Андрей Смирнов
Время чтения: ~21 мин.
Просмотров: 4

Coax

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 плёнки 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.

Коаксиальные переходы

Согласованный переход BNC — UHF

Несогласованный переход 50 — 75 Ом

Согласованный измерительный переход Э2-25

Коаксиальные переходы

Коаксиальный переход (переходник) — комбинация из двух коаксиальных соединителей, соединённых коротким жёстким отрезком коаксиальной линии. Переходы предназначены для сращивания коаксиальных кабелей между собой или для стыковки коаксиальных трактов с разным сечением канала.

Кроме коаксиальных, существуют коаксиально-волноводные и коаксиально-полосковые переходы, используемые для стыковки коаксиальных каналов с волноводами или с полосковыми линиями.

Классификация переходов

  • Переходы одного присоединительного ряда называются одноканальными, разных присоединительных рядов — межканальными.
  • Переходы по области применения:
    • общего назначения;
    • измерительные (прецизионные) (к таким проходам предъявляются повышенные требования по неоднородности тракта и переходным сопротивлениям).
  • Переходы по конструктивному исполнению (разные конструктивные исполнения выпускают для удобства применения):
    • прямые (измерительные переходы бывают только прямыми);
    • уголковые (Г-образные).

Согласование в переходах

  • Межканальные переходы, как правило, имеют соединители с одинаковым волновым сопротивлением (50 Ом или 75 Ом). Простые (несогласованные) переходы с соединителями разного сопротивления существуют, но используются редко (обычно — на низких частотах).
  • Иногда при согласовании переходов с разным волновым сопротивлением к концам проводников подключают высокочастотный резистор. Недостатки: такой переход имеет согласование только в одну сторону; рассеивание (потеря) мощности на резисторе. Чаще резисторов применяются четвертьволновые или экспоненциальные трансформаторы — специальные переходы, содержащие провод с переменным диаметром. В четвертьволновых трансформаторах сечение провода меняется по длине скачкообразно, а в экспоненциальных — плавно.

Российские измерительные переходы

Тип переходаВолновое сопротивление, ОмТипы каналовЧастоты, ГГц
Э2-1150II — IIдо 7,5
Э2-1275VIII — VIIIдо 3
Э2-13…1650II — VIдо 7,5
Э2-17…2050II — IVдо 3
Э2-21…2475VIII — VIIдо 1
Э2-25…2850II — Vдо 7,5
Э2-29…3250VI — IVдо 10
Э2-33…3650VI — IVдо 3
Э2-37…4050VI — Vдо 10
Э2-111/1…450III — IIдо 7,5
Э2-112/1,250III — IIIдо 18
Э2-113/1…450III — IVдо 3
Э2-114/1…450III — Vдо 10
Э2-115/1…450III — VIдо 10
Э2-41…48Коаксиально-волноводные
Э2-107…110Коаксиально-волноводные
Э2-116Коаксиально-полосковый

Несогласованный тройник. Канал типа V

Несогласованный тройник. Канал типа IV

Согласованный тройник-разветвитель для сигнала частотой 668 МГц

Коаксиальные тройники

Основная статья: Т-коннектор

  • Коаксиальные тройники применяются для разветвления электромагнитного сигнала на два канала. Простые тройники не обеспечивают согласования в линии (из-за того, что две нагрузки подключаются параллельно), поэтому их используют в случаях, когда рассогласование несущественно.
  • Для разветвления электромагнитной энергии на сверхвысоких частотах иногда применяют специальные тройники, у которых плечи сделаны в виде согласующих четвертьволновых отрезков линии, однако, такие устройства могут работать только в узком диапазоне частот, для которого они предназначены.
  • Для ответвления части энергии от основного канала существуют специальные тройники, у которых одно из плеч связано с основным трактом либо через конструктивную ёмкость, либо с помощью витка связи, однако, чаще в таких случаях используется направленный ответвитель.

Соединение TV провода пайкой

Для этого метода понадобится паяльник, припой и канифоль (альтернатива – паяльная кислота). Также вы должны обладать базовыми навыками пайки.

Метод позволяет провести соединение различных вариаций кабелей. Рассмотрим пошагово процесс спайки двух кабелей с одинарной жилой и двойным экраном (медная оплетка + алюминиевая фольга):

  1. На каждом кабеле сделайте надрез по внешней оболочке длиной 5-6 см.
  2. Отверните оболочку и находящиеся под ней экраны – медная сетка и фольга.
  3. Центральную жилу вместе с изоляцией обрежьте до длины в 2 см.
  4. Срежьте часть изоляции с центральной жилы – в итоге получится некое подобие ступеньки. При складывании двух частей кабеля, эта конструкция должна обеспечивать полное закрытие контакта, практически без зазоров.
  5. Центральную жилу отогните от изоляции на 45 градусов. Проведите ее лужение и спайку со второй частью провода. При отсутствии помощника, перед пайкой жилы можно связать тонкой проволокой, взятой с медного экрана.
  6. Проведите осмотр результатов пайки. Если застывший припой имеет острые края или наплывы, уберите их с помощью мелкозернистой наждачной бумаги или надфиля.
  7. Сомкните две ступеньки, вырезанные из изоляции, при необходимости уберите лишнее. Закрепите получившуюся конструкцию изоляционной лентой – 2-3 витка.
  8. С двух частей кабеля верните на место фольгу. С внутренней стороны она покрыта непроводящим ток слоем, поэтому нужно правильно завернуть эту часть экрана, обеспечив контакт токопроводящих сторон.
  9. Верните медную сетку – сначала одну, потом вторую. Для улучшения контакта, место обвейте несколькими частями луженой проволоки с тем же диаметром. Затем эти части спаяйте.
  10. Поочередно отверните обратно внешнюю оболочку. В итоге одна должна обволакивать вторую. Зафиксируйте место соединения изоляционной лентой.

На выходе вы получите прочное и герметичное место стыка, которое практически никак не влияет на качество передачи сигнала.

Мнение эксперта
Егор Разумный
Умею собирать и разбирать компьютеры, ноутбуки, планшеты, телефоны. Иногда успешно. Мастерски владею навыками диагностики поломок с помощью Google и Yandex.

Конечно пайка – та ещё глупость. С центральной медной жилой проблем нет, но оплётка обычно изготавливается из алюминиевого сплава, который спаять практически невозможно. Но если очень надо, рецепт такой: накрутите несколько витков лужёного провода на заранее скрученные между собой заготовки из оплёток. Залудите это место и после остывания расплющите его молотком. Рекомендую использовать кабель SAT-703 итальянской фирмы «CAVEL» с погонным затуханием 16,5 дб/100 м. Центральная жила — медь. Оплетка — луженая медь. В этом случае оба проводника припаяются обычной канифолью.

Mini-jack (TRS) — RCA

Часто к аппаратуре нужно подключить телефон или ещё какой плеер, у которого только  mini-jack (TRS) на входе.

Для этого стоит использовать кабель, у которого 4 сигнальных провода + экран. То есть, хорошо подходит Canare L-4E6S:

Желательно так же купить что-то вроде этого:

Сами mini-jack/TRS мне понравились такие:

Они как раз под кабель 6мм. Выглядят довольно качественно. Вот результат:

Главное тут при распайке TRS рассчитать всё так, чтобы припаиваемые провода были нужной длины. По возможности точно подобрать длину провода под место пайки. Чтобы, если дёргнуть кабель, натянулись все три провода одинаково, а не один больше, остальные меньше и … в обрыв…

Как-то просили сделать TRS-TRS для наушников. Тоже не вопрос. У Canare есть провода разных диаметров. Я выбрал 5мм Canare L-4E5C. Так как он очень мягкий, очень хорошо подошёл для этой задачи.

На фото ещё серый Mogami 2820-08 — неплохой кабель, но очень жёсткий 🙁 деревянный…

XLR кабель

• Что делает XLR? Этот тип соединения используется главным образом с профессиональным звуковым оборудованием, которое требует «сбалансированного» аудио. Разъем имеет три контакта: один для положительного проводника, другой для отрицательного, и последний для заземления или экранирования. Когда усилитель получает сигналы от кабеля XLR, он сравнивает сигналы, получаемые от каждого источника, и отклоняет любые различия, которые указывают на наличие помех. Таким образом, XLR менее чувствителен к внешним источникам шума и оптимален для случаев, когда требуется исключительное качество звука на большом расстоянии. XLR-соединения в основном используются для аналогового аудио звука, но имеются также и цифровые кабели XLR.

• Когда его использовать? XLR подойдет для подключения высокопроизводительных домашний аудио передач, таких как совместимые предусилители и усилители мощности, имеющие XLR разъемы. Они обычно встречаются на профессиональном звуковом оборудовании, особенно микрофонах, которые требуют «фантомное питание» — электрический заряд проходит через заземленный провод и приводит в действие внутренние предусилители микрофона.

• На что стоит обратить внимание? Выбирайте изолированные провода, чтобы препятствовать вмешательству посторонних сигналов

Также важно чтобы кабели имели хорошее экранирование, предотвращающее помехи. А проводники с медным, золотым или серебряным центром обеспечат наилучшую передачу сигнала

А проводники с медным, золотым или серебряным центром обеспечат наилучшую передачу сигнала.

Литература и документация

Литература

  • Справочник по элементам радиоэлектронных устройств: Под ред. В. Н. Дулина и др. — М.: Энергия,
  • Краткий справочник конструктора РЭА. Под ред. Р. Г. Варламова — М.: Сов. Радио,
  • Джуринский К. Б. Коаксиальные радиокомпоненты нового поколения для микроэлектронных устройств СВЧ. Справочные материалы по электронной технике — ОНТИ,
  • Джуринский К. Б. Миниатюрные коаксиальные радиокомпоненты для микроэлектроники СВЧ: соединители, коаксиально-микрополосковые переходы, адаптеры, СВЧ-вводы, низкочастотные вводы, изоляционные стойки, фильтры помех — Техносфера,
  • Савченко В. С., Мельников А. В., Карнишин В. И. Соединители радиочастотные коаксиальные — М.: Сов. радио, 1977, 48 с.

Нормативно-техническая документация

  • ГОСТ РВ 51914-2002. Элементы соединения СВЧ трактов электронных измерительных приборов. Присоединительные размеры.
  • ОСТ4-Г0.364.024-71. Переходы коаксиальные. Руководство по выбору.
  • ОСТ5-8772-86. Переходы волноводно-коаксиальные. Конструкция, размеры, технические требования, правила приемки и методы испытаний.
  • ЧТУ ВР0.364.016 ТУ-65. Вилки кабельные, переходы, розетки и тройники с резьбовым соединением.
  • ТУ 11-АГ0.364.204ТУ-80. Соединители радиочастотные коаксиальные вилки и розетки.
  • ТУ 107-ВР0.364.060ТУ-88. Соединитель радиочастотный коаксиальный.
  • ТУ 88-НТДИ.004ТУ-91. Соединители радиочастотные коаксиальные типа РЦ.00.
  • ВРО.364.049 ТУ. Соединители радиочастотные коаксиальные. Технические условия.
  • IEC 60169. Соединители радиочастотные. Части 1-36.
  • IEC/TR 61141 (1992). Соединители коаксиальные радиочастотные. Верхний предел частоты.

Цифровое аудио соединение

Это соединение должно быть у вас в приоритете, когда речь заходит о звуке. Как правило, оно обеспечивает лучшее качество аудио, в том числе и способность, воспроизводить объемный звук. Ниже мы привели три основных типа цифровых аудио кабелей.

• Что делает HDMI (High-Definition Multimedia Interface)? Этот вид кабеля может проводить видео и аудио высокого разрешения, при этом вся информация переносится всего по 1 кабелю. В нем используется 19-контактный разъем для передачи цифровых аудио и видеосигналов между компонентами, устраняя угрозу потери качества звука, вызванную цифро-аналоговыми преобразованиями и обратными преобразованиями. Этот кабель, способен передавать объемный звук и поддерживает до 8 каналов супер высококачественных звуковых дорожек «без потерь», включая все последние аудио форматы с высокой разрешающей способностью от Blu-ray, например, такие как TrueHD Dolby и DTS HD Master Audio.

• Когда его использовать? Всякий раз как вы подключаете источник высокого разрешения к домашнему кинотеатру, например Blu-Ray плеер, кабельное или спутниковое телевидение высокого разрешения, или игровую консоль.

• На что нужно обратить внимание? Плотность кабелей HDMI невероятно велика, поэтому длина каждой скрутки провода должна быть в пределах 1/20,000 дюйма, чтобы гарантировать правильное отображение сигнала

Все кабели созданы с использованием различных материалов и методов, и особенно важно найти сертифицированный HDMI кабель, который будет передавать сигнал гарантированно качественно. Помните, что HDMI за все время своего существования претерпел несколько изменений, в том числе изменения аудио характеристик

Убедитесь, что ваш кабель соответствует стандартам HDMI

Помните, что HDMI за все время своего существования претерпел несколько изменений, в том числе изменения аудио характеристик. Убедитесь, что ваш кабель соответствует стандартам HDMI.

Что такое разъем coaxial в телевизоре

Некоторые операторы кабельного ТВ и интернет-провайдеры до сих пор используют сети, часть которых основана на коаксиальных разъёмах или устройствах. Эта технология уходит в прошлое, но в некоторых случаях до сих пор востребована.

Главная цель применение коаксиала – обеспечение соединения между кабелем, либо последних с оборудованием разного вида. У самого соединения есть главные компоненты – пара двух типов:

  1. «Розетка-вилка».
  2. «Штырь-гнездо».

Кабель конкретной группы соотносят обычно с разъёмами целого набора. В основе разделения по нескольким видам – применяемое соединение, функции.

  1. В зависимости от назначения разъёмы бывают приборно-кабельными, кабельными и приборными.
  2. Тип соединения способствует разделению на врубные и резьбовые, байонетные.

RG6/RG11 – выходы для дистрибутивных или абонентских кабелей, актуальность которых сохраняется, и даже возрастает с каждым годом.

Центральная стальная жила – основной составной компонент для кабелей-коаксиалов. Кроме того, характерно применение плакированной меди, оплётки двух видов – проволока на стали, алмюинии. Благодаря таким материалам производство становится дешевле. Но простая пайка для изделий невозможна, лужение полностью не происходит. Обеспечение соединений происходит за счёт механического контакта, это вариант для получения лучшего результата во время дальнейшей работы.

Кабельные выходы разделяют на несколько групп и в зависимости от способа монтажа:

  1. Накрутные.
  2. Обжимные.
  3. Компрессионые.

О накрутных разъёмах

В данном случае основа конструкции – корпус, вместе со скругленной встроенной резьбой. Изделие дополняет напрессованная гайка под F-стандарт.

У таких разъёмов выделяют определённые недостатки:

  • Материал с высокой хрупкостью.
  • Прижимное корпусное кольцо имеет недостаточную плотность по отношению к гайке. Из-за этого разъёмы повреждаются во время монтажа.
  • Резьба внутри короткая. Максимально плотная фиксация кабеля невозможна.
  • Когда разъёмы накручивают на кабели – проводники обрываются, частично разрезаются. Защитная оболочка вместе с оплёткой тоже скручиваются.

Обжимные разъёмы

Здесь речь идёт об использовании двух цилиндров. Есть наружный – он как бы продолжает строение корпуса. Внутренний подбирается в зависимости от значения диаметра кабельного диэлектрика с фольгой. Когда разъём усаживают на кабели – круговая симметрия последних не нарушается. Корпус снаружи предполагает опрессовку в призму с шестью гранями, при помощи обжимного инструмента.

Достоинств – масса, есть ли недостатки?

Ткань, бросающая вызов сдержанности и минимализму, бархат, несомненно, – это знак роскоши и престижа. Материал, способный превратить ничем не приметное жилище в королевские апартаменты, а Золушку, словно по мановению волшебной палочки, – не только в Принцессу, но и в мисс Вселенная. Но бархат гармоничен не только в классических интерьерах. Свежо, неожиданно и дерзко он смотрится в современном модерне и даже хай-теке.

barhat-nepostizhim-11
barhat-nepostizhim-12

Эта удивительная ткань капризна, словно Роза Маленького Принца и требует особого внимания и уважения. Её элегантность и респектабельность достижима только при соблюдении некоторых условий. Бархатные портьеры нуждаются в подкладочной ткани. Шторы из этого материала всегда имеют тяжёлый, представительный вид. Они могут «задавить» собой обстановку небольшого помещения. Из такой ткани шьют занавеси для высоких окон в просторных залах.

Читайте про: ткань миткаль: скромное начало прекрасного.

Материал настолько эффектен и ярок, что прекрасно справляется с ролью цветовых акцентов. Много бархата в одном помещении может оказаться безвкусицей. Это не самая лучшая ткань для оформления детской комнаты. За шелковистым ворсом нужен постоянный уход, ведь он собирает на себе домашнюю пыль.

Бархатные ткани требуют правильного расположения света. Освещённые «по ворсу», они тускнеют и теряют эффектный вид. Обивка мебели из этого чудесного материала невероятно украшает любой интерьер. Но натуральные ткани не долговечны. К тому же они быстро пачкаются.

Обжимка для коаксиального кабеля

Во время монтажа очень часто возникает необходимость в проведении обжима мест соединений отрезков провода между собой. Большинство соединений выполняется с помощью коннектора.

Наконечник коннектора надевается на центральную жилу и зажимается. После этого на кабель следует надеть обжимную гильзу и поместить в корпус коннектора. Наконечник должен входить полностью. Экранирующая оплетка остается снаружи. Когда на корпус будет надета гильза, она полностью закроет эту оплетку. После этого можно переходить к решению задачи, как обжать полученное соединение.

Существуют специальные инструменты, с помощью которых производится обжим соединительных коннекторов. Благодаря сменным матрицам, они могут использоваться для обжима наконечников практически с любыми размерами. Конструкция инструмента позволяет обжимать наконечники с приложением незначительных усилий. После этой процедуры соединитель коаксиального кабеля обеспечивает качественный сигнал и устойчивую работу всей сети. Инструмент оборудован специальной трещоткой, не допускающей его разжимания во время работы.

Коаксиальный кабель

Прокладка кабеля в гофре: как протянуть кабель через гофру

Прокладка кабеля по кровле: выбор, монтаж, кабель для обогрева

Прокладка кабеля по забору: требования ПУЭ и способы монтажа

Прокладка кабелей в плинтуса – как укладывать провода в плинтуса после ремонта

Прокладка кабеля в кабель-канале: инструкция монтажа с фото

Конструкция разъёмов

Разъёмы представляют собой коаксиальную линию, заполненную диэлектриком. Волновое сопротивление линии зависит:

  • от отношения диаметров внутреннего проводника и внутренней площади поверхности внешнего проводника;
  • от материала диэлектрика.

Стандартные значения волнового сопротивления: 50 Ом и 75 Ом. Материалы диэлектрика:

  • фторопласт (политетрафторэтилен (тефлон));
  • полиэтилен;
  • полистирол.

Гнездовые контакты разъёмов, используемых в сверхвысокочастотном диапазоне или для измерительных целей, изготавливаются из бронзы и покрываются тонким слоем серебра или золота.

История

  • Первый pадиочастотный соединитель (UHF connector) был создан E. C. Quackenbush из фирмы «American Phenolic Co» (позднее переименованной в «Amphenol») в начале 1940-х годов.
  • В 1958 году J. Cheal из фирмы «Bendix research laboratory» (США) pазработал первый миниатюрный соединитель с предельной частотой 10 ГГц для системы активного допплеровского радара (с рабочей длиной волны 5.5 см). Этот соединитель получил название BRM (англ. bendix research miniature). В pезультате его усовершенствования фирмой «M/A-COM Omni-Spectra» (США) в 1962 году появился соединитель OSM.
  • N-соединитель разработан Полом Нейлом (англ. Paul Neill) из лаборатории «Bell Labs» и является первым соединителем, наиболее полно отвечающим требованиям сверх высоко частотного (СВЧ) диапазона.

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 Ch (в Международной системе единиц (СИ), результат выражен в фарадах на метр) вычисляется по формуле ёмкости цилиндрического конденсатора:

Ch=2πεεln⁡(Dd),{\displaystyle C_{h}={\frac {2\pi \varepsilon _{0}\varepsilon }{\ln(D/d)}},}

где ε — электрическая постоянная.

Погонная индуктивность Lh (в системе СИ, результат выражен в генри на метр) вычисляется по формуле

Lh=μμ2πln⁡(Dd),{\displaystyle L_{h}={\frac {\mu _{0}\mu }{2\pi }}\ln(D/d),}

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

Волновое сопротивление коаксиального кабеля в системе СИ:

Z=LhCh=12πμμεεln⁡Dd≈lg⁡(Dd)ε⋅138 Ω{\displaystyle Z={\sqrt {\frac {L_{h}}{C_{h}}}}={\frac {1}{2\pi }}{\sqrt {\frac {\mu \mu _{0}}{\varepsilon \varepsilon _{0}}}}\ln {\frac {D}{d}}\approx {\frac {\lg(D/d)}{\sqrt {\varepsilon }}}\cdot 138~\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=1εεμμ=cεμ,{\displaystyle v={\frac {1}{\sqrt {\varepsilon \varepsilon _{0}\mu \mu _{0}}}}={\frac {c}{\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:

Vp=Sd2ln⁡(Dd).{\displaystyle V_{p}={\frac {Sd}{2}}\ln(D/d).}

История создания

  • 1855 год — Уильям Томсон рассматривает коаксиальный кабель и получает формулу для погонной ёмкости.
  • 1880 год — Оливер Хевисайд получает британский патент № 1407 на коаксиальный кабель.
  • 1884 год — фирма Siemens & Halske патентует коаксиальный кабель в Германии (патент № 28978, 27 марта 1884).
  • 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 каналов.
  • 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 каналов.
  • 1956 год — проложена первая трансатлантическая коаксиальная линия, TAT-1.

Принцип работы

Перед использованием желательно ознакомиться с принципом работы. Благодаря наличию проволоки и защитных слоев, быстро поглощающих разные помехи и шумы, поступающая информация не искажается. Чтобы выполнить кодировку данных, применяются электрические сигналы. Они поступают по поверхности жил.

Это главные компоненты коаксиального кабеля. Покупатели могут найти конструкцию сплошную или с одним медным проводом. На рынке представлены и более усиленные варианты, когда жила дополнительно защищается изоляцией. Благодаря этому предотвращается контактирование с металлической оплёткой. Её главное предназначение — заземление.

Коаксиальный кабель нужен для устранения электрического шума, перекрёстных помех. Учёные провели исследования и выяснили, что это электрические наводки, которые возникают в результате контакта двух проводов. Они располагаются рядом и должны хорошо защищаться дополнительной изоляцией, которая предотвращает их контакт между собой.

Если металлическая оплётка будет соприкасаться с основной жилой, произойдёт короткое замыкание и помехи начнут активно проникать в жилу. Такой процесс приведет к разрушению передаваемых данных. Благодаря качественной и надёжной защите от помех, можно корректно использовать оборудование, ведь наружная оболочка, изготовленная с использованием тефлона, пластика и резины, не проводит ток.

Коаксиальные адаптеры

Согласованный переход BNC — UHF

Несогласованный переход 50 — 75 Ом

Согласованный измерительный переход Э2-25

Коаксиальные переходы

Коаксиальный переход/переходник — комбинация из двух коаксиальных разъёмов, соединённых коротким жёстким отрезком коаксиальной линии. Переходы предназначены для сращивания коаксиальных кабелей между собой или для стыковки коаксиальных трактов с разным сечением канала.

Кроме коаксиальных, существуют коаксиально-волноводные и коаксиально-полосковые переходы, используемые для стыковки коаксиальных каналов с волноводами или с полосковыми линиями.

Классификация переходов

  • Переходы одного присоединительного ряда называются одноканальными, разных присоединительных рядов — межканальными.
  • Переходы по области применения:
    • общего назначения;
    • измерительные (прецизионные) (к таким проходам предъявляются повышенные требования по неоднородности тракта и переходным сопротивлениям).
  • Переходы по конструктивному исполнению (разные конструктивные исполнения выпускают для удобства применения):
    • прямые (измерительные переходы бывают только прямыми);
    • уголковые (Г-образные).

Согласование в переходах

  • Межканальные переходы, как правило, имеют разъёмы с одинаковым волновым сопротивлением (50 Ом или 75 Ом). Простые (несогласованные) переходы с разъёмами разного сопротивления существуют, но используются редко (обычно — на низких частотах).
  • Иногда при согласовании переходов с разным волновым сопротивлением к концам проводников подключают высокочастотный резистор. Недостатки: такой переход имеет согласование только в одну сторону; рассеивание (потеря) мощности на резисторе. Чаще резисторов применяются четвертьволновые или экспоненциальные трансформаторы — специальные переходы, содержащие провод с переменным диаметром. В четвертьволновых трансформаторах сечение провода меняется по длине скачкообразно, а в экспоненциальных — плавно.

Отечественные измерительные переходы

Тип переходаВолновое сопротивление, ОмТипы каналовЧастоты, ГГц
Э2-1150II — IIдо 7,5
Э2-1275VIII — VIIIдо 3
Э2-13…1650II — VIдо 7,5
Э2-17…2050II — IVдо 3
Э2-21…2475VIII — VIIдо 1
Э2-25…2850II — Vдо 7,5
Э2-29…3250VI — IVдо 10
Э2-33…3650VI — IVдо 3
Э2-37…4050VI — Vдо 10
Э2-111/1…450III — IIдо 7,5
Э2-112/1,250III — IIIдо 18
Э2-113/1…450III — IVдо 3
Э2-114/1…450III — Vдо 10
Э2-115/1…450III — VIдо 10
Э2-41…48Коаксиально-волноводные
Э2-107…110Коаксиально-волноводные
Э2-116Коаксиально-полосковый

Несогласованный тройник. Канал типа V

Несогласованный тройник. Канал типа IV

Согласованный тройник-разветвитель для сигнала частотой 668 МГц

Коаксиальные тройники

  • Коаксиальные тройники применяются для разветвления ВЧ сигнала на два канала. Простые тройники не обеспечивают согласования в линии (из-за того, что две нагрузки подключаются параллельно), поэтому их используют в случаях, когда рассогласование несущественно.
  • Для разветвления электромагнитной энергии на сверхвысоких частотах иногда применяют специальные тройники, у которых плечи сделаны в виде согласующих четвертьволновых отрезков линии, однако, такие устройства могут работать только в узком диапазоне частот, для которого они предназначены.
  • Для ответвления части энергии от основного канала существуют специальные тройники, у которых одно из плеч связано с основным трактом либо через конструктивную ёмкость, либо с помощью витка связи, однако, чаще в таких случаях используется направленный ответвитель.

Оптический кабель

• Что он делает? Оптический кабель передает цифровой аудио сигнал, как световой импульс. Также как и коаксиальный (о нем мы поговорим ниже) он проводит объемный звук с поддержкой 5.1 каналов, но не может проводить аудио форматы с высоким разрешением с Blu-Ray дисков. На сегодняшний день аппаратура с оптическим соединением более популярна, чем с коаксиальным.

• Когда его использовать? Оптический и коаксиальные цифровые кабели стоят на втором месте после HDMI. Почти все телевизоры высокой четкости имеют оптический разъем для воспроизведения аудио Dolby Digital с трансляцией выхода на ваш ресивер. Вы также найдете оптические разъемы на проигрывателях компакт-дисков, кабельныхспутниковых модуляторах, DVD-плеерах и проигрывателях домашних кинотеатров.

• На что стоит обратить внимание? Так как они используют импульсы света, вместо электрических импульсов для передачи звукового сигнала, то оптические кабели практически невосприимчивы к помехам

Тем не менее, все еще важно приобрести качественный кабель, так как он может уменьшить «дрожание» — небольшие изменения в синхронизации цифровых сигналов, которые могут вредить качеству звука. Хорошие оптические кабели также обычно имеют более плотные разъемы для дополнительной прочности

Хорошие оптические кабели также обычно имеют более плотные разъемы для дополнительной прочности.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации