Что такое коаксиальный кабель. Коаксиальный кабель – это… Как выбрать коаксиальный кабель?

Коаксиальный кабель – это не просто провод, а сложная конструкция, состоящая из центрального проводника, окруженного экраном. Между ними расположена пустота, которую можно заполнить изоляционным материалом. Такое строение позволяет передавать радиочастотные сигналы с минимальными потерями. 

Изобретенный в XIX веке, коаксиальный кабель значительно отличается от обычного провода, используемого для передачи постоянного тока. 

Во-первых, он обладает более однородным сечением, что обеспечивает равномерное распределение сигнала по всей длине кабеля.

Во-вторых, коаксиальный кабель отличается использованием дорогих и высококачественных материалов как для проводника, так и для изоляции. Это позволяет минимизировать потери сигнала и обеспечить стабильную передачу даже на больших расстояниях. 

Благодаря своим уникальным свойствам, коаксиальный кабель широко применяется в различных сферах, включая телекоммуникации, радиовещание, видеосигналы и даже передачу данных.

Устройство коаксиального кабеля

Коаксиальный кабель, незаменимый компонент современных коммуникаций, хранит в себе простоту конструкции, скрывающую мощь и эффективность. Его сердцевина – это тандем из четырёх ключевых элементов, работающих в унисон, чтобы обеспечить максимально чистый и стабильный сигнал.

1. Сердцевина: проводник, который знает своё дело.  В роли проводника выступает либо одиночный, прямолинейный провод, либо целая плеяда тонких жил, сплетенных в единое целое.  Изготовленный из меди, алюминия, стали или даже с добавлением серебра, проводник несет в себе самую суть сигнала.  Разные материалы, как и различные конструктивные решения,  определяют его характеристики, подбирая его под конкретную задачу.

2. Изоляция: барьер для помех.  Она обволакивает проводник,  ограничивая его, словно щитом,  от внешнего мира.  Изоляция может быть как сплошной, так и полувоздушной,  используя различные материалы: от привычных пластиков до более  экзотических  композитов.  Её главная задача – сохранить соосность проводника и внешнего экрана,  обеспечив  стабильность  и  чистоту  сигнала.

3. Экран:  щит от  внешних угроз.  Эта  защитная оболочка  может  принимать различные формы:  от  фольги  и  пленки  до  плетеных  из  тонких  проводов  сетей.  Её  задача  – защитить  проводник  от  внешних  электромагнитных  помех,  которые  могут  исказить  сигнал.  Экранирование   предотвращает  появление   нежелательных   шумов,  обеспечивая   чистоту   передаваемой   информации.

4. Оболочка:  защита  от  всего.  Внешняя  изоляция  –  это  последний  барьер,  стоящий  на  пути  к   сигналу.  Она  защищает   кабель   от   влаги,   механических   повреждений   и  даже   от   ультрафиолетового   излучения.

Совместная  работа  этих  четырех   элементов   создает   пространство,   где   электромагнитное   поле   сигнала   сосредоточено   между   проводником   и   экраном.  Это  минимизирует  потери  сигнала   и  позволяет  передавать  информацию  на   большие   расстояния  с  высокой  точностью.  

Конечно,  идеальный   коаксиальный   кабель   –   это   миф.  Невозможно   полностью  исключить  потери  сигнала   в   реальном   мире.   Однако  уровень   потерь   в   коаксиальных  кабелях  очень   низкий,   а  стабильность  характеристик   обеспечивает   высокое   качество   передачи   информации.  

В  результате,  простая  по  конструкции   коаксиальный  кабель   оказывается   эффективным  инструментом  современных  коммуникаций.  Он   используется   во   всех   сферах   жизни:   от   телевидения   и   интернета  до   радиосвязи   и  даже   в  космических  аппаратах.

Применение и использование

Основные сферы применения коаксиального кабеля:

· Антенные системы:  Используются для передачи радиочастотных сигналов от антенны к телевизору, радиоприемнику и другим устройствам.

