltır, kararlı bir dielektrik sabiti sağlar ve dahili ark riskinin azalmasını sağlar . Gazla doldurulmuş sabit hatlar genellikle televizyon veya radyo yayıncılığı, askeri vericiler ve yüksek güçlü amatör radyo uygulamaları gibi yüksek güçlü RF vericilerinde kullanılır, ancak mikrodalga bantları gibi bazı kritik düşük güçlü uygulamalarda da kullanılabilir. Bununla birlikte, mikrodalga bölgesinde, dalga kılavuzu , vericiden antene veya antenden alıcıya uygulamalar için sabit hattan daha sık kullanılır. Hard line'da kullanılan çeşitli kalkanlar da farklıdır; bazı biçimlerde sert boru veya boru kullanılırken, diğerleri bükülmeyi kolaylaştıran ve kablo uyum sağlamak için büküldüğünde bükülmeyi azaltan oluklu bir boru kullanabilir. Bazı yüksek frekanslı uygulamalarda, özellikle mikrodalga aralığındaki ekipmanlarda, cihazın aşamaları arasındaki paraziti azaltmak için dahili olarak daha küçük sabit hat çeşitleri kullanılabilir.

yayılan

Yayılan veya sızdıran kablo , sert hatta benzer bir şekilde oluşturulmuş başka bir koaksiyel kablo şeklidir, ancak blendajda kesilmiş ayarlı yuvalarla yapılmıştır. Bu yuvalar, belirli bir RF işlem dalga boyuna veya belirli bir radyo frekansı bandına ayarlanmıştır. Bu tip kablo, verici ve alıcı arasında ayarlanmış çift yönlü "istenen" bir sızıntı etkisi sağlamak içindir. Genellikle asansör boşluklarında, ABD Deniz Kuvvetleri Gemilerinde, yeraltı ulaşım tünellerinde ve antenin uygun olmadığı diğer alanlarda kullanılır. Kablonun Bu tür bir örnek, Radiax (olup Commscope ).

RG-6

RG-6 , çeşitli uygulamalar için tasarlanmış dört farklı tipte mevcuttur. Ek olarak, çekirdek bakır kaplı çelik (CCS) veya çıplak katı bakır (BC) olabilir. "Düz" veya "ev" RG-6, iç veya dış ev kablolaması için tasarlanmıştır. "Su basmış" kablo, yeraltı kanalında veya doğrudan gömmede kullanılmak üzere su bloke edici jel ile aşılanmıştır. "Messenger" bir miktar su geçirmezlik içerebilir, ancak bir elektrik direğinden bir hava düşüşünün içerdiği gerilimi taşımak için uzunluğu boyunca çelik bir mesaj telinin eklenmesiyle ayırt edilir . " Plenum " kablolama pahalıdır ve yangın kodlarını karşılamak için havalandırma kanallarında kullanılmak üzere tasarlanmış özel bir Teflon bazlı dış kılıf ile birlikte gelir. Birçok "Düz" veya "ev" kablolarında dış kılıf ve iç yalıtım olarak kullanılan plastiklerin yandığında zehirli gaz yayması nedeniyle geliştirilmiştir.

üç eksenli kablo

Üç eksenli kablo veya triaks , üçüncü bir koruyucu, yalıtım ve kılıf katmanına sahip koaksiyel kablodur. Topraklanmış (topraklanmış) dış kalkan, iç kalkanı dış kaynaklardan gelen elektromanyetik parazitlerden korur.

Çift eksenli kablo

İkiz eksenli kablo veya twinax , silindirik bir ekran içinde dengeli, bükümlü bir çifttir. Bu ise neredeyse mükemmel bir diferansiyel mod sinyali sağlar hem de korumalı ve geçmesine dengeli. Bazen çok iletkenli koaksiyel kablo da kullanılır.

Yarı sert

Yarı sert koaksiyel montaj
Agilent N9344C 20GHz spektrum analizörüne yerleştirilmiş yarı sert koaksiyel

Yarı sert kablo, katı bakır dış kılıf kullanan koaksiyel bir formdur. Bu tip koaks, özellikle daha yüksek frekanslarda, örgülü dış iletkenli kablolara kıyasla üstün ekranlama sunar. En büyük dezavantajı, adından da anlaşılacağı gibi kablonun çok esnek olmaması ve ilk şekillendirmeden sonra bükülmeye yönelik olmamasıdır. (Bkz. § Sabit hat )

Uyumlu kablo, esnekliğin gerekli olduğu yerlerde kullanılan yarı sert koaksiyel kabloya esnek, yeniden şekillendirilebilir bir alternatiftir. Uyumlu kablo, standart koaksiyel kabloya benzer şekilde özel aletlere ihtiyaç duymadan elle sıyrılabilir ve şekillendirilebilir.

sert çizgi

Rijit hat , PTFE destekleri kullanılarak her metrede bir eş merkezli tutulan iki bakır borunun oluşturduğu koaksiyel bir hattır. Sert çizgiler bükülemez, bu nedenle genellikle dirseklere ihtiyaç duyarlar. Sert hatlı ara bağlantı, bir iç mermi/iç destek ve bir flanş veya bağlantı kiti ile yapılır. Tipik olarak, katı hatlar , mermi ve flanş boyutları standart hat çaplarıyla eşleşen standartlaştırılmış EIA RF Konnektörleri kullanılarak bağlanır . Her bir dış çap için 75 veya 50 ohm iç borular elde edilebilir. Sert hat, yüksek güçlü vericiler ve diğer RF bileşenleri arasındaki ara bağlantı için genellikle iç mekanlarda kullanılır, ancak hava koşullarına dayanıklı flanşlara sahip daha sağlam sert hat, anten direkleri vb. dış hat genellikle alüminyumdur ve korozyonu önlemek için özel dikkat gösterilmelidir. Flanş konnektörü ile sert hattan sert hatta geçmek de mümkündür. Birçok yayın anteni ve anten ayırıcı, esnek koaksiyel kablolara ve sabit hatta bağlanırken bile flanşlı sert hat arabirimini kullanır. Rijit hat birkaç farklı boyutta üretilmektedir:

Boy Dış iletken İç iletken
Dış çap (flanşlı değil) İç çap Dış çap İç çap
7/8" 22,2 mm 20 mm 8,7 mm 7,4 mm
1 5/8" 41,3 mm 38,8 mm 16,9 mm 15,0 mm
3 1/8" 79,4 mm 76,9 mm 33.4 mm 31,3 mm
4 1/2" 106 mm 103 mm 44,8 mm 42,8 mm
6 1/8" 155.6 mm 151.9 mm 66,0 mm 64,0 mm

İngiltere'de kullanılan kablolar

BskyB tarafından İngiltere'de analog uydu TV yayınlarının başlangıcında, RG6 olarak adlandırılan 75 ohm'luk bir kablo kullanıldı. Bu kablonun 1 mm bakır çekirdeği, hava boşluklu polietilen dielektrik ve alüminyum folyo kalkan üzerinde bakır örgüsü vardı. Dış mekanda korumasız olarak kurulduğunda, kablo, PVC dış kılıfı kıran ve nem girmesine izin veren UV radyasyonundan etkilenmiştir. Bakır, alüminyum, nem ve havanın birleşimi hızlı korozyona neden oldu ve bazen 'yılan yumurta yuttu' görünümüne neden oldu. Sonuç olarak, daha yüksek maliyete rağmen, BSKYB dijital yayınlarını başlattığında RG6 kablosu CT100 lehine düşürüldü.

1999'dan 2005'e kadar (CT100 üreticisi Raydex kapandığında), CT100, uydu TV ve özellikle BskyB için 75 ohm kablo seçimi olarak kaldı. Hava aralıklı bir polietilen dielektrik, 1 mm katı bakır çekirdek ve bakır folyo kalkan üzerinde bakır örgü vardı. CT63, 'shotgun' tarzında daha ince bir kabloydu, yani birlikte kalıplanmış iki kabloydu ve esas olarak BskyB tarafından, bir sabit disk kayıt sistemi ve ikinci bir bağımsız tuner içeren Sky+ uydu TV alıcısının gerektirdiği ikiz bağlantı için kullanılıyordu. .

2005 yılında, bu kabloların yerini sırasıyla Webro tarafından üretilen ve benzer bir yapıya sahip ancak hava boşluklu ile aynı elektrik performansını sağlayan ancak daha sağlam ve ezilme olasılığı daha düşük olan bir köpük dielektrik olan WF100 ve WF65 aldı.

Aynı zamanda, bakır fiyatının istikrarlı bir şekilde artmasıyla, orijinal RG6, bakır kaplı çelik çekirdek ve alüminyum folyo üzerinde alüminyum örgü kullanan bir yapı lehine düşürüldü. Düşük fiyatı, geleneksel olarak Birleşik Krallık karasal hava kurulumları için kullanılan sözde düşük kayıplı kablonun yerini alacak bir yer arayan hava tesisatçıları için cazip hale getirdi . Bu kablo, bakırın fiyatı arttıkça, daha ucuz markaların ekranlama performansı yüzde 40'a kadar düştüğü için azalan sayıda örgü ile üretilmişti. İngiltere'de dijital karasal yayınların gelişiyle, bu düşük kayıplı kablo artık uygun değildi.

Yeni RG6, bakır kaplamadaki cilt etkisi nedeniyle yüksek frekanslarda hala iyi performans gösterdi. Bununla birlikte, alüminyum kalkan yüksek bir DC direncine sahipti ve çelik çekirdek daha da yüksekti. Sonuç olarak, voltaj düşüşü çanak üzerindeki düşük gürültülü blok aşağı dönüştürücünün (LNB) çalışmasını etkilediğinden, önemli miktarda akım taşıması gereken uydu TV kurulumlarında bu tip kablo güvenilir bir şekilde kullanılamadı.

Yukarıda bahsedilen tüm kablolarla ilgili bir sorun, akım geçerken bağlantılarda nem ve hava hariç tutulmadıkça elektrolitik korozyon meydana gelebilmesidir. Sonuç olarak, nemi dışlamak için çeşitli çözümler önerilmiştir. İlki, esnetilerek etkinleştirildiğinde kendine bağlanan, kendiliğinden birleşen kauçuk bantla sararak bağlantıyı yalıtmaktı. En azından 1999 gibi erken bir tarihte American Channel Master şirketi (şimdi Andrews corp.'a aittir) tarafından yapılan ikinci öneri, bağlantı yapan tellere silikon gresi uygulamaktı . Üçüncü öneri, kabloya kendinden sızdırmaz bir fiş takmaktı. Doğru uygulandığı takdirde bu yöntemlerin tümü makul derecede başarılıdır.

Girişim ve sorun giderme

Koaksiyel kablo yalıtımı, özellikle sürekli olarak elementlere maruz kalmışsa, kablonun değiştirilmesini gerektirerek bozulabilir. Kalkan normalde topraklıdır ve folyo örgünün veya filamentinin tek bir ipliği bile merkez iletkene dokunursa, sinyal kısa devre yaparak önemli veya toplam sinyal kaybına neden olur. Bu, çoğunlukla yanlış takılmış uç konektörlerde ve ek yerlerinde meydana gelir. Ayrıca, enterferans sinyali için toprağa giden yolu sağladığından, konektör veya ek korumaya uygun şekilde takılmalıdır.

Blendajlı olmasına rağmen, koaksiyel kablo hatlarında parazit oluşabilir. Parazit duyarlılığının geniş kablo tipi tanımlamalarıyla (örneğin RG-59, RG-6) çok az ilişkisi vardır, ancak kablo korumasının bileşimi ve konfigürasyonu ile güçlü bir şekilde ilişkilidir. İçin kablolu televizyon UHF içine de uzanan frekansları ile, folyo ekran, normal olarak temin edilir, ve yüksek frekanslı parazitlere karşı toplam kapsama yanı sıra yüksek etkinliği sağlar. Folyo koruyucuya genellikle %60 ila %95 arasında herhangi bir yerde kalaylı bakır veya alüminyum örgü kalkan eşlik eder. Örgü, koruma etkinliği açısından önemlidir, çünkü (1) düşük frekanslı girişimi önlemede folyodan daha etkilidir, (2) folyoya göre toprağa daha yüksek iletkenlik sağlar ve (3) bir konektörün takılmasını daha kolay ve daha güvenilir hale getirir. İki düşük kaplamalı alüminyum örgü kalkan ve iki kat folyo kullanan "dört ekranlı" kablo, genellikle zahmetli parazit içeren durumlarda kullanılır, ancak tek bir folyo katmanından ve tek bir yüksek kaplamalı bakır örgü kalkandan daha az etkilidir. yayın kalitesinde hassas video kablosunda bulunur.

In ABD ve diğer bazı ülkelerde, kablolu televizyon dağıtım sistemleri genellikle sıralı dağıtım amplifikatörler ile, açık koaksiyel kablonun geniş ağları kullanır. Kablo TV sistemlerinin içine ve dışına sinyal sızması, kablo abonelerinde ve kablo sistemiyle aynı frekansları kullanan kablosuz radyo servislerinde parazite neden olabilir.

Tarih

Erken koaksiyel anten besleme hattı 50 kW radyo istasyonu WNBC , New York, 1930'lar
AT&T koaksiyel kablo ana hattı 1948'de Doğu Sahili ile Midwest arasında kuruldu. 8 koaksiyel alt kablonun her biri 480 telefon görüşmesi veya bir televizyon kanalı taşıyabilir.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar