Kabel koncentryczny: urządzenie i zasada działania, charakterystyka cienkiego i grubego drutu

Kabel koncentryczny jest przewodem elektrycznym z rdzeniem centralnym i ekranem, umieszczonymi współosiowo i oddzielonymi izolacją lub szczeliną powietrzną. Taki projekt przewodnika został wymyślony pod koniec XIX wieku przez angielskiego fizyka O. Heaviside. W przeciwieństwie do przewodu ekranowanego służy do przesyłania sygnałów elektrycznych w zakresie częstotliwości radiowych. Kabel znajduje zastosowanie w antenach telewizyjnych, sieciach komputerowych itp.

Urządzenie i zasada działania

Kabel koncentryczny powinien zapewniać dobrą transmisję sygnału przy minimalnych zakłóceniach. W obszarze o silnych zakłóceniach stosuje się przewód z 4 ekranami ochronnymi. Urządzenie kablowe zawiera:

• Przewód wewnętrzny to pojedynczy przewód prosty lub skręcony. Czasami wykonane z rurek miedzianych lub skręconych drutów. Oprócz miedzi materiałem może być stop miedzi, aluminium pomiedziowane, miedź posrebrzana itp.
instagram viewer
• Izolacja - materiał stały to polietylen, fluoroplastik lub taśma wykonana z niego. Czasami wypełnione innymi substancjami, które nie przewodzą prądu i zapewniają wyrównanie przewodów wewnętrznych i zewnętrznych.
• Zewnętrzny przewodnik to oplot wykonany z cienkiego drutu miedzianego, folii lub folii pokrytej warstwą aluminium. Znajduje się pomiędzy zewnętrzną osłoną a wewnętrzną izolacją.
• Płaszcz - ostatnia warstwa kabla, która służy do izolacji i ochrony przewodnika przed działaniem promieni słonecznych. Wykonany jest z materiałów odpornych na promieniowanie ultrafioletowe.

Rodzaje kabli mogą się różnić w obecności dodatkowej ochrony przed zakłóceniami zewnętrznymi. Ponadto niektóre przewody koncentryczne mają na zewnątrz metalową siatkę, która pochłania zewnętrzne sygnały elektromagnetyczne.

Umożliwia to transmisję danych bez zniekształceń. Główne sygnały są przesyłane wzdłuż przewodu centralnego, a metalowy oplot pełni funkcję uziemienia, chroniąc transmisję przed elektrycznością i przesłuchami.

Zakłócenia powstają w wyniku uderzenia w kabel pobliskich przewodów. Duże znaczenie ma izolacja pomiędzy rdzeniem a płaszczem, co chroni przewód przed zwarciami. Oplot zewnętrzny może być gumowy, plastikowy lub teflonowy.

Obszary zastosowania

Kabel koncentryczny jest ostatnio używany w różnych aplikacjach, zapewniając szybką transmisję danych z niezawodną ochroną przed zakłóceniami. W niektórych cechach znacznie wyprzedza skrętkę.

Ale skrętka stopniowo zastępuje drut koncentryczny, ponieważ jej instalacja jest znacznie łatwiejsza i szybsza. Kabel koncentryczny jest używany w lokalnych sieciach komputerowychx, zwłaszcza gdy używana jest konfiguracja magistrali. Na każdym końcu linii zainstalowane są absorbery energii, które eksperci komputerowi nazywają terminatorami.

Elementy te chronią kabel przed wewnętrznymi odbiciami sygnału i zapewniają wymaganą szybkość transmisji danych. Oprócz autobusów przewód koncentryczny jest używany w konfiguracjach sieci w gwiazdę i gwiazdę pasywną do przesyłania sygnałów w różnych układach elektronicznych i elektrycznych.

Rodzaje kabli

Wszystkie kable są klasyfikowane zgodnie ze skalą RG (Radio Guide). W zależności od cech konstrukcyjnych i celów funkcjonalnych każdy element ma swoje własne oznaczenie. Istnieją dwa główne typy:

1. Cienki kabel koncentryczny - średnica drutu nie przekracza 6 mm, dzięki czemu jest bardzo elastyczny. Jest używany na krótkie odległości, ponieważ sygnał jest w nim szybciej tłumiony. Jest uważany za najbardziej akceptowalną formę montażu sieci lokalnych i łączenia się z każdym komputerem. Aby ułatwić instalację i podłączenie, stosuje się specjalne złącza.
2. Gruby drut to klasyczny element o średnicy około 10 mm. Różni się mocniejszą i sztywniejszą konstrukcją, która wymaga specjalnych urządzeń do instalacji i regulacji. Jest uważany za produkt droższy, dlatego jest używany tylko wtedy, gdy jest to konieczne. Niektóre grube kable mają dwa ekrany i dodatkową izolację między nimi. Zapewnia to lepszą ochronę przed wpływami zewnętrznymi i lepszą zdolność słuchania.

Istnieje inny rodzaj kabla, który jest używany w sieciach elektrycznych. Jego konstrukcja nie różni się od innych typów produktów współosiowych. Składa się z wewnętrznego przewodu jednożyłowego oraz wielożyłowego oplotu, pomiędzy którymi znajduje się warstwa izolacyjna.

Na zewnątrz jest chroniony powłoką dielektryczną z tworzywa sztucznego i uzupełnioną wzmocnieniem pancernym. Wadą tego projektu jest dość duża waga, która nie pozwala na jej zastosowanie w liniach napowietrznych.

Charakterystyka przewodów

Wszystkie typy przewodów koncentrycznych charakteryzują się wspólnymi wskaźnikami. Za najważniejszy parametr uważa się odporność ośrodka na propagację fal, która decyduje o jakości sygnału.. Na ten wskaźnik wpływa materiał rdzenia centralnego i jego właściwości:

• stała dielektryczna;
• Pojemność;
• indukcyjność;
• oporność.

Dodatkowo materiał rdzenia wewnętrznego wpływa na tłumienie transmisji sygnału, które zależy od odległości linii. Kabel koncentryczny charakteryzuje się również takimi czynnikami, jak pojemność liniowa i indukcyjność.

Pojemność opisuje zdolność drutu do przechowywania ładunku, a indukcyjność opisuje zdolność drutu do tworzenia pola magnetycznego. Geometryczne wymiary ważnych elementów drutu są brane pod uwagę przy określaniu metod jego instalacji, aby zapewnić dalszą sprawną pracę całej linii.