Специальный провод постоянно встречается в обыденной жизни, хотя мы этого не замечаем. Он соединяет Wi-Fi антенну с роутером, передает сигнал к телевизору, используется в базовых станциях сотовой связи, профессиональных радиостанциях такси и скорой помощи, а также в измерительном оборудовании (осциллографы, генераторы сигналов). Рассмотрим особенности коаксиального кабеля РК. Несмотря на распространенность «телевизионного» кабеля на 75 Ом, именно 50-омный стандарт стал основой профессиональной связи и высокочастотной техники.
Что это за провод
Коаксиальный кабель RG (от лат. co − «совместно» и axis − «ось») − электрокабель, состоящий из центральной жилы, внутреннего диэлектрика (изоляции), экранирующей оплетки и наружной оболочки. Центральная жила и экран расположены соосно, отсюда и название.
50 Ом − волновое сопротивление (импеданс) кабеля. Зависит от диаметров центральной жилы и экрана, а также от свойств диэлектрика (его диэлектрической проницаемости). Импеданс кабеля должен быть согласован с выходным сопротивлением передатчика и входным сопротивлением антенны или приемника.
Почему коаксиальный кабель 50 Ом стал стандартом
В начале развития радиотехники компромиссом между двумя противоречивыми требованиями оказалось значение 50 Ом:
- Передача максимальной мощности без отражений требует согласования внутреннего сопротивления и нагрузки. Для многих передатчиков середины XX века это значение было около 30-50 Ом.
- Минимальные потери в кабеле достигаются при волновом сопротивлении около 77 Ом (для полиэтиленового диэлектрика).
Компромиссное значение как среднее арифметическое было выбрано между 77 Ом (минимум затухания) и примерно 30 Ом (максимум допустимой мощности пробоя). В итоге вся радиопромышленность США и Европы приняла 50 Ом в качестве стандарта для коаксиальных кабелей общего назначения. Исключение − 75-омные телевизионные кабели, где важнее минимальное затухание, а не передача большой мощности.
Конструктивные особенности коаксиальных кабелей 50 Ом
Конструкция определяет электрические и механические характеристики провода. Основные элементы:
- Центральная жила − отвечает за передачу высокочастотного сигнала. Материалы: медь (монолитная или многопроволочная), медная луженая или серебреная, биметалл со сталью. Многопроволочная жила гибче, монолитная −дешевле и проще в монтаже разъемов.
- Диэлектрик (изоляция) −разделение центральной жилы и экрана, определение волнового сопротивления. Материалы − сплошной (PE) или вспененный (PEF) полиэтилен, фторопласт (PTFE). Последний предназначен для высоких температур и частот, а пенополиэтилен уменьшает потери и снижает вес.
- Экран −защита от внешних электромагнитных помех и предотвращение утечки сигнала наружу. Материалы − медь (иногда посеребренная), алюминий в виде оплетки и фольги в разных сочетаниях.
- Наружная оболочка −защита от механических воздействий, влаги, УФ-излучения и агрессивных сред. Изготавливается из ПВХ (PVC) пластиката, полиэтилена (PE), полиуретана (PUR), фторопласта (FEP), резины.
Зависимость диаметра кабеля от мощности и частоты
Существует простая закономерность: чем толще кабель, тем меньше затухание сигнала на единицу длины. Это связано с тем, что в более толстом проводнике можно использовать центральную жилу большего диаметра, что снижает сопротивление на высоких частотах.
Однако у кабеля повышенной толщины есть недостатки:
- сложность монтажа −его труднее изгибать, укладывать в кабель-каналы и подключать к разъемам;
- больший вес и цена −больше материалов на погонный метр;
- увеличенный радиус изгиба −под острым углом центральная жила может сломаться, либо изменится волновое сопротивление.
При передаче большой мощности важна не только толщина, но и качество диэлектрика, который не должен пробиваться высоким напряжением.
Типы экранирования коаксиального кабеля РК
Существуют следующие типы экрана:
- одиночная оплетка −хорошая гибкость, но неполное экранирование, пропускает до 15-20% внешних помех;
- фольга + оплетка −эффективное экранирование, стандарт для большинства современных кабелей;
- двойной экран (фольга + двойная оплетка) −повышенная защита от помех;
- сплошной экран (Solid Tube) −100% экранирование, минимальные потери, однако такие кабели почти не гнутся.
Материалы оболочки и рабочие температуры:
- ПВХ (PVC) −от -40 до +70 ° Самый бюджетный и распространенный. Не рекомендуется для уличной прокладки на солнце, поскольку трескается и выцветает. Не обладает стойкостью к маслу и топливу.
- Полиэтилен (PE) −от -60 до +80 ° Лучшая влагозащита. Используется для подземной прокладки и уличных антенных трасс. Устойчив к УФ, но горюч.
- Полиуретан (PUR) −от -60 до +85 ° Очень износостойкий, устойчив к маслу, бензину, кислотам. Применяется в промышленности и на транспорте.
- Фторопласт (PTFE) −от -80 до +200 ° Высокотемпературный. Используется в ракетно-космической технике, печах, промышленных установках. Стоимость выше, чем у аналогов.
По диаметру существует следующая классификация:
- субминиатюрный, до 2 мм −внутри приборов, наушники с микрофоном, медицинские датчики;
- миниатюрный, до 5 мм −внутренний монтаж радиоаппаратуры, короткие соединительные кабели, Wi-Fi-антенны;
- средний, до 10 мм −антенные кабели длиной до 30 м, радиолюбительская и сотовая связь;
- крупный, свыше 10 мм −длинные антенные трассы, базовые станции, передатчики большой мощности, телебашни.
Классификация по гибкости:
- Особо гибкие −многопроволочная центральная жила, диэлектрик из пористого полиэтилена. Применяются для перемычек, вращающихся соединений, полевых кабелей.
- Повышенной гибкости −многопроволочная жила, двойной экран.
- Нормальной гибкости −монолитная центральная жила, сплошной диэлектрик. Используются для стационарной прокладки.
- Полужесткие −сплошной медный экран (трубка), центральная жила монолитная. Не гнутся, требуют специального инструмента.
Выбрать коаксиальный кабель RG под вашу задачу помогут наши менеджеры − обращайтесь к ним по телефону или онлайн.
