Ein Koaxialkabel ist ein elektrischer Leiter mit einem zentralen Kern und einer Abschirmung, der koaxial angeordnet und durch eine Isolierung oder einen Luftspalt getrennt ist. Ein solches Leiterdesign wurde Ende des 19. Jahrhunderts von dem englischen Physiker O. Heaviside. Im Gegensatz zu abgeschirmten Drähten wird es verwendet, um elektrische Signale im Hochfrequenzbereich zu übertragen. Das Kabel wird in Fernsehantennen, Computernetzwerken usw. verwendet.
Inhalt
- Gerät und Funktionsprinzip
- Einsatzgebiete
- Kabeltypen
- Eigenschaften von Drähten
Gerät und Funktionsprinzip
Das Koaxialkabel sollte eine gute Signalübertragung mit minimalen Störungen bieten. In einem Bereich mit starken Störungen wird ein Draht verwendet, der über 4 Schutzschirme verfügt. Das Kabelgerät beinhaltet:
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Der Innenleiter ist ein einzelner gerader oder verdrillter Leiter. Manchmal aus Kupferrohr oder Litze. Neben Kupfer kann das Material eine Kupferlegierung, verkupfertes Aluminium, versilbertes Kupfer usw. sein. - Isolierung - festes Material ist Polyethylen, Fluorkunststoff oder daraus hergestelltes Band. Teilweise gefüllt mit anderen Stoffen, die keinen Strom leiten und für die Ausrichtung von Innen- und Außenleiter sorgen.
- Der Außenleiter ist ein Geflecht aus dünnem Kupferdraht, Folie oder einer mit einer Aluminiumschicht überzogenen Folie. Es befindet sich zwischen der äußeren Abdeckung und der inneren Isolierung.
- Der Mantel ist die letzte Schicht des Kabels, die der Isolierung und dem Schutz des Leiters vor Sonneneinstrahlung dient. Es besteht aus Materialien, die gegen ultraviolette Strahlung beständig sind.
Die Kabeltypen können sich bei zusätzlichem Schutz gegen externe Störungen unterscheiden. Darüber hinaus haben einige Koaxialdrähte außen ein Metallgeflecht, das externe elektromagnetische Signale absorbiert.
Dies ermöglicht eine verzerrungsfreie Datenübertragung. Die Hauptsignale werden entlang des Mittelleiters übertragen, und das Metallgeflecht dient als Erdungsfunktion und schützt die Übertragung vor elektrischem und Übersprechen.
Interferenzen entstehen durch den Aufprall benachbarter Drähte auf das Kabel. Die Isolierung zwischen Kern und Mantel ist von großer Bedeutung, die den Draht vor Kurzschlüssen schützt. Das Außengeflecht kann aus Gummi, Kunststoff oder Teflon bestehen.
Einsatzgebiete
Koaxialkabel werden seit kurzem in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet und bieten eine Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung mit zuverlässigem Schutz vor Störungen. In einigen Qualitäten ist es dem Twisted Pair deutlich voraus.
Twisted Pair ersetzt jedoch allmählich Koaxialkabel, da seine Installation viel einfacher und schneller ist. Koaxialkabel wird in lokalen Computernetzwerken verwendetx, insbesondere wenn eine Buskonfiguration verwendet wird. An jedem Ende der Leitung sind Falldämpfer installiert, die Computerexperten Terminatoren nennen.
Diese Elemente schützen das Kabel vor internen Signalreflexionen und sorgen für die erforderliche Datenübertragungsrate. Neben Bussen werden Koaxialkabel in Stern- und Passiv-Stern-Netzwerkkonfigurationen verwendet, um Signale in verschiedenen elektronischen und elektrischen Systemen zu übertragen.
Kabeltypen
Alle Kabel sind nach der RG-Skala (Radio Guide) klassifiziert. Je nach Gestaltungsmerkmalen und Funktionszweck hat jedes Element eine eigene Kennzeichnung. Es gibt zwei Haupttypen:
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Dünnes Koaxialkabel - der Drahtdurchmesser beträgt nicht mehr als 6 mm, daher ist es hochflexibel. Es wird für kurze Distanzen verwendet, da das Signal darin schneller abschwächt. Es wird als die akzeptabelste Form für das Einbinden lokaler Netzwerke und die Verbindung mit jedem Computer angesehen. Für eine einfache Installation und Verbindung werden spezielle Steckverbinder verwendet. - Dickdraht ist ein klassisches Element mit einem Durchmesser von ca. 10 mm. Es verfügt über ein leistungsfähigeres und steiferes Design, das spezielle Vorrichtungen für die Installation und Einstellung erfordert. Es gilt als teureres Produkt und wird daher nur bei Bedarf verwendet. Einige dicke Kabel werden mit zwei Abschirmungen und einer zusätzlichen Isolierung dazwischen geliefert. Dies bietet einen besseren Schutz vor äußeren Einflüssen und eine bessere Hörfähigkeit.
Es gibt einen anderen Kabeltyp, der in elektrischen Netzwerken verwendet wird. Sein Design unterscheidet sich nicht von anderen Arten von koaxialen Produkten. Es besteht aus einem innenliegenden einadrigen Draht und einem mehradrigen Geflecht, zwischen denen sich eine Isolationsschicht befindet.
Außen ist es durch eine dielektrische Hülle aus Kunststoff geschützt und mit Panzerungsverstärkung ergänzt. Als Nachteil dieser Konstruktion wird ein relativ großes Gewicht angesehen, das einen Einsatz in Freileitungen nicht zulässt.
Eigenschaften von Drähten
Alle Arten von Koaxialkabeln sind durch gemeinsame Indikatoren gekennzeichnet. Als wichtigster Parameter wird der Widerstand des Mediums gegen die Wellenausbreitung angesehen, der die Qualität des Signals bestimmt.. Dieser Indikator wird durch das Material des zentralen Kerns und seine Eigenschaften beeinflusst:
- die Dielektrizitätskonstante;
- Kapazität;
- Induktivität;
- Widerstand.
Außerdem beeinflusst das Material des Innenkerns die Dämpfung der Signalübertragung, die von der Entfernung der Leitung abhängt. Koaxialkabel sind auch durch Faktoren wie lineare Kapazität und Induktivität gekennzeichnet.
Die Kapazität beschreibt die Fähigkeit eines Drahtes, Ladung zu speichern, und die Induktivität beschreibt die Fähigkeit eines Drahtes, ein Magnetfeld zu erzeugen. Die geometrischen Abmessungen der wichtigen Elemente des Drahtes werden bei der Festlegung der Verlegung berücksichtigt, um den weiteren effizienten Betrieb der gesamten Linie zu gewährleisten.
