Коаксиальный кабель. Типы и маркировка. Как выбрать и подключение

Коаксиальный кабель был изобретен еще в 19 веке в Англии. Особенностью конструкции коаксиального кабеля является соединение двух проводов на одной оси, которые разделены слоем диэлектрика внутри оболочки.

С самого начала коаксиал нашел применение в передаче видеосигнала, от общих и индивидуальных антенн до телевизоров и т.п.

На сегодняшний день кабель нашел применение во многих областях, быту, промышленности и охранных системах. В основном используют мощный кабель со значительным сечением центрального провода и жесткой оплеткой, в местах, где нет изгибов, и для больших расстояний. Гибкая оболочка кабеля и небольшое сечение провода с мягкой оплеткой применяются в видеосистемах, в местах с многочисленными изгибами, на небольшие дистанции.

Типы кабеля

Имеется два типа коаксиального кабеля, применяющегося в системах видеонаблюдения:

• Обычный коаксиальный кабель .
• Комбинированный (добавлено два провода для питания камер и сигнала управления). Существует вариант исполнения со стальным тросом для протяжки кабеля по воздуху между опорами.

Преимущества комбинированного типа кабеля

• Низкая стоимость при остальных одинаковых параметрах: жил, оплетке, сечения и изоляции.
• Простая прокладка и монтаж при малом числе крепежных элементов, внешний вид кабеля сочетается с интерьером офисов, общественных помещений.

Маркировка

• РК – кабели отечественного изготовления (российский кабель).
• Импортные модели.

Комбинированные кабели марки КВК:

• КВКв – в ПВХ оболочке внутри помещений.
• КВКп – в полиэтиленовой оболочке снаружи зданий.
• КВКпт – добавлен трос из стали.
• ККСВ – снаружи и внутри помещений, с одинарной центральной жилой.
• ККСВГ – с многопроволочной центральной жилой.
• КВКнг – имеет стойкость к возгоранию, универсального вида.

Виды

Основные свойства кабеля – это его толщина, плотность оболочки, площадь сечения центральной жилы, материал изоляции. Они оказывают влияние на волновое сопротивление кабеля, которое определяет качество телесигнала от камеры до приемника. В видеонаблюдении объекта, для качественного сигнала и во избежание искажений и помех видеосигнала, лучше применять кабель с одним и тем же сопротивлением на всем пути прокладки.

Коаксиальный кабель разделяют по толщине:

• Тонкий – диаметр до 5 мм, однослойная оплетка и тонкая наружная оболочка, рекомендуется прокладывать на длину не более 200 метров до камеры от центрального комплекса приема видеосигнала.
• Толстый – диаметр до 10 мм, имеет оплетку из двух слоев, толстую наружную оболочку, кабель прокладывается до 650 метров.

Конструктивные особенности

Коаксиальный кабель состоит:

1. Центральная жила.
2. Оболочка из изоляционного материала.
3. Медная оплетка.
4. Наружная оболочка.

Экран из двойной фольги (на некоторых специализированных видах).

Центральную жилу изготавливают из следующих материалов:

• Проволока (медная, либо алюминиевая).
• Омедненная стальная проволока или алюминиевая жила, покрытая медью.
• Многопроволочная структура (жила состоит из множества тонких проволочек).
• Посеребренная медная проволока.

Алюминий и медь применяются в качестве материала для центральной жилы в чистом виде и в виде сплавов. Центральная жила в кабеле – основная часть, предназначенная для передачи сигнала. По внешнему виду можно легко определить, из чего изготовлен внутренний провод. Если его цвет серебристый, то это сталь или алюминий, если цвет золотистый, то это медь.

Чем больше площадь сечения жилы, тем лучше качество передачи сигнала. Однако, стоимость толстых кабелей выше. Изоляция кабеля защищает внутреннюю жилу от замыкания с оплеткой. Она выполняется из полиуретана, либо полиэтилена. Изоляция может быть вспененной, либо монолитной. Изоляция монолитного исполнения является оптимальным вариантом для помещений с повышенной влажностью, лучше обеспечивает защиту от повреждений средней жилы. Кабель со вспененной изоляцией удобен при прокладке кабеля со множественными поворотами и изгибами, так как имеет хорошую гибкость.

