Коаксиальный кабель, или coaxial, нужен для передачи радиочастотных сигналов с незначительными потерями.
Устройство кабеля
Чтобы выбрать оптимальный вариант, необходимо знать, из чего состоит коаксиальный кабель. Условно можно выделить четыре основных компонента:
- центральный проводник;
- изоляция;
- экран;
- внешняя оболочка.
Центральный проводник
Медь — наиболее предпочтительный материал для этого компонента из-за своей высокой электрической проводимости и стойкости к коррозии. Она гарантирует незначительные потери сигнала. Эта особенность важна для передачи высокочастотных сигналов. Но медь может быть покрыта и серебром, что улучшает ее электрические характеристики при высоких частотах.
Альтернативным материалом является алюминий, который дешевле меди, но обладает меньшей проводимостью. Это часто приводит к большим потерям сигнала.
Сталь и стальные сплавы могут быть использованы для создания более гибких кабелей, однако это сказывается на проводимости. Также применяются медные сплавы или покрытия. Они помогают снизить стоимость и повысить стойкость к коррозии в определенных условиях эксплуатации.
Изоляция
Изоляция необходима для поддержки соосности между центральным проводником и экраном. Это нужно для сохранения волнового сопротивления и минимизации отражений сигнала.
Для изготовления изоляции используются такие материалы:
- Полиэтилен (PE). Востребован благодаря низким диэлектрическим потерям и хорошей механической прочности. Существует сплошной или вспененный полиэтилен, который уменьшает диэлектрическую постоянную, позволяя сигналу распространяться быстрее.
- Тефлон (PTFE). Используется для высокочастотных приложений, где требуется минимальное диэлектрическое затухание и высокая термостойкость. Выдерживает экстремальные температуры без изменения своих свойств. Это делает его идеальным для эксплуатации в агрессивных средах или при высоких рабочих частотах.
- Полипропилен (PP). Хорош по соотношению «цена — качество». Но он менее термостойкий, чем тефлон.
Экран
Компонент необходим для защиты от электромагнитных помех. Он предотвращает утечку, а также минимизирует влияние внешних полей на передаваемый сигнал.
Оплетка из медных или алюминиевых проволок обеспечивает гибкость кабеля и хорошую защиту от помех. Но ее степень экранирования может быть хуже по сравнению с фольгой.
Алюминиевая фольга гарантирует более высокую степень экранирования, но делает коаксиальный провод менее гибким. Она часто используется в сочетании с оплеткой для наилучшего результата. Такое экранирование гарантирует оптимальный баланс между защитой от помех и гибкостью провода.
Внешняя оболочка
Служит последней линией защиты от воздействий извне. В качестве материала для внешней оболочки применяются:
- ПВХ (поливинилхлорид) — распространен из-за своей дешевизны, гибкости и стойкости к стиранию. Менее устойчив к ультрафиолету и высоким температурам.
- Полиэтилен (PE) — используется для внешних оболочек, где нужна хорошая химическая и термическая стойкость. Незаменим для наружного применения.
- Полиуретан (PU) — эксплуатируется в условиях, требующих высокой механической прочности. Часто применяется в высокотемпературных или химически агрессивных средах.
Каждый из этих элементов тщательно выбирается в зависимости от частоты сигнала, условий эксплуатации, гибкости и доступного бюджета.
Такое устройство позволяет электромагнитному полю оставаться внутри провода, минимизируя помехи и потери.
Идеального коаксиального кабеля не существует из-за неизбежных отклонений в геометрии. Но современные технологии позволяют достичь уровня потерь, при котором coaxial остается высокоэффективным в практическом применении.
Применение коаксиального кабеля
Отвечая на вопрос, для чего коаксиальный кабель, нужно отметить, что его способность передавать сигналы с незначительными искажениями и высокой помехозащищенностью незаменима в различных отраслях, системах и устройствах:
- Телевизионные приемники. Коаксиальный провод часто называется ТВ кабель, так как применяется для соединения антенн с телевизорами. Гарантирует передачу сигналов с незначительными потерями. Эта особенность важна для качественного приема телевизионного сигнала или радиовещания.
- Спутниковые системы. На вопрос, где применяется коаксиальный кабель, ответ однозначен: он нужен для передачи сигнала от спутниковых антенн к приемникам, которые требуют точного и стабильного отклика.
- Распределительные сети. Провод используется в многоквартирных домах или на больших территориях, где сигнал распределяется между несколькими точками приема.
- Системы безопасности. Кабели применяют для передачи видео с камер наблюдения на системы мониторинга и записи. Могут использоваться в комплексах охранной сигнализации для передачи данных о нарушениях.
- Автоматизация. Коаксиальные провода монтируются в промышленных и коммерческих установках для мониторинга оборудования. Обеспечивается высокая надежность передачи сигналов управления или данных сенсоров.
- Радиовещание. Телевизионные кабели используются и для передачи FM/AM-сигналов от студии к антеннам, где требуется минимизация потерь и искажений.
- Кабельные сети (CATV). Такие провода — основа кабельного телевидения. Они помогают распределять телевизионные каналы через один кабель, часто с использованием различных частотных диапазонов.
- Промышленные сети. Коаксиальные кабели могут быть частью SCADA или прочих промышленных систем автоматизации.
- Аналоговые и цифровые системы. Провод нужен для передачи видео от камер к записывающим или мониторинговым устройствам. Технологии HD-SDI и HDCVI позволяют передавать HD-видео по коаксиальному кабелю.
- Power over Coax (PoC). В некоторых системах кабель обеспечивает не только передачу видео, но и подачу питания к камерам.
