Koaxiální kabel: zařízení a princip činnosti, vlastnosti tenkého a tlustého drátu

Koaxiální kabel je elektrický vodič s centrálním jádrem a stíněním, umístěný koaxiálně a oddělený izolací nebo vzduchovou mezerou. Takovou konstrukci vodiče vynalezl na konci 19. století anglický fyzik O. Heaviside. Na rozdíl od stíněného drátu se používá k přenosu elektrických signálů v rozsahu rádiových frekvencí. Kabel se používá v televizních anténách, počítačových sítích atd.

Zařízení a princip činnosti

Koaxiální kabel by měl zajistit dobrý přenos signálu s minimálním rušením. V oblasti se silným rušením se používá drát, který má 4 ochranné stínění. Kabelové zařízení obsahuje:

• Vnitřní vodič je jeden přímý nebo kroucený vodič. Někdy jsou vyrobeny z měděných trubek nebo lanka. Kromě mědi může být materiálem slitina mědi, poměděný hliník, postříbřená měď atd.
• Izolace - pevný materiál je polyetylen, fluoroplast nebo páska z něj vyrobená. Někdy naplněné jinými látkami, které nevedou proud a zajišťují vyrovnání vnitřního a vnějšího vodiče.
instagram viewer
• Vnější vodič je oplet vyrobený z tenkého měděného drátu, fólie nebo fólie pokryté vrstvou hliníku. Nachází se mezi vnějším krytem a vnitřní izolací.
• Plášť je poslední vrstva kabelu, která slouží k izolaci a ochraně vodiče před účinky slunečního záření. Je vyrobena z materiálů, které jsou odolné vůči ultrafialovému záření.

Typy kabelů se mohou lišit v přítomnosti dodatečné ochrany proti vnějšímu rušení. Některé koaxiální vodiče mají navíc na vnější straně kovovou síť, která pohlcuje vnější elektromagnetické signály.

To umožňuje přenos dat bez zkreslení. Hlavní signály jsou přenášeny podél středního vodiče a kovové opletení funguje jako uzemňovací funkce, která chrání přenos před elektrickým proudem a přeslechy.

Rušení se objevuje v důsledku nárazu blízkých drátů na kabel. Izolace mezi jádrem a pláštěm je velmi důležitá, který chrání drát před zkratem. Vnější oplet může být pryžový, plastový nebo teflonový.

Oblasti použití

Koaxiální kabel se v poslední době používá v různých aplikacích a poskytuje vysokorychlostní přenos dat se spolehlivou ochranou proti rušení. V některých kvalitách výrazně předbíhá kroucenou dvojlinku.

Ale kroucený pár postupně nahrazuje koaxiální drát, protože jeho instalace je mnohem jednodušší a rychlejší. Koaxiální kabel se používá v lokálních počítačových sítíchx, zejména tam, kde se používá konfigurace sběrnice. Na každém konci linky jsou instalovány absorbéry energie, které počítačoví experti nazývají terminátory.

Tyto prvky chrání kabel před vnitřními odrazy signálu a zajišťují požadovanou rychlost přenosu dat. Kromě sběrnic se koaxiální drát používá v konfiguracích hvězdicových a pasivních hvězdicových sítí pro přenos signálů v různých elektronických a elektrických systémech.

Typy kabelů

Všechny kabely jsou klasifikovány podle stupnice RG (Radio Guide). V závislosti na konstrukčních prvcích a funkčních účelech má každý prvek své vlastní označení. Existují dva hlavní typy:

1. Tenký koaxiální kabel - průměr drátu nepřesahuje 6 mm, proto je vysoce flexibilní. Používá se na krátké vzdálenosti, protože signál v něm rychleji zeslabuje. Je považována za nejpřijatelnější formu pro montáž místních sítí a připojení ke každému počítači. Pro snadnou instalaci a připojení se používají speciální konektory.
2. Silný drát je klasický prvek o průměru cca 10 mm. Vyznačuje se výkonnější a tužší konstrukcí, která vyžaduje speciální zařízení pro instalaci a nastavení. Je považován za dražší produkt, proto se používá pouze v případě potřeby. Některé silné kabely se dodávají se dvěma stíněními a extra izolací mezi nimi. To poskytuje lepší ochranu před vnějšími vlivy a lepší schopnost poslechu.

Existuje další typ kabelu, který se používá v elektrických sítích. Svým designem se neliší od ostatních typů koaxiálních produktů. Skládá se z vnitřního jednožilového drátu a vícežilového opletu, mezi nimiž je izolační vrstva.

Zvenku je chráněn dielektrickým pláštěm z plastu a doplněný pancéřovou výztuhou. Nevýhodou tohoto provedení je poměrně velká hmotnost, která neumožňuje jeho použití v nadzemních vedeních.

Vlastnosti drátů

Všechny typy koaxiálních vodičů se vyznačují společnými indikátory. Za nejdůležitější parametr je považována odolnost média vůči šíření vln, která určuje kvalitu signálu.. Tento indikátor je ovlivněn materiálem centrálního jádra a jeho vlastnostmi:

• dielektrická konstanta;
• kapacita;
• indukčnost;
• odpor.

Materiál vnitřního jádra navíc ovlivňuje útlum přenosu signálu, který závisí na vzdálenosti vedení. Koaxiální kabel je také charakterizován faktory, jako je lineární kapacita a indukčnost.

Kapacita popisuje schopnost drátu ukládat náboj a indukčnost popisuje schopnost drátu vytvářet magnetické pole. Při určování způsobů jeho instalace se berou v úvahu geometrické rozměry důležitých prvků drátu, aby byl zajištěn další efektivní provoz celé linky.