Historický vývoj
Vývoj koaxiálního kabelu se dělí především do čtyř generací: první generací je použití polyetylenového materiálu jako izolace pevného jádra v polovina 19. století Střední; druhá generace používá jako izolační médium chemicky napěněný PE materiál; třetí generace používá jako izolační médium PE materiál s podélným otvorem v lotosovém jádru; čtvrtá generace používá jako izolační médium fyzikální pěnový PE materiál. Podle struktury lze koaxiální kabely rozdělit na: netěsné koaxiální kabely, vícežilové koaxiální kabely, koaxiální kabely s úzkým průměrem a kompozitní koaxiální kabely.
Vývoj odvětví koaxiálních kabelů prošel řadou změn. Vzhledem k tomu, že globální elektronický průmysl vstoupil do svého vrcholu v roce 2000, jako součást elektronického průmyslu dosáhla velikost trhu s koaxiálními kabely také svého historického vrcholu. V následujících třech letech, kdy tempo globálního ekonomického růstu vstoupilo do dna, vstoupilo odvětví koaxiálních kabelů také do poklesu se snižující se navazující poptávkou. Teprve ve druhé polovině roku 2003 se objevily známky oživení. Od roku 2004 vstoupil globální průmysl koaxiálních kabelů do nového kola růstu. S neustálým rozšiřováním pokrytí signálem mobilní komunikace, rozšiřováním počtu základnových stanic a neustálým zlepšováním požadavků na mobilní signál v oblasti dopravy, energetiky a lékařství jsou vyhlídky rozvoje trhu globálního odvětví koaxiálních kabelů RF stále slibný.
Přehled vývoje
Trvalý a rychlý růst čínské ekonomiky poskytl kabelovým produktům obrovský tržní prostor. Silné pokušení čínského trhu přimělo svět zaměřit se na čínský trh Během pouhých několika desetiletí reformy a otevírání se díky obrovské výrobní kapacitě tvořené čínským průmyslem výroby drátů a kabelů svět na ni dívá s obdivem. S neustálým rozšiřováním čínského energetického průmyslu, průmyslu datové komunikace, průmyslu městské železniční dopravy, automobilového průmyslu, stavby lodí a dalších průmyslových odvětví také rychle poroste poptávka po drátech a kabelech a průmysl drátů a kabelů má stále obrovský rozvojový potenciál v budoucnost.
Hlavní klasifikace
Koaxiální kabely lze rozdělit na dva základní typy, koaxiální kabely v základním pásmu a širokopásmové koaxiální kabely.
Koaxiální kabel v základním pásmu
Stínící vrstva koaxiálního kabelu v základním pásmu je obvykle měděná a její charakteristická impedance je 50 Ω. Tento kabel se používá k přenosu digitálních signálů a běžně používané modely jsou obecně RG-8 (silný kabel) a RG-58 (tenký kabel). Nejintuitivnějším rozdílem mezi tlustým kabelem a tenkým kabelem je průměr kabelu. Silný kabel je vhodný pro relativně velké lokální sítě. Má dlouhou standardní vzdálenost a vysokou spolehlivost; silná kabelová síť však musí být vybavena transceivery a kabely transceiverů, což je také obtížné instalovat, takže celkové náklady jsou vysoké. Naopak tenké kabely jsou relativně jednoduché a stojí méně; ale protože kabely musí být během instalace přestřiženy, je snadné způsobit špatný kontakt, když existuje mnoho konektorů.
Ať už se jedná o síť propojenou tlustými nebo tenkými kabely, místo selhání často postihne všechny stroje na celém kabelu a je obtížné diagnostikovat a opravit chybu. Proto byly koaxiální kabely v základním pásmu postupně nahrazovány nestíněnými kroucenými páry nebo optickými kabely.
Širokopásmový koaxiální kabel
Stínící vrstva širokopásmového koaxiálního kabelu je obvykle vyražena hliníkem a jeho charakteristická impedance je 75Ω. Tento druh kabelu se obvykle používá k přenosu analogových signálů. Běžně používaný model je RG-59. Jedná se o standardní přenosový kabel používaný v sítích kabelové televize. Dokáže přenášet více kanálů televizních signálů v jednom kabelu současně. Širokopásmový koaxiální kabel lze také použít jako přenosové médium některých počítačových sítí.
Princip činnosti
Koaxiální kabel je zevnitř ven rozdělen do čtyř vrstev: centrální měděný drát (jednopramenný plný drát nebo vícepramenný drát), plastový izolátor, síťovina vodivá vrstva a plášť drátu . Centrální měděný drát a síťová vodivá vrstva tvoří proudovou smyčku. Je pojmenován kvůli koaxiálnímu vztahu mezi centrálním měděným drátem a síťovanou vodivou vrstvou.
Koaxiální kabel vede místo stejnosměrného proudu střídavý proud, což znamená, že směr proudu se každou sekundu několikrát obrátí.
Pokud se k přenosu vysokofrekvenčního proudu používá obecný vodič, bude tento vodič ekvivalentní anténě, která vysílá rádiové signály směrem ven. Tento efekt ztrácí sílu signálu a snižuje sílu přijímaného signálu.
Návrh koaxiálního kabelu je právě proto, aby tento problém vyřešil. Rádio vyzařované centrálním vodičem je izolováno síťovou vodivou vrstvou a síťová vodivá vrstva může být uzemněna pro ovládání vyzařovaného rádia.
Problém je také s koaxiálními kabely. Pokud je určitá část kabelu zmáčknuta nebo zkroucena, vzdálenost mezi centrálním drátem a vodivou vrstvou sítě nebude konzistentní. To způsobí, že se vnitřní rádiové vlny odrážejí zpět ke zdroji signálu. Tento efekt snižuje výkon přijímatelného signálu. Aby se tento problém překonal, je mezi středový drát a vodivou vrstvu pletiva přidána vrstva plastového izolátoru, aby se zajistilo, že vzdálenost mezi nimi bude konzistentní. To také způsobuje, že tento druh kabelu je relativně tuhý a není snadné jej ohnout.
Materiál stínění koaxiálního kabelu je v podstatě vylepšením vnějšího vodiče. Z původního trubkového vnějšího vodiče se vyvinul jednovrstvý opletený a dvouvrstvý kov. Ačkoli má trubkový vnější vodič velmi dobrý stínící výkon, není snadné jej ohnout a jeho použití je nepohodlné. Nejhorší je účinnost stínění u jednovrstvého opletu a přenosová impedance u dvouvrstvého opletu je 3x nižší než u jednovrstvého opletu. Je vidět, že stínící účinek dvouvrstvého opletu se výrazně zlepšil než u jednovrstvého opletení. Hlavní výrobci koaxiálních kabelů neustále vylepšují strukturu vnějšího vodiče kabelu, aby si zachovali jeho výkon.
Výhody a nevýhody
Výhodou koaxiálního kabelu je, že může podporovat širokopásmovou komunikaci na relativně dlouhých linkách bez opakovačů a jeho nevýhody jsou také zřejmé: Za prvé, je velký. , Průměr tenkého kabelu je 3/8 palce tlustý, což zabírá hodně místa v kabelovodu; za druhé, nemůže odolat zamotání, tlaku a silnému ohýbání, které poškodí strukturu kabelu a zabrání přenosu signálu; konečné náklady jsou vysoké. Všechny tyto nedostatky lze překonat kroucenými dvoulinkami. Proto byly v současném prostředí LAN v podstatě nahrazeny specifikacemi fyzické vrstvy Ethernetu založenými na kroucených dvoulinkách.
Způsob instalace
Koaxiální kabel se obecně instaluje mezi zařízení. Každá uživatelská pozice je vybavena konektorem, který poskytuje uživateli rozhraní. Způsob instalace rozhraní je následující:
(1) Tenký kabel: Odřízněte tenký kabel, na oba konce nainstalujte BNC konektory a poté připojte k oběma koncům T-konektoru.
(2) Tlusté kabely: Tlusté kabely se obecně instalují s odbočovacím zařízením podobným dlaze, které používá vodicí kolík na odbočce k proniknutí izolační vrstvou kabelu a přímému připojení k vodiči. Na obou koncích kabelu je terminátor, který zeslabuje odraz signálu. Používá se pro sítě s přenosovou rychlostí 10 Mbit/s.
Index parametrů
Elektrické parametry
(1) Charakteristická impedance koaxiálního kabelu: průměrná charakteristická impedance koaxiálního kabelu je 50±2Ω, periodická změna impedance podél jednoho koaxiálního kabelu je sinusová vlna, střední průměrná hodnota je ±3Ω a jeho délka je menší než 2 metry.
(2) Útlum koaxiálního kabelu: obecně se vztahuje k hodnotě útlumu 500 metrů dlouhého úseku kabelu. Při měření sinusovkou 10MHz její hodnota nepřesáhne 8,5db (17db/km); při měření sinusovkou 5MHz její hodnota nepřekročí 6,0db (12db/km).
(3) Rychlost šíření koaxiálního kabelu: Minimální požadovaná rychlost šíření je 0,77C (C je rychlost světla).
(4) Odpor stejnosměrné smyčky koaxiálního kabelu: součet odporu středního vodiče kabelu a odporu stínící vrstvy nepřesahuje 10 miliohmů/metr (měřeno při 20°C).
Fyzické parametry
Koaxiální kabel se skládá z centrálního vodiče, vrstvy izolačního materiálu, stínící vrstvy složené ze síťoviny a vnější vrstvy izolačního materiálu.
Koaxiální kabel je dostatečně flexibilní, aby unesl poloměr ohybu 254 mm (10 palců). Středový vodič je pevný měděný drát o průměru 2,17mm±0,013mm. Izolační materiál musí splňovat elektrické parametry koaxiálního kabelu. Stínící vrstva se skládá z kovového pásku nebo plechu, který splňuje požadavky na přenosovou impedanci a ECM. Vnitřní průměr stínící vrstvy je 6,15 mm a vnější průměr je 8,28 mm. Vnější izolační materiál je obecně vybrán z polyvinylchloridu (jako je PVC) nebo podobných materiálů.
Kontrola kvality
1. Zkontrolujte přímost izolačního média
Průřez standardního koaxiálního kabelu je velmi kulatý a kabel vně Vodič a hliník jsou připevněny k vnějšímu povrchu izolačního média. Čím více zaoblený je vnější povrch média, tím menší je mezera mezi hliníkovou fólií a jejím vnějším povrchem a čím méně zaoblená je mezera, tím větší je mezera. Praxe ukázala, že čím menší je mezera, tím lepší je výkon kabelu. Kromě toho je pravděpodobné, že vzduch s velkou mezerou pronikne do stínící vrstvy a ovlivní životnost kabelu.
2. Měření konzistence izolačního média koaxiálního kabelu
Kolísání průměru média okraje koaxiálního kabelu ovlivňuje hlavně koeficient echa kabelu. Tato kontrola Izolační médium části kabelu lze vyříznout a vnější průměr každého bodu lze pečlivě zkontrolovat pomocí mikrometru, zda je konzistentní.
3. Měření pletené sítě koaxiálního kabelu
Kabelová TV linka centralizovaného napájecího zdroje je stále linkou smyčky napájecího zdroje. Kontrola kvality koaxiálního kabelu proto musí prověřit, zda je textilní síť těsná a plochá. Vyhodnocuje se počet sítí, a pokud odpovídá zadané hodnotě indexu, je kvalifikován. Kromě toho se jediný kabel textilní sítě měří spirálovým mikrometrem. Při stejné ceně platí, že čím silnější drát, tím lepší kvalita.
4. Zkontrolujte kvalitu hliníkové fólie
Důležitou stínící rolí koaxiálního kabelu je hliníková fólie, která zabraňuje externímu rušení signálu naprázdno a signálu kabelové televize Důležitou roli hraje záměna, takže u nových koaxiálních kabelů je třeba zkontrolovat kvalitu hliníkové fólie. Nejprve rozřízněte vrstvu pláště, abyste zjistili, zda si povrch pleteného drátu a vrstvy hliníkové fólie zachovává dobrý lesk; za druhé, vezměte kus kabelu, pevně ho naviňte na malou kovovou hřídel, narovnejte a otočte v opačném směru, opakujte to několikrát a poté jej odřízněte. Sledujte, zda je hliníková fólie na plášti kabelu prasklá či nikoli. Opakovaným třením a natahováním v rukou můžete také vyříznout malý kousek alobalu. Po opakovaném tření a natahování se nezlomila. Výrobek s určitým stupněm houževnatosti je kvalifikovaný, jinak je horší. .
5. Zkontrolujte těsnost vnějšího pláště
Vnější plášť vysoce kvalitního koaxiálního kabelu je pevně zabalen, takže jej lze zmenšit Mezera ve stínící vrstvě zabraňuje oxidaci způsobené průnikem vzduchu a zabraňuje relativnímu klouzání stínící vrstvy způsobujícímu kolísání elektrického výkonu. Příliš silné stlačení obalu však způsobí nepříjemnosti při stahování a zvýší obtížnost konstrukce. Kontrolní metodou je vzít 1 m dlouhý kabel a na konci odstranit ochrannou vrstvu. Je vhodné, aby jádro nešlo vytáhnout silou.
Aplikace
Při přenosu kabelové televize je koaxiální kabel široce používán ve středních a malých přenosových systémech díky své nízké ceně a snadné konstrukci. Zejména v síti HFC (Hybrid Fiber-Coaxial, hybrid fiber coaxial) přenosu „posledního 1 km“ jej nelze nahradit jinými kabely. Mnoho pasivních zařízení, aktivních zařízení a uživatelů potřebuje kabelové připojení a všechna zařízení propojená koaxiálním kabelem musí dosáhnout přizpůsobení impedance. Pokud není sladěno, signál se bude odrážet mezi komponenty a kabelem, což zvýší vliv šumu a duchů na přenášený obraz. Kvalita kabelů stejné specifikace vyráběných různými výrobci na trhu se nyní velmi liší. Pokud si však vyberete kabely od běžných výrobců (cena je poměrně vysoká), lze zaručit jejich suroviny, elektrické vlastnosti a výrobní postupy a kvalita je důvěryhodná.