- Связь. Coaxial используются для обеспечения устойчивой связи в военных приложениях, где помехозащищенность имеет решающее значение.
Из-за ограниченной скорости передачи данных коаксиальный кабель сегодня редко применяется в компьютерных сетях. Он уступил место витой паре и оптоволокну. Но в сферах, где требуется устойчивость к помехам и надежность, данный провод все еще может использоваться.
Классификация
Чаще всего провода классифицируют по диаметру. В соответствии с этим параметром существуют такие виды коаксиальных кабелей:
- субминиатюрные — для микроэлектроники;
- миниатюрные — для портативных устройств;
- среднегабаритные — для большинства вариантов применения;
- крупногабаритные — для магистральных линий.
Такие провода различаются и по гибкости. Есть жесткие кабели для стационарного монтажа и сверхгибкие — для мобильных и сложных условий.
В соответствии с волновым сопротивлением выделяют варианты коаксиальных кабелей:
- 50 ом — для радиочастотных приложений с незначительными потерями;
- 75 ом — для ТВ сетей, где важна механическая прочность;
- 100, 150, 200 ом — для специфических целей (используются редко).
Маркировка
Разобравшись, из чего состоит телевизионный кабель, где используется и как классифицируется, стоит поговорить о его маркировке. В нашей стране она регулируется ГОСТ 11326.0-78. В соответствии с этим стандартом буквы обозначают вид провода, а числа — волновое сопротивление коаксиального кабеля, диаметр изоляции, теплостойкость и номер разработки.
Существует международная маркировка — RG-6, RG-11, RG-58. Она соответствует российским обозначениям. Например, RG-6 равносилен РК-75 для телевизионных сетей, а RG-11 применяется для магистральных линий.
Дополнительные элементы
Для полноценного функционирования коаксиальной линии используются:
- соединители (разъемы) — для подключения проводов к оборудованию;
- переходы, ответвители, тройники — для создания сложных сетевых структур, распределения или объединения сигналов;
- аттенюаторы — для регулирования уровня сигнала (может потребоваться для подстройки системы под определенные стандарты);
- ферритовые вентили — для подавления обратных волн, вызывающих помехи в системе.
Грозоразрядники, коммутаторы, симметрирующие и прочие устройства применяются в профессиональных сетях для повышения надежности и функциональности.
Наиболее частые вопросы
Как выбрать коаксиальный кабель для телевизора?
Следует обратить внимание на модели с волновым сопротивлением 75 ом. Такие кабели, как РК-75, DG-113, SAT-703 и RG-6, являются наиболее популярными. Они обеспечивают надежную передачу сигнала на расстоянии до 20 м. Хотя SAT-кабели могут стоить дороже, для большинства домашних пользователей разница в качестве часто остается незаметной.
Где купить качественный коаксиальный кабель?
Для подбора надежных коаксиальных кабелей для различных задач стоит обратиться к специалистам на сайте aksioma-sb.ru.
Как выбрать коаксиальный кабель для систем видеонаблюдения?
Для видеонаблюдения важно выбирать кабель, который минимизирует потери сигнала. Основными критериями являются:
- Материал центрального проводника. Предпочтение отдается меди. Она обеспечивает стабильную передачу сигнала даже на значительные расстояния.
- Экранирование. Двойной экран, состоящий из фольги и оплетки, эффективно защищает сигнал от внешних помех.
- Внешняя оболочка. Если кабель прокладывается снаружи, он должен быть устойчивым к воздействиям окружающей среды.
Для дистанций до 100 м отлично подойдет РК-75-1,5 или его аналог RG-59. Если требуется прокладка кабеля на расстояние свыше 400 м, следует обратить внимание на более мощные модели — РК-75-4 или RG-11/U. Использование качественной продукции позволяет избежать потерь сигнала и ухудшения изображения.
Как узнать волновое сопротивление кабеля?
Если маркировка на кабеле отсутствует, определить его волновое сопротивление можно самостоятельно. Для этого понадобится мультиметр с функцией измерения емкости.
- Отрежьте небольшой кусок кабеля и измерьте его емкость.
- Пересчитайте полученное значение на длину одного метра.
Стоит ориентироваться на такие показатели:
- 95–100 пФ/м соответствует волновому сопротивлению 50 ом;
- 55–65 пФ/м указывает на 75 ом.
Незначительные отклонения допустимы, но точность измерений будет достаточной для практического использования.
Как правильно подключить коаксиальный кабель?
Для подключения коаксиального кабеля к различному оборудованию необходимо:
- Выбрать разъем в зависимости от типа кабеля и устройства. Для телевизоров часто используются F-разъемы или BNC.
- Использовать переходники, если разъемы оборудования не совпадают с параметрами кабеля.
Стоит отдавать предпочтение обжимным разъемам, так как они обеспечивают более надежное соединение. Для коротких кабелей (до 20–30 м) сложных настроек подключения не требуется. При больших расстояниях стоит уделить внимание качеству соединения, чтобы избежать потерь сигнала.
Что такое коаксиальный кабель с питанием?
Комбинированные коаксиальные кабели, дополненные проводами для подачи питания, незаменимы в системах видеонаблюдения. Они позволяют одновременно передавать видеосигнал и электропитание, упрощая установку и снижая затраты на монтаж.
Какова скорость коаксиального кабеля для передачи данных?
Максимальная скорость интернета по коаксиальному кабелю обычно составляет около 10 Мбит/с. Этого недостаточно для современных интернет-сетей, но вполне подходит для передачи аналогового или телевизионного сигнала.