Оплетка кабеля является второй своеобразной жилой, имеющей экранированное заземление. Иногда добавляют вспомогательный экран из металлизированной фольги. При более плотной медной оплетке видеосигнал получается с лучшим качеством.

Наружная оболочка кабеля является защитой от внешней среды. Ее изготавливают из ПВХ пластика.

Критерии выбора

Чтобы выбрать коаксиальный кабель, подходящий по свойствам для системы, необходимо следовать условиям этой системы на определенном охраняемом объекте. Такие задачи описаны в проекте, либо в техзадании. В проекте марка кабеля уже указана.

По техзаданию кабель необходимо выбирать самому, оценивать и рассматривать несколько важных параметров:

• Расстояние до расположения видеокамер.
• Наличие распредщитов, коробок освещения рядом с видеокамерами.
• Вид прокладки (по воздуху, внутри, снаружи).
• Наличие электромагнитных излучений по линии (магистрали, моторы, мощные потребители тока, устройства, генерирующие электромагнитное поле и т.д.)
• Параметры по толщине, цвету, можно ли протягивать его в каналах, за потолками и т.д.
• Есть ли необходимость записи и сохранения звукового сигнала.

Большое значение имеет тип кабельных разъемов, которые позволят сделать правильное подключение линии кабеля к видеокамерам. Изучив все варианты и условия протяжки линии, нужно составить простой журнал кабельной линии с измерениями длин, геометрии изгибов и пути прокладки.

Основным фактором является длина кабеля, так как он протягивается к каждой камере, его длины должно быть достаточно, чтобы не производить соединения в ущерб качеству передачи видеосигнала.

Оболочка кабеля также имеет немаловажное значение, так как коаксиальный кабель должен быть защищен от механических повреждений, проникновения влаги, воздействия климатических факторов. Учитывая эти требования, можно сделать выбор необходимого типа коаксиального кабеля.

Особенности установки

Радиус изгиба коаксиального кабеля не должен быть меньше 12 радиусов наружной оболочки кабеля. Изгибы приводят со временем к продавливанию средним проводом изоляции, и происходит замыкание на экранированную оплетку. Не рекомендуется подвешивать кабель на долгое время на длине больше 15 метров. Это приведет к обрыву или растяжению центральной жилы. Важно правильно произвести разделку края кабеля для соединения с разъемом.

Оболочка кабеля защищает его от влаги, повреждений факторами внешней обстановки. Нельзя прокладывать коаксиальный кабель под землей, либо под водой. Вода просочится и разрушит оболочку экрана и центральную жилу.

В дождливую погоду разрешается применять коаксиальный кабель на поверхности. При этом места соединения кабеля необходимо обработать силиконовым герметиком. Существуют разъемы, не пропускающие влагу.

Паяные соединения меняют волновое сопротивление, отражают волны. Это искажает сигналы. Оптимальным решением по соединению кабеля является использование заводских соединительных разъемов.

Волновое сопротивление

Простым мультиметром невозможно измерить волновое сопротивление в центральной жиле. Она определяется по диаметру центрального проводника и диаметру экрана оплетки.

Rw = 91 х lg (d \ D).

• Rw – волновое сопротивление, Ом.
• D – диаметр внутреннего диэлектрика, мм.
• d – диаметр центральной жилы, мм.

При применении коаксиального кабеля во время установки оборудования, лучше пользоваться инструкцией по монтажу, в которой указана марка кабеля. Используя правильные марки кабеля, хорошие инструменты, комплектующие и разъемы, монтаж линии своими руками выполнить не так сложно.

Лужение и пайка кабеля

Для пайки используют мягкий припой. Мастеру нужно владеть некоторым навыком пайки мягким припоем, который состоит из олова и свинца. По хрусту при изгибе куска припоя можно определить, сколько примерно содержится олова. Чем сильнее хруст, тем больше олова, и тем ниже температура плавления припоя.

Для пайки и лужения используют слабые паяльники мощностью до 100 ватт, на напряжение 220 вольт, либо низковольтные паяльники для работы в сырых помещениях. Паяльники низкого напряжения более безопасны и долговечны.

Наконечник паяльника нужно периодически зачищать от окалины. Места пайки зачищают мелким напильником, либо шлифовальной шкуркой. Для снижения окисления провода при пайке используют спирто-канифольную смесь. Ее наносят на место пайки вместе с припоем. Перед пайкой поверхности лудят. Припой перед пайкой нагревают до образования капли, затем каплю подносят к месту пайки и греют до момента оплавления обеих поверхностей.

Нельзя забывать, что изоляция коаксиального кабеля от нагрева может расплавиться. Паять нужно быстро. Одна точка паяется не больше двух секунд.

При работе с паяльником нужно следить за тем, чтобы питающие провода не были оплавленными и не касались горячих деталей. Запрещается касание спирали паяльника к его корпусу. Ручка не должна иметь повреждений.

Коаксиальный кабель

Коаксиа́льный ка́бель (от лат. co — совместно и axis — ось, то есть соосный; разговорное коаксиал от англ. coaxial ) — электрический кабель, состоящий из центрального проводника и экрана, расположенных соосно и разделённых изоляционным материалом или воздушным промежутком. Используется для передачи радиочастотных электрических сигналов. Отличается от экранированного провода, применяемого для передачи постоянного электрического тока и низкочастотных сигналов, более однородным в направлении продольной оси сечением (форма поперечного сечения, размеры и значения электромагнитных параметров материалов нормированы) и применением более качественных материалов для электропроводников и изоляции. Изобретён и запатентован в 1880 году британским физиком Оливером Хевисайдом.

Содержание

Устройство

Коаксиальный кабель (см. рисунок) состоит из:

• 4 (A) — оболочки (служит для изоляции и защиты от внешних воздействий) из светостабилизированного (то есть устойчивого к ультрафиолетовому излучению солнца) полиэтилена, поливинилхлорида, повива фторопластовой ленты или иного изоляционного материала;
• 3 (B) — внешнего проводника (экрана) в виде оплетки, фольги, покрытой слоем алюминия пленки и их комбинаций, а также гофрированной трубки, повива металлических лент и др. из меди, медного или алюминиевого сплава;
• 2 (C) — изоляции, выполненной в виде сплошного (полиэтилен, вспененный полиэтилен, сплошной фторопласт, фторопластовая лента и т. п.) или полувоздушного (кордельно-трубчатый повив, шайбы и др.) диэлектрического заполнения, обеспечивающей постоянство взаимного расположения (соосность) внутреннего и внешнего проводников;
• 1 (D) — внутреннего проводника в виде одиночного прямолинейного (как на рисунке) или свитого в спираль провода, многожильного провода, трубки, выполняемых из меди, медного сплава, алюминиевого сплава, омеднённой стали, омеднённого алюминия, посеребрённой меди и т. п.

Благодаря совпадению осей обоих проводников у идеального коаксиального кабеля оба компонента электромагнитного поля полностью сосредоточены в пространстве между проводниками (в диэлектрической изоляции) и не выходят за пределы кабеля, что исключает потери электромагнитной энергии на излучение и защищает кабель от внешних электромагнитных наводок. В реальных кабелях ограниченные выход излучения наружу и чувствительность к наводкам обусловлены отклонениями геометрии от идеальности. Весь полезный сигнал передаётся по внутреннему проводнику.

История создания

• 1855 год — Уильям Томсон рассматривает коаксиальный кабель и получает формулу для погонной ёмкости. [1]
• 1880 год — Оливер Хевисайд получает британский патент № 1407 на коаксиальный кабель. [2]
• 1884 год — фирма Siemens & Halske патентует коаксиальный кабель в Германии (патент № 28978, 27 марта 1884). [3]
• 1894 год ― Никола Тесла запатентовал электрический проводник для переменных токов (патент № 514167).
• 1929 год — Ллойд Эспеншид (англ. Lloyd Espenschied ) и Герман Эффель из AT&T Bell Telephone Laboratories запатентовали первый современный коаксиальный кабель.
• 1936 год — AT&T построила экспериментальную телевизионную линию передачи на коаксиальном кабеле, между Филадельфией и Нью-Йорком.
• 1936 год — первая телепередача по коаксиальному кабелю с Берлинских Олимпийских Игр в Лейпциге.
• 1936 год — между Лондоном и Бирмингемом почтовой службой (теперь компания BT) проложен кабель на 40 телефонных номеров.
• 1941 год — первое коммерческое использование системы L1 в США компанией AT&T. Между Миннеаполисом (Миннесота) и Стивенс Пойнт (Висконсин) запущен ТВ-канал и 480 телефонных номеров.
• 1956 год — проложена первая трансатлантическая коаксиальная линия, TAT-1.

Применение

Основное назначение коаксиального кабеля — передача высокочастотного сигнала в различных областях техники:

• системы связи;
• вещательные сети;
• компьютерные сети;
• антенно-фидерные системы;
• АСУ и другие производственные и научно-исследовательские технические системы;
• системы дистанционного управления, измерения и контроля;
• системы сигнализации и автоматики;
• системы объективного контроля и видеонаблюдения;
• каналы связи различных радиоэлектронных устройств мобильных объектов (судов, летательных аппаратов и др.);
• внутриблочные и межблочные связи в составе радиоэлектронной аппаратуры;
• каналы связи в бытовой и любительской технике;
• военная техника и другие области специального применения.

Кроме передачи сигнала, отрезки кабеля могут использоваться и для других целей:

Существуют коаксиальные кабели для передачи низкочастотных сигналов (в этом случае оплётка служит в качестве экрана) и для постоянного тока высокого напряжения. Для таких кабелей волновое сопротивление не нормируется.

Классификация

По назначению — для систем кабельного телевидения, для систем связи, авиационной, космической техники, компьютерных сетей, бытовой техники и т. д.

По волновому сопротивлению (хотя волновое сопротивление кабеля может быть любым), стандартными являются пять значений по российским стандартам и три по международным:

• 50 Ом — наиболее распространённый тип, применяется в разных областях радиоэлектроники. Причиной выбора данного номинала была, прежде всего, возможность передачи радиосигналов c минимальными потерями в кабеле со сплошным полиэтиленовым диэлектриком [4] , а также близкие к предельно достижимым показания электрической прочности и передаваемой мощности; [5]
• 75 Ом — распространённый тип:
  • в СССР и России применяется преимущественно со сплошным диэлектриком в телевизионной и видеотехнике. Его массовое применение было обусловлено приемлемым соотношением стоимости и механической прочности при протягивании, так как метраж этого кабеля значителен. При этом потери не имеют решающего значения, так как сигналы большой мощности по таким кабелям обычно не передавались.
  • В США используется для кабельных телевизионных сетей — со вспененным диэлектриком. Эти кабели имеют центральную жилу из омеднённой стали [6] , поэтому их стоимость незначительно зависит от диаметра центральной жилы. Поэтому. по предположению авторов [6] , причиной выбора этого номинала в США был компромисс между потерями в кабеле и гибкостью кабеля.

Также раньше имело значение согласование такого кабеля с волновым сопротивлением наиболее распространенного [ источник не указан 1943 дня ] типа антенн — полуволнового диполя (73 ом). Но поскольку коаксиальный кабель несимметричен, а полуволновой диполь симметричен по определению, для согласования требуется симметрирующее устройство, иначе оплётка кабеля (фидер) начинает работать как антенна.

• 100 Ом — применяется редко, в импульсной технике и для специальных целей;
• 150 Ом — применяется редко, в импульсной технике и для специальных целей, международными стандартами не предусмотрен;
• 200 Ом — применяется крайне редко, международными стандартами не предусмотрен;
• Имеются и иные номиналы; кроме того, существуют коаксиальные кабели с ненормируемым [источник не указан 2797 дней] волновым сопротивлением: наибольшее распространение они получили в аналоговойзвукотехнике.

По диаметру изоляции:

• субминиатюрные — до 1 мм;
• миниатюрные — 1,5—2,95 мм;
• среднегабаритные — 3,7—11,5 мм;
• крупногабаритные — более 11,5 мм.

По гибкости (стойкость к многократным перегибам и механический момент изгиба кабеля): жёсткие, полужёсткие, гибкие, особогибкие.

По степени экранирования:

• со сплошным экраном
  • с экраном из металлической трубки
  • с экраном из лужёной оплётки
• с обычным экраном
  • с однослойной оплёткой
  • с двух- и многослойной оплёткой и с дополнительными экранирующими слоями
• излучающие кабели, имеющие намеренно низкую (и контролируемую) степень экранировки

Обозначения

Обозначения советских кабелей

По ГОСТ 11326.0-78 марки кабелей должны состоять из букв, означающих тип кабеля, и трёх чисел (разделённых дефисами).

Первое число означает значение номинального волнового сопротивления.

Второе число означает:

• для коаксиальных кабелей — значение номинального диаметра по изоляции, округлённое до ближайшего меньшего целого числа для диаметров более 2 мм (за исключением диаметра 2,95 мм, который должен быть округлен до 3 мм, и диаметра 3,7 мм, который округлять не следует);
• для кабелей со спиральными внутренними проводниками — значение номинального диаметра сердечника;
• для двухпроводных кабелей с проводниками в отдельных экранах — значение диаметра по изоляции, округлённое так же, как и для коаксиальных кабелей;
• для двухпроводных кабелей с проводниками в общей изоляции или скрученных из отдельно изолированных проводников — значение наибольшего размера по заполнению или диаметра по скрутке.

Третье — двух- или трёхзначное число — означает: первая цифра — группу изоляции и категорию теплостойкости кабеля, а последующие цифры означают порядковый номер разработки. Кабелям соответствующей теплостойкости присвоено следующее цифровое обозначение:

• 1 — обычной теплостойкости со сплошной изоляцией;
• 2 — повышенной теплостойкости со сплошной изоляцией;
• 3 — обычной теплостойкости с полувоздушной изоляцией;
• 4 — повышенной теплостойкости с полувоздушной изоляцией;
• 5 — обычной теплостойкости с воздушной изоляцией;
• 6 — повышенной теплостойкости с воздушной изоляцией;
• 7 — высокой теплостойкости.

К марке кабелей повышенной однородности или повышенной стабильности параметров в конце через тире добавляют букву С.

Наличие буквы А («абонентский») в конце названия обозначает пониженное качество кабеля — отсутствие части проводников, составляющих экран.

Пример условного обозначения радиочастотного коаксиального кабеля с номинальным волновым сопротивлением 50 Ом, со сплошной изоляцией обычной теплостойкости, номинальным диаметром по изоляции 4,6 мм и номером разработки 1 «Кабель РК 50-4-II ГОСТ (ТУ)*».

Старые обозначения советских кабелей

В 1950—1960-х годах в СССР применялась такая маркировка кабелей, в обозначении которой отсутствовали значимые компоненты. Маркировка состояла из букв «РК» и условного номера разработки. Например, обозначение «РК-50» означает не 50-омный кабель, а просто кабель с порядковым номером разработки «50», а его волновое сопротивление равно 157 Ом. [7]

Международные обозначения

Системы обозначений в разных странах устанавливаются международными, национальными стандартами, а также собственными стандартами предприятий-изготовителей (наиболее распространённые серии марок RG, DG, SAT). [8]

Категории

Кабели делятся по шкале Radio Guide. Наиболее распространённые категории кабеля:

• RG-11 и RG-8 — «толстый Ethernet» (Thicknet), 75 Ом и 50 Ом соответственно. Стандарт 10BASE-5;
• RG-58 — «тонкий Ethernet» (Thinnet), 50 Ом. Стандарт 10BASE-2:

• RG-58/U — сплошной центральный проводник,
• RG-58A/U — многожильный центральный проводник,
• RG-58C/U — военный кабель;

• RG-59 — телевизионный кабель (Broadband/Cable Television), 75 Ом. Российский аналог РК-75-х-х («радиочастотный кабель»);
• RG-6 — телевизионный кабель (Broadband/Cable Television), 75 Ом. Кабель категории RG-6 имеет несколько разновидностей, которые характеризируют его тип и материал исполнения. Российский аналог РК-75-х-х;
• RG-11 — магистральный кабель, практически незаменим, если требуется решить вопрос с большими расстояниями. Этот вид кабеля можно использовать даже на расстояниях около 600 м. Укреплённая внешняя изоляция позволяет без проблем использовать этот кабель в сложных условиях (улица, колодцы). Существует вариант S1160 с тросом, который используется для надёжной проброски кабеля по воздуху, например, между домами;
• RG-62 — ARCNet, 93 Ом.

«Тонкий» Ethernet

Был наиболее распространённым кабелем для построения локальных сетей. Диаметр примерно 6 мм и значительная гибкость позволяли ему быть проложенным практически в любых местах. Кабели соединялись друг с другом и с сетевой платой в компьютере при помощи T-коннектора BNC. Между собой кабели могли соединяться с помощью I-коннектора BNC (прямое соединение). На обоих концах сегмента должны быть установлены терминаторы. Поддерживает передачу данных до 10 Мбит/с на расстояние до 185 м.

«Толстый» Ethernet

Более толстый, по сравнению с предыдущим, кабель — около 12 мм в диаметре, имел более толстый центральный проводник. Плохо гнулся и имел значительную стоимость. Кроме того, при присоединении к компьютеру были некоторые сложности — использовались трансиверы AUI (Attachment Unit Interface), присоединённые к сетевой карте с помощью ответвления, пронизывающего кабель, т. н. «вампирчики». За счёт более толстого проводника передачу данных можно было осуществлять на расстояние до 500 м со скоростью 10 Мбит/с. Однако сложность и дороговизна установки не дали этому кабелю такого широкого распространения, как RG-58. Исторически фирменный кабель RG-8 имел жёлтую окраску, и поэтому иногда можно встретить название «Жёлтый Ethernet» (англ. Yellow Ethernet ).

Вспомогательные элементы коаксиального тракта

• Коаксиальные разъёмы — для подключения кабелей к устройствам или их сочленения между собой, иногда кабели выпускаются из производства с установленными разъёмами.
• Коаксиальные переходы — для сочленения между собой кабелей с непарными друг другу разъёмами.
• Коаксиальные тройники, направленные ответвители и циркуляторы — для разветвлений и ответвлений в кабельных сетях.
• Коаксиальные трансформаторы — для согласования по волновому сопротивлению при соединении кабеля с устройством или кабелей между собой.
• Оконечные и проходные коаксиальные нагрузки, как правило, согласованные — для установления нужных режимов волны в кабеле.
• Коаксиальные аттенюаторы — для ослабления уровня сигнала в кабеле до необходимого значения.
• Ферритовые вентили — для поглощения обратной волны в кабеле.
• Грозоразрядники на базе металлических изоляторов или газоразрядных устройств — для защиты кабеля и аппаратуры от атмосферных разрядов.
• Коаксиальные переключатели, реле и электронные коммутирующие коаксиальные устройства — для коммутации коаксиальных линий.
• Коаксиально-волноводные и коаксиально-полосковые переходы, симметрирующие устройства — для состыковки коаксиальных линий с волноводными, полосковыми и симметричными двухпроводными.
• Проходные и оконечные детекторные головки — для контроля высокочастотного сигнала в кабеле по его огибающей.

Основные нормируемые характеристики

• Волновое сопротивление
• Погонное ослабление на разных частотах
• Погонная ёмкость
• Погонная индуктивность
• Коэффициент укорочения
• Диаметр центральной жилы
• Внутренний диаметр экрана
• Внешний диаметр оболочки
• Коэффициент стоячей волны
• Максимальная передаваемая мощность
• Максимальное допустимое напряжение
• Минимальный радиус изгиба кабеля

Расчёт характеристик

Определение погонной ёмкости, погонной индуктивности и волнового сопротивления коаксиального кабеля по известным геометрическим размерам проводится следующим образом.

Сначала необходимо измерить внутренний диаметр D экрана, сняв защитную оболочку с конца кабеля и завернув оплетку (внешний диаметр внутренней изоляции). Затем измеряют диаметр d центральной жилы, сняв предварительно изоляцию. Третий параметр кабеля, который необходимо знать для определения волнового сопротивления, — диэлектрическая проницаемость ε материала внутренней изоляции.

Погонная ёмкость C_h (в Международной системе единиц (СИ), результат выражен в фарадах на метр) вычисляется [9] по формуле ёмкости цилиндрического конденсатора:

C h = 2 π ε 0 ε ln ⁡ ( D / d ) , <\displaystyle C_=<\frac <2\pi \varepsilon _<0>\varepsilon ><\ln(D/d)>>,>

Погонная индуктивность L_h (в системе СИ, результат выражен в генри на метр) вычисляется [9] по формуле

L h = μ 0 μ 2 π ln ⁡ ( D / d ) , <\displaystyle L_=<\frac <\mu _<0>\mu ><2\pi >>\ln(D/d),>

где μ₀ — магнитная постоянная, μ — относительная магнитная проницаемость изоляционного материала, которая во всех практически важных случаях близка к 1.

Волновое сопротивление коаксиального кабеля в системе СИ [10] :

\Omega >

(приближённое равенство справедливо в предположении, что μ = 1).

Волновое сопротивление коаксиального кабеля можно также определить по номограмме, приведённой на рисунке. Для этого необходимо соединить прямой линией точки на шкале D/d (отношения внутреннего диаметра экрана и диаметра внутренней жилы) и на шкале ε (диэлектрической проницаемости внутренней изоляции кабеля). Точка пересечения проведённой прямой со шкалой R номограммы соответствует искомому волновому сопротивлению.

Скорость распространения сигнала в кабеле вычисляется по формуле

v = 1 ε ε 0 μ μ 0 = c ε μ , <\displaystyle v=<\frac <1><\sqrt <\varepsilon \varepsilon _<0>\mu \mu _<0>>>>=<\frac <\sqrt <\varepsilon \mu >>>,>

где c — скорость света. При измерениях задержек в трактах, проектировании кабельных линий задержек и т. п. бывает полезно выражать длину кабеля в наносекундах, для чего используется обратная скорость сигнала, выраженная в наносекундах на метр: 1/ v = √ ε ·3,33 нс/м .

Предельное электрическое напряжение, передаваемое коаксиальным кабелем, определяется электрической прочностью S изолятора (в вольтах на метр), диаметром внутреннего проводника (поскольку максимальная напряжённость электрического поля в цилиндрическом конденсаторе достигается возле внутренней обкладки) и в меньшей степени диаметром внешнего проводника:

V p = S d 2 ln ⁡ ( D / d ) . <\displaystyle V_

=<\frac <2>>\ln(D/d).>

См. также

Примечания

1. ↑ Thomson, W., [Lord Kelvin]. On the electro-statical capacity of a Leyden phial and of a telegraph wire insulated in the axis of a cylindrical conducting sheath // Phil. Mag. — IX. — 1885. — P. 531—535.
2. ↑ Paul J. Nahin. Oliver Heaviside: The Life, Work, and Times of an Electrical Genius of the Victorian Age. JHU Press, 2002. — P. xvi.
3. ↑Wilfried Feldenkirchen. Werner von Siemens — Inventor and International Entrepreneur. — 1994. — ISBN 0-8142-0658-1.
4. ↑ (англ.) http://www.microwaves101.com/encyclopedia/why50ohms.cfm , нижний рисунок
5. ↑ Изюмова, Свиридов, 1975, С. 51-52
6. ↑ 12 (англ.) http://www.microwaves101.com/encyclopedia/why50ohms.cfm
7. ↑Russian Hamradio — Высокочастотные кабели старых типов
8. ↑Система обозначения коаксиальных кабелей фирмы HUBER&SUHNER
9. ↑ 12 Pozar, David M. Microwave Engineering. Addison-Wesley Publishing Company, 1993. ISBN 0-201-50418-9.
10. ↑Elmore, William C. Physics of Waves. — 1969. — ISBN 0-486-64926-1.

Литература

• Н. И. Белоруссов, И. И. Гроднев. Радиочастотные кабели. 2-е изд., перераб. — М.-Л.: Госэнергоиздат, 1959.
• Т. И. Изюмова, В. Т. Свиридов. Волноводы, коаксиальные и полосковые линии. — М.: Энерия, 1975.
• Д. Я. Гальперович, А. А. Павлов, Н. Н. Хренков. Радиочастотные кабели. — М.: Энергоатомиздат, 1990.
• Электрические кабели, провода и шнуры: Справочник/Н. И. Белоруссов, А. Е. Саакян, А. И. Яковлева: Под ред. Н. И. Белоруссова. — 5 изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1987. — 536 с.; ил.
• Любительская радиосвязь на КВ. Под ред. Б. Г. Степанова. — М.: Радио и связь, 1991.
• Справочная книга радиолюбителя-конструктора. Под ред. Н. И. Чистякова. — М.: Радио и связь, 1990.
• Дж. Дэвис, Дж. Дж. Карр. Карманный справочник радиоинженера. Пер. с англ. — М.: Додэка-XXI, 2002.
• Кашкаров А. П. Популярный справочник радиолюбителя.— М.: ИП «РадиоСофт», 2008.— 416 с.: ил. См. с. 250.

Нормативно-техническая документация

• ГОСТ 11326.0-78. Кабели радиочастотные. Общие технические условия.
• IEC 60078(1967). Кабели радиочастотные коаксиальные. Волновое сопротивление и размеры.
• IEC 60096-1(1986). Кабели радиочастотные. Часть 1: Общие требования и методы измерений.
• IEC 60096-2(1961). Кабели радиочастотные. Часть 2: Частные технические условия на кабели.
• IEC 60096-3(1982). Кабели радиочастотные. Часть 3: Общие требования и испытания одножильных коаксиальных кабелей для использования в кабельных распределительных системах.
• MIL-C-17 Coaxial Cable (военный стандарт США).
• МЭК 78-67, МЭК 96-0-70, МЭК 96-1-86, МЭК 96-3-82.
• ТУ 16.К99-006-2001, ТУ16-505.858-81, ТУ16-705.125-79, ТУ16-505.166-77.

Ссылки

• Высокочастотные кабели старых типов. Russian Hamradio
• Таблица характеристик радиочастотных коаксиальных кабелей. Proelectro2.ru
• Американские коаксиальные кабели. QRZ.RU
• Выбираем кабель для видеонаблюдения: виды, расстояния и тонкости монтажа. Азбука Безопасности
• Электрические характеристики коаксиальных кабелей. CQHAM.RU

Что такое wiki2.info Вики является главным информационным ресурсом в интернете. Она открыта для любого пользователя. Вики это библиотека, которая является общественной и многоязычной.

Основа этой страницы находится в Википедии. Текст доступен по лицензии CC BY-SA 3.0 Unported License.

Wikipedia® — зарегистрированный товарный знак организации Wikimedia Foundation, Inc. wiki2.info является независимой компанией и не аффилирована с Фондом Викимедиа (Wikimedia Foundation).