· Системы сигнализации и автоматизации: Применяются в системах охранной сигнализации, автоматизации зданий, промышленном оборудовании.

· Вещательные системы и сети:  Используются в  телевизионных и радиовещательных сетях для передачи сигналов высокой четкости.

· Системы связи:  Входят в состав телекоммуникационных систем, позволяя передавать сигналы на большие расстояния.

· Автоматизированные системы управления:  Применяются в системах управления производственными процессами, транспортом и т.д.

· Системы видеонаблюдения:  Используются для передачи видеосигнала от камер к регистраторам.

· Военная техника:  Применение в военных системах связи, радарах, навигационных системах.

Коаксиальный кабель для низкочастотных сигналов:  Существуют коаксиальные кабеля, специально разработанные для передачи низкочастотных сигналов. В таких кабелях оплетка выполняет роль экрана, защищая сигнал от внешних помех. Применение этих кабелей ограничено, и их волновое сопротивление не нормируется.

Классификация коаксиальных кабелей:

Помимо классификации по назначению, коаксиальные кабеля разделяются по следующим характеристикам:

Диаметр изоляции:

· Субминиатюрные: диаметр изоляции до 1 мм.

· Миниатюрные: диаметр изоляции от 1 до 2,95 мм.

· Среднегабаритные: диаметр изоляции от 3 до 11,5 мм.

· Крупногабаритные: диаметр изоляции более 11,5 мм.

Гибкость:  Коаксиальные кабеля различаются по гибкости, от особо гибких до жестких.  Гибкость кабеля влияет на возможность его изгибания и устойчивость к неоднократным перегибам. 

Тип экранирования:

· Сплошной экран: изготавливается из луженой оплетки или металлической трубки.

· Стандартная оплетка: однослойная оплетка из металла.

· Многослойная оплетка:  используется несколько слоев оплетки, что повышает уровень экранирования.

Излучающие коаксиальные кабеля:  обладают очень низкой степенью экранирования, которая может регулироваться.

Выбор коаксиального кабеля зависит от конкретного применения. Необходимо учитывать характеристики кабеля, такие как диаметр изоляции, тип экранирования, гибкость и волновое сопротивление.

Классификация коаксиальных кабелей

Коаксиальный кабель – незаменимый компонент современных коммуникаций, обеспечивающий надежную передачу сигнала на значительные расстояния.  Разнообразие типов кабеля может сбить с толку, поэтому важно разобраться в его основных характеристиках.

Ключевые параметры классификации

1. Диаметр изоляции:

- Субминиатюрные (до 1 мм):  Отличаются компактными размерами и используются преимущественно в высокочастотных схемах.

- Миниатюрные (от 1 до 2,95 мм): Находят широкое применение в радиоэлектронике, телевидении, интернет-соединениях.

- Среднегабаритные (от 3 до 11,5 мм): Используются для передачи мощных сигналов, например, в системах спутникового телевидения.

- Крупногабаритные (более 11,5 мм):  Применяются для высоковольтных линий, а также в системах с особо высокой мощностью.

2. Гибкость:

- Особо гибкие:  Обеспечивают максимальную свободу движения и используются в местах, где требуется частая перекладка и изгиб.

- Гибкие:  Позволяют изменять конфигурацию кабеля, но с ограничениями по частоте изгибов.

- Жесткие:  Используются в стационарных условиях, где требуется высокая прочность и стабильность.

Тип экранирования

- Сплошной из луженой оплетки: Обеспечивает наилучшую защиту от внешних помех, используется в  критически важных системах.

- Сплошной из металлической трубки:  Предоставляет максимальную защиту, применяется в системах с высокими требованиями к экранированию.

- Обычный с однослойной оплеткой:  Доступный и эффективный вариант,  используется в большинстве случаев.

- Обычный с многослойной оплеткой:  Обеспечивает дополнительную защиту от электромагнитных помех.

