Hầu như không có một người nào chưa từng nhìn thấy cáp đồng trục. Nó hoạt động như thế nào, ưu điểm của nó là gì, lĩnh vực ứng dụng của nó là gì - nhiều người vẫn chưa hiểu ra điều này.
Nội dung
Cách hoạt động của cáp đồng trục
Cáp đồng trục bao gồm:
- dây dẫn bên trong (lõi trung tâm);
- chất điện môi;
- dây dẫn ngoài (bện);
- bìa ngoài.
Nếu chúng ta xem xét cáp theo tiết diện, chúng ta có thể thấy rằng cả hai ruột dẫn của nó đều nằm trên cùng một trục. Do đó tên gọi của cáp: trong tiếng Anh là cáp đồng trục - coaxial.
Dây dẫn bên trong của một sợi cáp tốt được làm bằng đồng. Bây giờ các sản phẩm giá rẻ sử dụng nhôm hoặc thậm chí thép mạ đồng. Chất điện môi trong cáp chất lượng cao là polyetylen và trong cáp tần số cao là chất dẻo fluoroplastic.Trong các tùy chọn rẻ tiền, các loại nhựa có bọt khác nhau được sử dụng.
Vật liệu cổ điển để bện là đồng, và việc bện của các sản phẩm chất lượng được thực hiện với một kiểu dệt dày đặc, không có khe hở. Trong các loại cáp chất lượng thấp hơn, hợp kim đồng, đôi khi là hợp kim thép, được sử dụng để làm dây dẫn bên ngoài, kiểu dệt hiếm được sử dụng để giảm chi phí và trong một số trường hợp là giấy bạc.
Phạm vi của cáp đồng trục, ưu và nhược điểm của nó
Công dụng phổ biến nhất của cáp đồng trục là truyền dòng điện tần số cao (RF, vi sóng và cao hơn). Trong nhiều trường hợp, điều này được thực hiện giao tiếp giữa ăng-ten và máy phát hoặc giữa ăng-ten và máy thu, cũng như trong hệ thống truyền hình cáp. Một tín hiệu như vậy cũng có thể được truyền bằng đường dây hai dây - nó rẻ hơn.
Trong một số trường hợp, điều này được thực hiện, nhưng một đường dây như vậy có một nhược điểm nghiêm trọng - điện trường trong nó đi qua không gian mở và nếu một vật thể dẫn điện của bên thứ ba xâm nhập vào nó, điều này sẽ gây ra méo tín hiệu - suy giảm, phản xạ, v.v. . Và đối với cáp đồng trục, điện trường nằm hoàn toàn bên trong, vì vậy khi đặt, bạn không phải lo lắng rằng đường dây sẽ đi qua bởi các vật kim loại (hoặc sau đó chúng có thể ở gần cáp) - chúng sẽ không ảnh hưởng sự hoạt động của đường truyền.
Những nhược điểm của cáp đồng trục bao gồm giá thành cao. Ngoài ra, một nhược điểm là độ phức tạp cao của việc sửa chữa một đường dây bị hư hỏng.
Trước đây, cáp đồng trục được sử dụng rộng rãi để tổ chức đường truyền dữ liệu trong mạng máy tính. Ngày nay, tốc độ truyền dẫn đã tăng lên mức mà cáp RF không thể cung cấp, vì vậy ứng dụng này đang nhanh chóng bị loại bỏ.
Sự khác biệt giữa cáp đồng trục và cáp bọc thép và dây được bảo vệ
Thường thì cáp đồng trục bị nhầm lẫn với dây có vỏ bọc và thậm chí là cáp điện bọc thép. Nếu có sự tương đồng bên ngoài nhất định của thiết kế (“vỏ bọc linh hoạt lõi-cách nhiệt-kim loại”) thì mục đích và nguyên tắc hoạt động của chúng là khác nhau.
Trong cáp đồng trục, bện hoạt động như một dây dẫn thứ hai hoàn thành mạch điện. Một dòng tải nhất thiết phải chạy qua nó (đôi khi ngay cả bên trong và bên ngoài là khác nhau). Bím có thể tiếp xúc với đất vì mục đích an toàn, có thể không có - điều này không ảnh hưởng đến hoạt động của nó. Gọi nó là màn hình cũng không chính xác - nó không mang chức năng sàng lọc toàn cầu.
Đối với cáp bọc thép, bện kim loại bên ngoài bảo vệ lớp cách điện và lõi khỏi ứng suất cơ học. Nó có độ bền cao, và nó luôn được nối đất theo các yêu cầu an toàn. Ở chế độ bình thường, không có dòng điện nào chạy qua nó.
Trong một dây được bảo vệ, vỏ bọc dẫn điện bên ngoài được thiết kế để bảo vệ dây dẫn khỏi sự can thiệp từ bên ngoài. Nếu cần bảo vệ chống nhiễu tần số thấp (lên đến 1 MHz), thì màn hình chỉ được nối đất ở một phía của dây. Đối với nhiễu trên 1 MHz, màn hình đóng vai trò như một ăng-ten tốt, vì vậy nó được nối đất toàn bộ tại một số điểm (thường xuyên nhất có thể). Ở chế độ bình thường, không có dòng điện nào chạy qua màn hình.
Thông số kỹ thuật của cáp đồng trục
Một trong những thông số chính mà bạn cần chú ý khi chọn cáp là trở kháng đặc trưng của nó. Mặc dù thông số này được đo bằng ohms, nhưng nó không thể được đo bằng máy đo thông thường ở chế độ ohmmeter và nó không phụ thuộc vào chiều dài của đoạn cáp.
Trở kháng sóng của một đường dây được xác định bằng tỷ số giữa độ tự cảm tuyến tính của nó với điện dung tuyến tính, lần lượt, tỷ số này phụ thuộc vào tỷ số đường kính của lõi trung tâm và dây bện, cũng như vào các đặc tính của chất điện môi. Do đó, trong trường hợp không có thiết bị, bạn có thể "đo" điện trở sóng bằng thước cặp - bạn cần tìm đường kính của lõi d và dây bện D, và thay thế các giá trị vào công thức.
Đây cũng là:
- Z là khả năng cản sóng mong muốn;
- Er - điện môi cho phép của chất điện môi (đối với polyetylen, bạn có thể lấy 2,5 và đối với vật liệu có bọt - 1,5).
Điện trở của cáp có thể là bất kỳ thứ gì với kích thước hợp lý, nhưng các sản phẩm được sản xuất theo tiêu chuẩn với các giá trị sau:
- 50 ohm;
- 75 ohm;
- 120 Ohm (một lựa chọn khá hiếm).
Không thể nói rằng cáp 75 ohm tốt hơn cáp 50 ohm (hoặc ngược lại). Mỗi thứ phải được đặt vào vị trí của nó - trở kháng đặc trưng của đầu ra máy phát Zvà, đường dây liên lạc (cáp) Z và tải phải giống ZN, chỉ trong trường hợp này, sự truyền năng lượng từ nguồn sang tải mới xảy ra mà không bị thất thoát và phản xạ.
Có một số hạn chế thực tế nhất định đối với việc sản xuất cáp có trở kháng cao. Cáp từ 200 ôm trở lên phải được bện rất mỏng hoặc có dây dẫn đường kính ngoài lớn (để duy trì tỷ lệ D / d lớn).Một sản phẩm như vậy khó sử dụng hơn, do đó, đối với các đường dẫn có điện trở cao, đường hai dây hoặc thiết bị phù hợp được sử dụng.
Một tham số đồng trục quan trọng khác là giảm xóc. Được đo bằng dB / m. Nói chung, cáp càng dày (chính xác hơn là đường kính của lõi trung tâm càng lớn), thì tín hiệu suy giảm trong đó với mỗi mét chiều dài càng ít. Nhưng thông số này cũng bị ảnh hưởng bởi các vật liệu làm đường truyền thông tin liên lạc. Tổn thất Ohmic được xác định bởi vật liệu của lõi trung tâm và dây bện. Tổn thất điện môi góp phần. Những tổn thất này tăng lên khi tần số tín hiệu tăng lên; vật liệu cách điện đặc biệt (PTFE, v.v.) được sử dụng để giảm chúng. Các chất điện môi có bọt được sử dụng trong các loại cáp rẻ tiền góp phần làm tăng độ suy giảm.
Một đặc tính quan trọng khác của cáp đồng trục là yếu tố vận tốc. Tham số này là cần thiết khi cần biết chiều dài của cáp trong các bước sóng của tín hiệu truyền (ví dụ, trong các máy biến điện trở). Chiều dài điện và chiều dài vật lý của cáp không khớp nhau vì tốc độ ánh sáng trong chân không lớn hơn tốc độ ánh sáng trong chất điện môi của cáp. Đối với cáp có chất điện môi polyetylen Ksự trách móc= 0,66, đối với nhựa dẻo - 0,86. Đối với các sản phẩm giá rẻ có chất cách nhiệt bằng bọt - không thể đoán trước, nhưng gần 0,9. Trong các tài liệu kỹ thuật nước ngoài, giá trị của hệ số giảm tốc được sử dụng - Kchậm lại= 1 / Ksự trách móc.
Ngoài ra, cáp đồng trục có các đặc điểm khác - bán kính uốn tối thiểu (phụ thuộc chủ yếu vào đường kính ngoài), độ bền điện môi của chất cách điện, v.v. Đôi khi chúng cũng cần thiết để chọn một chiếc đồng hồ.
Đánh dấu cáp đồng trục
Các sản phẩm trong nước có ký hiệu chữ và số (thậm chí có thể tìm thấy ngay bây giờ). Cáp được ký hiệu bằng các chữ cái RK (cáp tần số vô tuyến), theo sau là các số cho biết:
- sức cản của sóng;
- độ dày cáp tính bằng mm;
- Số mục lục.
Do đó, cáp RK-75-4 biểu thị các sản phẩm có trở kháng sóng là 75 ôm và đường kính cách điện là 4 mm.
Chỉ định quốc tế cũng bắt đầu bằng hai chữ cái:
- Cáp RG RF;
- DG - cáp cho mạng kỹ thuật số;
- SAT, DJ - dành cho mạng phát sóng vệ tinh (cáp tần số cao).
Tiếp theo là hình, rõ ràng là không mang thông tin kỹ thuật (để giải mã nó, bạn sẽ phải nhìn vào hộ chiếu cáp). Hơn nữa có thể có nhiều chữ cái chỉ ra các thuộc tính bổ sung. Một ví dụ về chỉ định - RG8U - cáp RF 50 Ohm với đường kính lõi trung tâm giảm và mật độ bện giảm.
Sau khi hiểu được sự khác biệt giữa cáp đồng trục và các sản phẩm cáp khác và đã biết được ảnh hưởng của các thông số của nó đối với hiệu suất, bạn có thể sử dụng thành công sản phẩm này trong các lĩnh vực mà nó dự định.
Các bài tương tự:
