Выбар правільнай зборкі кабеляў РФ

Кааксіяl кабель зборкі амаль усюды, дзе можна знайсці электронныя сістэмы. І ў іх простая праца: служыць сігнальным шляхам для перадачы сігналаў з аднаго месца ў іншае. Але яны павінны выконваць гэтую працу без збояў і практычна без змен у сігналах, незалежна ад таго, ці з'яўляюцца яны высокачашчыннымі аналагавымі або высакахуткаснымі лічбавымі сігналамі. Паколькі зборкі кааксіяльных кабеляў вельмі важныя для такога шырокага дыяпазону сістэм, ад надзейных наземных электронных сістэм да арбітальных спадарожнікаў у космасе, да працэсу выбару гэтых кабеляў нельга ставіцца легкадумна. Выбар правільнага кааксіяльнага кабеля ў зборы не з'яўляецца трывіяльнай задачай, але гэта можа быць некалькі прасцей, калі лепш ведаць, што шукаць у высокачашчынным або высакахуткасным кааксіяльным кабелі ў зборы.

Кааксіяльныя кабелі забяспечваюць трансверсальна-электрамагнітны (ПЭМ) рэжым перадачы. Назва кааксіяльны паходзіць ад іх канструкцыі, якая звычайна складаецца з унутранага правадніка з аголенага меднага круглага дроту, суцэльнага або шматжыльнага, акружанага трубчастым дыэлектрычным ізалятарам, які акружаны трубчастым вонкавым правадніком або экранам, які, у сваю чаргу, акружаны нейкай формай ахоўнага вонкавага пласта, звычайна пластыка. Кааксіяльны кабель - гэта дзецішча брытанскага матэматыка Олівера Хевісайда, які запатэнтаваў гэтую канцэпцыю ў канцы 19-га стагоддзя. Ён вывучаў скурныя эфекты ў тэлеграфных лініях перадачы, вызначыўшы, што абкручванне нейкай формы ізалятара вакол лініі перадачы палепшыць яе прадукцыйнасць. Першым камерцыйным выкарыстаннем кааксіяльнага кабеля ў Злучаных Штатах стала пракладка кааксіяльнага кабеля даўжынёй 220 міль паміж двума гарадамі ў Мінесоце, ад Стывенс-Пойнт да Мінеапаліса, намінальна для тэлефонных ліній.

Для эфектыўнага выкарыстання з высокачашчыннымі аналагавымі сігналамі або высакахуткаснымі лічбавымі сігналамі неабходна дакладна кантраляваць памеры розных частак кааксіяльнага кабеля для дасягнення пастаяннай адлегласці паміж праваднікамі. Кааксіяльная канструкцыя (малюнак 1, разрэз кааксіяльнага кабеля) абмяжоўвае электрычныя і магнітныя палі кандуктыўных сігналаў унутры дыэлектрычнага ізалятара, адначасова прадухіляючы перашкоды электрычным і магнітным палям па-за межамі вонкавага экранавага пласта кандуктыўным сігналам. Кааксіяльны кабель становіцца зборкай, калі ён заканчваецца кааксіяльнымі раздымамі па выбары кліента. Кааксіяльныя кабелі звычайна выкарыстоўваюцца ў сістэмах кабельнага тэлебачання (CATV), для высокачашчынных радыёчастотных і мікрахвалевых злучэнняў, у дакладным выпрабавальным і вымяральным абсталяванні і сістэмах, а таксама для перадачы высакахуткасных лічбавых сігналаў у камп'ютэрных сетках.

FIG 1

Зборкі кааксіяльных кабеляў для высокачашчынных аналагавых або высакахуткасных лічбавых прыкладанняў звычайна маюць характарыстычны супраціў 50 або 75 Ом, і гэтыя супраціўленні не з'яўляюцца выпадковымі. Гэтыя два значэнні ўзыходзяць да наватарскай працы, праведзенай у Bell Laboratories у 1929 годзе. Гэтыя раннія эксперыменты шукалі аптымальны характарыстычны імпеданс для перадачы высокіх узроўняў магутнасці, а таксама для дасягнення мінімальных страт сігналу. У ідэале аднолькавы характарыстычны імпеданс кабеля падтрымлівае абодва ўмовы, але гэта не так. Характарыстычнае супраціўленне 30 Ом было прызнана аптымальным для перадачы сігналаў на высокіх узроўнях магутнасці, у той час як 77 Ом было ўстаноўлена, што добра падыходзіць для мінімізацыі страт высокачашчынных, высакахуткасных сігналаў. Даследчыкі Bell таксама выявілі, што 60 Ом з'яўляецца лепшым характарыстычным супрацівам для сігналаў высокага напружання. Імпеданс 50 Ом быў абраны ў якасці практычнага кампрамісу паміж здольнасцю апрацоўваць магутнасць пры 30 Ом і мінімальным згасаннем пры 77 Ом, у той час як 75 Ом было выбрана як добрае адпаведнасць для дыпольнай антэны з цэнтральным харчаваннем у вольнай прасторы для выкарыстання ў радыё. сістэмы.

Пры ўказанні зборкі кааксіяльнага кабеля гэта дапамагае зразумець электрычныя і механічныя параметры розных тыпаў кабеляў і спосабы іх параўнання. Радыёчастотныя/мікрахвалевыя кааксіяльныя кабелі можна згрупаваць у тры катэгорыі: паўцвёрдыя і прыдатныя (або ўручную) кабелі, гнуткія кабелі і гафрыраваныя кабелі. Кожны пабудаваны па-рознаму, з рознымі механічнымі характарыстыкамі і рознымі ўзроўнямі электрычных характарыстык.

Паўцвёрдыя кабелі, так званыя таму, што яны забяспечваюць большую гнуткасць, чым цвёрдыя кабелі, вядомыя сваімі выдатнымі электрычнымі характарыстыкамі, але абмежаванай магчымасцю фармавання. З-за недастатковай гнуткасці яны звычайна патрабуюць выкарыстання трохмерных (3D) інжынерных чарцяжоў для правільнай інтэграцыі ў большасць электронных сістэм. Але выбар кааксіяльнага кабеля ў зборы прадугледжвае кампрамісы, і ў ахвяру гнуткасці паўцвёрдыя кабельныя зборкі забяспечваюць найвышэйшыя электрычныя характарыстыкі ў параўнанні з двума іншымі тыпамі кааксіяльных кабеляў, а таксама забяспечваюць аднастайны супраціў, нізкія страты ўносу ў шырокім дыяпазоне частот і выдатная эфектыўнасць экранавання (SE, параметр, які характарызуе як уцечку кабеля, так і адчувальнасць да знешніх электрамагнітных крыніц).

Паўцвёрдыя кабелі звычайна складаюцца з цвёрдага цэнтральнага правадыра, акружанага дыэлектрычным ізаляцыйным матэрыялам, пакрытага цвёрдым трубчастым знешнім правадніком (малюнак 2, разрэз). Цэнтральны праваднік звычайна з'яўляецца пасярэбранай меддзю, якая з'яўляецца немагнітнай і забяспечвае нізкія страты. Знешні праваднік звычайна складаецца з алюмінія або медзі, аголеных або пакрытых волава. У адрозненне ад жорсткіх кабеляў, паўцвёрдыя кабелі звычайна характарызуюцца знешнім дыяметрам кабеля: 0.034, 0.047, 0.086 або 0.141 цалі. Паўцвёрдыя кабелі малога дыяметра могуць падтрымліваць працоўныя частоты да 110 Ггц, але з максімальнай магутнасцю ў некалькі сотняў ват і звычайна значна менш. Для параўнання, жорсткія кабелі маюць знешні дыяметр ад 0.875 да 8.1875 цалі. Яны забяспечваюць магутнасць у кілават на больш нізкіх частотах, звычайна каля 800 МГц для такіх прыкладанняў, як камерцыйныя радыё- і тэлевізійныя перадатчыкі.

СВІГА 2

Цвёрды знешні праваднік забяспечвае выдатную прадукцыйнасць SE ў паўцвёрдых кабелях, з некаторай ахвярай у гнуткасці. Высокія паказчыкі экранавання дазваляюць паўцвёрдым кабелям дасягаць выдатных электрычных характарыстык нават у асяроддзі з высокім узроўнем сігналаў, паблізу перадаючых антэн. Выкарыстоўваючы розныя канфігурацыі для вонкавага правадніка, вытворцы кааксіяльных кабеляў палепшылі гнуткасць сваіх кабеляў, пры гэтым дасягнуўшы высокага ўзроўню SE. Знешнія слаі правадніка або аплёткі былі распрацаваны з плоскімі металічнымі абкручваннямі, круглымі металічнымі абкручваннямі, металічнымі палосамі з пакрыццём і без яго, а таксама ў аднаслаёвай, двухслаёвай і трохслаёвай канфігурацыях, каб забяспечыць шырокі дыяпазон значэнняў SE з нізкія ўносяцца страты, адначасова дасягаючы некаторай меры гнуткасці кабеля.

Адпаведныя кабелі забяспечваюць вялікія электрычныя характарыстыкі паўцвёрдых кабельных зборак, але з некалькі большай гнуткасцю, каб палегчыць складаныя ўстаноўкі і злучэнні. Адпаведныя кабелі не прызначаны для шматразовага згінання, але іх можна сагнуць (у межах іх мінімальнага радыусу выгібу) да патрабаванай формы і захаваюць гэтую форму пасля згінання. Каб забяспечыць добрыя электрычныя характарыстыкі, адпаведныя кабелі складаюцца з медных праваднікоў з пасярэбраным пакрыццём або сталёвых праваднікоў з пасярэбраным пакрыццём і медна-волава-кампазітнага экрана, які забяспечвае высокі SE.

Гнуткія кабелі прыносяць у ахвяру некаторыя электрычныя характарыстыкі паўцвёрдых кабеляў, але іх большая гнуткасць спрашчае ўстаноўку ў сістэмах. Замест суцэльнага правадніка паўцвёрдага кабеля ў гнуткім кабелі часта выкарыстоўваецца шматжыльны цэнтральны правадыр. Замест цвёрдага вонкавага правадыра паўцвёрдага кабеля ў гнуткім кабелі выкарыстоўваецца вонкавая абалонка з паліурэтана або фтарыраванага этыленпрапілену (FEP). Шэраг розных дыэлектрычных ізаляцыйных матэрыялаў можа выкарыстоўвацца ў зборцы гнуткага кабеля, у тым ліку поліэтылен, цвёрды політэтрафтарэтылен (PTFE) і пенаполіэтылен высокай шчыльнасці. Утрыманне паветра ў пене зніжае дыэлектрычную пранікальнасць матэрыялу ізалятара, адначасова дапамагаючы паменшыць згасанне кабеля.

Напрыклад, гнуткі кааксіяльны кабель можа выкарыстоўваць вонкавы праваднік, утвораны з пасярэбраных медных правадоў, уплеценых па-над ізалятара, або пасярэбраных медных палос у пляценні кошыка або пасярэбраных медных правадоў, размешчаных паралельна адзін аднаму і ў доўгай спіралі. канфігурацыя. Цэнтральны праваднік можа быць суцэльным медным, каб мінімізаваць страты ў кабелі, або шматжыльным, для прыкладанняў, якія могуць запатрабаваць шматразовага згінання кабеля, хаця і з большымі стратамі, чым у кабеляў з суцэльным цэнтральным правадніком.

FIG 3

Плёткі для кааксіяльных кабеляў даступныя ў розных матэрыялах і тыпах, кожны з якіх уяўляе сабой кампрамісы. Пласт аплёткі, сфармаваны з круглага дроту, забяспечвае добрую гнуткасць і мае самы нізкі кошт матэрыялу, але, як адзначалася раней, можа пацярпець пагаршэнне прадукцыйнасці пры згінанні. Больш дасканалыя матэрыялы для тасьмы ўяўляюць сабой павелічэнне матэрыяльных выдаткаў, але больш стабільную прадукцыйнасць з цягам часу. Напрыклад, экран, утвораны з плоскай металічнай стужкі, можа забяспечыць нізкае згасанне ў кабелі з высокай прадукцыйнасцю SE, захоўваючы стабільныя электрычныя характарыстыкі з цягам часу. Вінтавая плоская аплётка падтрымлівае добрую гнуткасць, а таксама выдатную фазавую стабільнасць з выгібам кабеля і высокім узроўнем SE. Абгорнутая або складзеная фальговая аплётка можа таксама забяспечыць высокія электрычныя характарыстыкі з добрай механічнай трываласцю, але з некаторай стратай гнуткасці ў параўнанні з іншымі канфігурацыямі аплёткі.

Колькасць касічак будзе ўплываць як на гнуткасць, так і на SE. У залежнасці ад матэрыялу экрана, напрыклад, аплёткі з меднага дроту, і таго, ці мае ён срэбнае пакрыццё, кааксіяльны кабель з адной аплёткай можа забяспечваць SE 40 дБ і вышэй з вельмі высокай гнуткасцю. З кожным дададзеным пластом аплёткі гнуткасць кабеля памяншаецца па меры павелічэння SE. Слой падвойнай аплёткі, утвораны з дзвюх круглых драцяных аплётак, звычайна забяспечвае экранаванне лепш за 60 дБ. Але калі экранаванне з фальгі або плеценая плоская аплётка выкарыстоўваецца для аднаго з гэтых слаёў аплёткі, SE можна павялічыць да 90 дБ. Кабелі з падвойным экранам, якія выкарыстоўваюць экран з фальгі пад кампазітным слоем, напоўненым волава, могуць дасягаць SE лепш за 100 дБ, захоўваючы пры гэтым разумную гнуткасць. Высокія значэнні SE магчымыя з патройным экранаваннем кабеляў, якія спалучаюць слаі круглага дроту і плеценай плоскай аплёткі, хаця і з некаторай ахвярай у гнуткасці (малюнак 4).

Зборкі кааксіяльнага кабеля вызначаюцца не толькі тыпам кабеля, але і кааксіяльнымі злучальнікамі на абодвух канцах зборкі. Для найлепшага супадзення прымянення розныя тыпы кабеляў можна параўноўваць з дапамогай стандартных электрычных і механічных параметраў, але такія параўнанні заўсёды павінны параўноўваць аднолькавую даўжыню кабеля з падобнымі кааксіяльнымі злучальнікамі на абодвух канцах параўноўваных кабельных зборак.

FIG 4

Што тычыцца амплітудных і фазавых характарыстык, зборка кааксіяльнага кабеля павінна быць электрычна нябачнай у сістэме, забяспечваючы шлях сігналу паміж дзвюма кропкамі ў сістэме з мінімальным уздзеяннем на перадаваныя сігналы. Аднак у рэальным свеце кабельныя зборкі могуць уносіць змены ў сігналы, якія яны нясуць, хоць правільны выбар кабельнай зборкі можа дапамагчы мінімізаваць гэтыя эфекты. Кабельныя вузлы звычайна характарызуюцца рознымі электрычнымі і механічнымі параметрамі (малюнак 5): гранічныя частоты, згасанне або ўносімыя страты (у дБ/футы або дБ/м), зваротныя страты або каэфіцыент стаячай хвалі напружання (КСВН), ёмістасць (пФ/фут), хуткасць распаўсюджвання (VP, у %), здольнасць апрацоўваць магутнасць (у Вт) і нават вага (фунты/футы або фунты/м). Гэтыя розныя параметры могуць быць карыснымі крытэрыямі для параўнання кабельных зборак ад розных пастаўшчыкоў.

Калі вы хочаце пабудаваць радыёстанцыю, узмацніце FM-радыёперадатчык альбо вам патрэбен любы іншы FM-абсталяванне, калі ласка, звяжыцеся з намі: [электронная пошта абаронена].

Пакінь паведамленне 

спіс паведамленняў