Примечание по кабельной инженерии
Схема коаксиального кабеля: практическое руководство по каждому слою
Качество сигнала определяется до включения разъема. Вот как можно прочитать чертеж, сравнить слои и выбрать подходящий коаксиальный кабель для работы.
Схема каждого коаксиального кабеля начинается с набора концентрических окружностей: тонкого центрального проводника, толстого диэлектрического кольца, многослойного экрана и внешней оболочки. Если вы собираетесь проложить кабель для спутниковой антенны, камеры наблюдения или широкополосного шлюза, этот рисунок может сказать вам, будет ли сигнал поступать чистым или затухать. Короче говоря, коаксиальная схема представляет собой поперечное сечение четырех инженерных слоев, и материал, толщина и экранирование этих слоев определяют, насколько далеко может распространяться сигнал и сколько помех может отклонить кабель.
Что на самом деле показывает схема коаксиального кабеля
Четыре кольца — это не просто защита; они образуют линию передачи. Каждый уровень выполняет определенную электрическую работу, и когда какой-либо уровень не подходит для приложения, страдает вся линия связи.
| Слой | Что он делает | Типичный материал | Как выглядит неудача |
|---|---|---|---|
| Центральный дирижер | Проводит ток радиочастотного сигнала | Цельная голая медь, сталь с медным покрытием или многожильный медный провод | Коррозия, перегибы или истончение увеличивают потери и вызывают отражения. |
| Диэлектрик | Удерживает центральный проводник на точном расстоянии от экрана. | Вспененный полиэтилен (FPE), твердый полиэтилен или ПТФЭ. | Влага или деформация изменяют импеданс и затухание |
| Щит | Ограничивает сигнал и подавляет внешние помехи | Алюминиевая фольга, медная оплетка или их комбинация | Сломанные провода в оплетке приводят к утечкам, ореолу и шуму. |
| Куртка | Обеспечивает механическую и атмосферную защиту. | ПВХ, полиэтилен или бездымный компаунд, не содержащий галогенов. | Трещины пропускают воду и медленно разрушают кабель. |
Когда вы сравниваете две диаграммы, начните с толщины диэлектрика и структуры экрана. Например, кабель RG6 с четырьмя экранами имеет дополнительные кольца из фольги и оплетки, помимо кабеля со стандартным экраном. Это дополнительное экранирование имеет значение вблизи базовых радиостанций, лифтов или в любой среде с сильными помехами.
Коаксиальный кабель RG6 с четырьмя экранами, сопротивлением 75 Ом и вспененным полиэтиленовым диэлектриком Четырехэкранная конструкция этого кабеля добавляет дополнительные слои фольги и оплетки, что полезно в условиях высоких помех. На диаграмме показаны диэлектрические промежутки и структура экрана, которые определяют импеданс и отражение сигнала. Посмотреть продукт → Почему концентрический дизайн имеет значение
Концентрическая геометрия превращает медный провод в управляемую линию передачи. Центральный проводник и экран образуют один непрерывный канал для сигнала. Диэлектрик удерживает их на фиксированном расстоянии, и это расстояние определяет характеристическое сопротивление. Измените интервал, и часть сигнала отразится обратно к источнику, а не продолжится по линии.
Каждый опытный установщик, которого я знаю, в конечном итоге повторяет одно и то же правило, когда смотрит на схему коаксиального кабеля: экран является частью пути прохождения сигнала, а не аксессуаром. Если вы порежете диэлектрик или сломаете оплетку, вы меняете рисунок.
Характеристическое сопротивление записано в геометрии. Кабель сопротивлением 75 Ом оптимизирован для видео, кабельного телевидения, спутникового распространения и широкополосной передачи данных. Кабель сопротивлением 50 Ом с относительно более толстым центральным проводником обычно используется для радиочастотных и беспроводных передатчиков. В обоих случаях присутствует одна и та же структура диаграммы, но пропорции говорят вам, для какого мира она была построена.
50 Ом против 75 Ом. В коаксиальном кабеле сопротивлением 50 Ом центральный проводник толще относительно общего диаметра, что обеспечивает более высокую мощность. В коаксиальном кабеле сопротивлением 75 Ом пропорции настроены на более низкое затухание видеосигнала и несущих частот. Быстрый взгляд на рисунок обычно показывает, какую семью вы держите.
Более подробно физика описана здесь. введение в электрическое поведение коаксиального кабеля , но для повседневных монтажных работ чертежа достаточно, чтобы спрогнозировать, как поведет себя кабель.
Разные схемы, разные семейства коаксиальных кабелей
Знакомые обозначения RG59, RG6 и RG11 легче расшифровать, если посмотреть на схему. В RG59 используется тонкий центральный проводник и небольшой диэлектрик; это хорошо для коротких аналоговых видео. RG6 увеличивает размеры центрального проводника и диэлектрика, что снижает затухание на частотах, используемых спутниковым телевидением и кабельными модемами. RG11 идет дальше в обоих измерениях и обеспечивает минимальные потери на метр за счет более толстого и жесткого кабеля.
Одно и то же название продукта появляется в нескольких конфигурациях экрана. В версиях со стандартным, тройным и четырьмя экранами к схеме просто добавляются чередующиеся слои фольги и оплетки. Большее количество слоев улучшает защиту от помех, но также делает кабель менее гибким и немного более дорогим. Выбирайте конструкцию экрана в соответствии с шумовой средой, а не только на этикетке.
Для длинных пролетов вне помещений более толстый диэлектрик и более тяжелый экран RG11 обеспечивают запас, которого не может обеспечить RG6, особенно когда кабель должен пересекать открытое пространство или прокладываться между зданиями.
Кабель сопротивлением 50 Ом не будет отображаться под номером детали сопротивлением 75 Ом, но его схема аналогична. Основное отличие заключается в более крупном центральном проводнике и диэлектрике с меньшими потерями, которые подходят для радиочастотных фидеров и беспроводного оборудования. Держите две семьи отдельно; Совместимость по импедансу имеет большее значение, чем цена.
Коаксиальный кабель RG11 с четырьмя экранами, сопротивлением 75 Ом и большим проводником Благодаря более толстому центральному проводнику и газонаполненному вспененному диэлектрику этот кабель подходит для длинных пролетов или с меньшими потерями. В этом разделе он сравнивается с RG6 и особое внимание уделяется проверке совместимости импеданса с вашей системой. Посмотреть продукт → Выбор по тому, что обещает диаграмма
Начните выбор с допустимой потери сигнала и уровня шума на объекте. Эти два числа можно найти не только в таблице данных; они видны на схеме.
- Короткие пробежки в помещении до 50 футов: RG59 со стандартным экраном часто бывает достаточно для CVBS или более старых аналоговых сигналов.
- Домашнее видео и широкополосный доступ: RG6 с четырьмя экранами представляет собой практический баланс между потерями, гибкостью и простотой подключения.
- Длинные уличные или вертикальные трассы: выберите RG11, магистральный кабель или версию Messenger с собственной опорной жилой.
- Камеры видеонаблюдения на расстоянии: рассмотрите композитный коаксиальный кабель со встроенной силовой парой, чтобы для установки требовался только один провод.
Перед заказом ознакомьтесь с Пошаговое руководство по выбору коаксиала для сравнения таблиц затухания, совместимости разъемов и механических требований. Это быстрее, чем гадать, и каждый раз возвращает лучший кабель.
Расплата. Когда импеданс, плотность экрана и механическая форма соответствуют окружающей среде, система обычно работает без усилителя или формирователя сигнала. Дополнительное время, потраченное на чтение диаграммы, окупается меньшим количеством посещений сайта.
RG59 с коаксиальным кабелем для камеры видеонаблюдения Этот гибридный кабель передает как видео, так и питание для систем видеонаблюдения. Производитель перечисляет сертификаты UL, ETL, CE и RoHS, а окружающий текст рассматривает схему как руководство по установке с учетом влажности и защиты от изгибов. Посмотреть продукт → Ошибки при установке, которые может предотвратить схема
Чертеж также служит набором инструкций по установке. Считайте оболочку предупреждением о влаге, оплетку — как предупреждение о подготовке разъема, а диэлектрик — как напоминание о необходимости избегать резких изгибов.
- Аккуратно снимите внешнюю куртку и избегайте разрезания косы. Одна сломанная жила может превратить экран в путь с высоким импедансом.
- Равномерно загните косу назад. поверх рубашки перед установкой компрессионного соединителя. Неровные складки создают зазоры, из-за которых происходит утечка сигнала.
- Обнажать только длину диэлектрика указанный разъемом. Если оставить дополнительный диэлектрик открытым, сопротивление в точке подключения изменится.
Радиус изгиба. На схеме диэлектрик не просто так имеет толщину. Если вы согнете кабель ниже номинального радиуса, центральный проводник сместится от центра, изменится местное сопротивление и возрастут вносимые потери.
Вода – тихий убийца. Даже небольшой разрыв куртки может привести к тому, что влага начнет впитываться по косе. Когда диэлектрик поглощает воду, затухание увеличивается, и кабель часто требует замены.
Диаграмма представляет собой рукопожатие кабеля. Как только вы поймете, как взаимодействуют четыре концентрических слоя, разница между хорошим продуктом и маржинальным станет видимой, даже не открывая таблицу данных. Посмотрите на центральный проводник, посмотрите на диэлектрик, посмотрите на экран и сопоставьте их с расстоянием, частотой и шумом вашего проекта. Сделайте это, и простой чертеж поперечного сечения поможет вам выполнить всю установку.