- Излучающие коаксиальные кабеля:  Специальные кабеля, которые имеют минимальную степень экранирования. 

Выбор правильного кабеля:

Выбор конкретного типа коаксиального кабеля зависит от  условий его эксплуатации. 

- Частота использования:  Для часто меняющихся конфигураций нужен гибкий кабель.

- Уровень помех:  Для  критически важных систем требуется максимальное экранирование.

- Мощность сигнала:  Для мощных сигналов необходим кабель с соответствующим сечением.

По волновому сопротивлению

Волновое сопротивление - один из ключевых показателей, определяющих свойства коаксиального кабеля.  Существует несколько стандартных значений волнового сопротивления, которые используются в разных сферах.

Стандарты волнового сопротивления:

· 50 Ом: Самый распространенный тип, применяемый в широком спектре радиотехнических устройств. Обеспечивает минимальные потери при передаче высокочастотных сигналов.

· 75 Ом: Также широко используется, особенно в телевизионной технике благодаря оптимальному сочетанию цены и прочности.  В США применяется в кабельных сетях.

· 100 Ом: Используется редко, в основном в импульсной технике и для специальных целей.

· 150 и 200 Ом: Практически не встречаются в стандартных приложениях.

Маркировка и обозначения

В России применяется ГОСТ 11326.0-78, который регламентирует маркировку коаксиальных кабелей. 

· Буквенные обозначения: указывают на тип кабеля.

· Первое число: номинальное волновое сопротивление в Омах.

· Второе число: номинальный диаметр кабеля.

· Третье число: 

    * Первая цифра - категория теплостойкости и группа изоляции.

    * Остальные цифры - номер разработки.

· "А" после цифр:  отсутствие части проводников в экране, что может удешевить кабель, но несколько ухудшить его характеристики.

Пример маркировки: РК 75-2-11 АИ - радиочастотный кабель (РК) с волновым сопротивлением 75 Ом, диаметром 2 мм, обычной теплостойкости (1), первой разработки, абонентский (А).

Международные обозначения:

· RG-6: Стандартный телевизионный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом.  Российским аналогом является РК-75.

· RG-11: Магистральный кабель, используемый для передачи сигналов на большие расстояния. Отличается усиленной внешней изоляцией для работы в различных условиях.

· RG-58: Тонкий кабель с волновым сопротивлением 50 Ом.  Используется в военной технике (RG-58C/U), также встречается вариант со сплошным центральным проводником (RG58/U).

Важно:  Производители могут использовать свои собственные обозначения, например, DG, SAT и другие.  При выборе кабеля ориентируйтесь на характеристики и волновое сопротивление, а не на конкретное обозначение.  Продавец всегда сможет помочь подобрать подходящий вариант. 

Дополнительные замечания:

·  Международные обозначения широко используются в России, хотя сам кабель может быть произведен в России или Китае.  

·  Информация о характеристиках кабеля обычно доступна в карточке товара в интернет-магазинах.

Важно помнить:  правильный выбор кабеля с подходящим волновым сопротивлением  обеспечивает оптимальную передачу сигнала с минимальными потерями и искажениями.

Дополнительные элементы коаксиальной линии

Коаксиальный кабель – это лишь часть системы передачи сигнала. Для полноценной работы требуется ряд дополнительных элементов, которые обеспечивают соединение, управление и защиту сигнала.

Коаксиальные соединители

Эти элементы, часто называемые высокочастотными разъемами, служат для соединения кабелей между собой и подключением их к различным устройствам.  Важно помнить, что не все кабели комплектуются одинаковыми соединителями. При необходимости подключения к устройству с другим типом разъема требуется переходник. 

Коаксиальные переходы, ответвители и тройники

· Переходы:  Необходимы для соединения кабелей с разными типами соединителей или для подключения к устройствам с нестандартными разъемами. 

· Тройники: Разделяют сигнал на несколько каналов, позволяя передавать его на несколько устройств. Например, с помощью тройника можно подключить два телевизора к одной антенне. 

· Ответвители: Создают ответвления от основного кабеля.  Этот элемент часто используется при прокладке сложных кабельных сетей.

Аттенюаторы

Аттенюаторы применяются для ослабления сигнала до определенного уровня, необходимого для корректной работы устройства.  Существует множество типов аттенюаторов, разработанных для конкретных задач. В бытовых целях их используют редко.

Ферритовые вентили

Это устройство обеспечивает значительное затухание волны, проходящей в определенном направлении. В коаксиальных кабелях ферритовые вентили применяются для поглощения обратной волны, которая может возникать в некоторых ситуациях и негативно влиять на качество сигнала.

Дополнительное оборудование:

Кроме описанных выше элементов, в профессиональных установках используются и другие устройства:

· Грозоразрядники: Защищают от перенапряжения, возникающего при грозе.

· Переключатели и реле:  Позволяют переключать сигнал между различными устройствами.

· Коммутаторы: Обеспечивают коммутацию сигнала в сложных кабельных сетях.

· Симметрирующие устройства:  Преобразуют сигнал, улучшая его качество и устойчивость к помехам.

· Проходные детекторные головки:  Используются для поиска и обнаружения неисправностей в кабельных линиях.

Использование большинства этого оборудования не требуется для стандартных бытовых задач. Специалисты, занимающиеся прокладкой сложных сетей,  хорошо знакомы с этими элементами и могут выбирать оптимальные решения для конкретного случая.  

Важно помнить:  При выборе дополнительных элементов коаксиальной линии стоит обращаться к специалистам или консультироваться с производителем кабеля.  Правильно подобранные компоненты обеспечат стабильную и качественную передачу сигнала.

Популярные вопросы

В предыдущих разделах мы детально изучили устройство коаксиального кабеля, его типы и особенности. Теперь настало время пролить свет на самые популярные вопросы, которые часто задают об этом виде кабеля. 

В этом заключительном разделе мы разберем наиболее актуальные темы, чтобы вы могли получить полное представление о коаксиальном кабеле и его применении.

Какой коаксиальный кабель выбрать для телевизора?

Главное правило: выбирайте кабель с волновым сопротивлением 75 Ом.  

Популярные марки: РК 75, DG 113, SAT 703, RG 6, SAT 50.  Все они отлично подходят для подключения телевизора и отличаются доступной ценой.

Небольшая разница:  Да, между этими кабелями есть некоторые отличия, например,  SAT модели считаются более качественными, но для обычного использования эта разница не так важна.

Длина кабеля:  В большинстве случаев,  для дома или дачи,  достаточно 10-20 метров кабеля.  На таком расстоянии любой из вышеперечисленных вариантов обеспечит качественную передачу сигнала без потерь.

Спутниковая антенна:  Коаксиальные кабели,  описанные выше,  подходят и для подключения спутниковых антенн. 

Советы для выбора:

· Длина:  Для длинных расстояний (более 30 метров)  стоит выбирать более дорогие кабели.

· Условия эксплуатации:  Учитывайте характеристики кабеля,  особенно, если он будет использоваться в экстремальных условиях (низкие температуры и т.д.). 

В итоге,  выбирайте любой коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом из популярных марок.  И помните,  что  для домашнего использования  не нужно переплачивать за "супер-качество",  поскольку  на небольших расстояниях  все они работают одинаково хорошо.

Коаксиальный кабель для видеонаблюдения

Часто при установке системы видеонаблюдения хочется сэкономить на кабеле. Но это ошибка! Неправильно подобранный кабель может значительно снизить качество изображения, сделать систему менее эффективной и даже привести к ее неработоспособности.

Как выбрать качественный коаксиальный кабель?

Ключевые моменты, на которые стоит обратить внимание:

· Материал центрального проводника:  Медь – идеальный выбор для сохранения качества сигнала на значительных расстояниях.

· Экран:  Сочетание фольги и оплетки обеспечивает максимальную защиту от помех.

· Внешняя оболочка:  Выбирайте ее в зависимости от условий эксплуатации: для улицы нужна более прочная и устойчивая к атмосферным воздействиям оболочка.

· Трос:  Необходим при прокладке кабеля по воздуху.

· Волновое сопротивление:  75 Ом – стандартное значение для коаксиального кабеля, используемого в системах видеонаблюдения.

Кабель для разных расстояний:

· До 50-100 метров:  RK-75-1,5 или RK-75-2 (RG-59)

· Более 400 метров:  RK-75-4 (RG-11/U)

Важно:  При прокладке коаксиального кабеля для видеонаблюдения обязательно соблюдайте все правила и рекомендации производителя. 

Не экономьте на качестве кабеля, ведь от этого зависит эффективность и долговечность всей системы видеонаблюдения.

Как определить волновое сопротивление?

Иногда мы сталкиваемся с ситуацией, когда необходимо узнать волновое сопротивление старого коаксиального кабеля, на котором отсутствует маркировка. В этом случае на помощь приходит мультиметр с функцией измерения емкости. 

Вот как это сделать:

1. Измерьте емкость произвольного отрезка кабеля с помощью мультиметра.

2. Пересчитайте полученное значение на 1 метр кабеля.

3. Сравните полученную емкость с типичными значениями:

    * Для кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом емкость будет около 95-100 пикофарад на метр (Пф/м).

    * Для кабеля с волновым сопротивлением 78 Ом емкость будет около 55-65 Пф/м.

Важно учесть:

· Возможны небольшие отклонения от указанных значений (в пределах нескольких процентов) в зависимости от конкретного типа кабеля.

· Измерение емкости позволяет безошибочно определить волновое сопротивление коаксиального кабеля.

Таким образом, используя мультиметр и зная типичные значения емкости для разных типов кабеля, можно легко определить волновое сопротивление старого кабеля без маркировки.

Как подключить коаксиальный кабель?

Ключевые моменты:

· Тип кабеля: Важно знать, какой именно коаксиальный кабель вы используете. Разные типы кабелей могут иметь разные характеристики и требования к подключению.

· Разъемы:  Определите, какой тип разъема установлен на оборудовании.  Коаксиальный кабель  может иметь разные разъемы (F-разъем, BNC, RCA, и др.),  и вам может понадобиться переходник для совместимости.

· Крепление:  Существуют два основных типа креплений для коаксиальных кабелей: обжимные пробки и болтовые заглушки.  Болтовые заглушки - более просты и быстры в установке, но обжимные пробки могут обеспечить более качественный сигнал.  

Несколько полезных советов:

· Длинна кабеля:  Если длина кабеля превышает 20-30 метров, качество сигнала может ухудшиться. В таких случаях  может понадобиться усилитель сигнала. 

· Профессиональная помощь: Если вы не уверены в своих силах, лучше обратиться к специалисту, чтобы  убедиться в правильности подключения.

Подключение коаксиального кабеля не так сложно, как может показаться, но  соблюдение основных правил  обеспечит  бесперебойную работу  вашего оборудования.

Что такое коаксиальный кабель с питанием?

Коаксиальный кабель с питанием, также известный как комбинированный кабель, представляет собой уникальное решение, объединяющее в себе передачу сигнала и подачу электропитания.  

Внутри такой конструкции скрываются два провода, отвечающих за питание,  в дополнение к традиционному коаксиальному кабелю, передающему сигнал. Все это надежно спрятано под общей внешней оболочкой.

Это позволяет оптимизировать монтаж, так как для подключения устройства требуется всего один кабель вместо двух.  Такое решение особенно удобно в системах видеонаблюдения, где часто необходимо подавать питание на камеры, расположенные на значительном расстоянии от источника питания.

Таким образом, коаксиальный кабель с питанием – это практичный и экономичный выбор, значительно упрощающий установку и обслуживание систем, требующих как передачи сигнала, так и подачи электроэнергии.

Какая скорость передачи данных?