لا يكاد يوجد شخص لم يسبق له أن رأى كابلًا متحد المحور. كيف تعمل ، ما هي مزاياها ، ما هي مجالات تطبيقها - لم يكتشف الكثيرون ذلك بعد.
محتوى
كيف يعمل الكابلات المحورية
يتكون الكبل المحوري من:
- موصل داخلي (قلب مركزي) ؛
- عازل؛
- موصل خارجي (جديلة) ؛
- الغطاء الخارجي.
إذا أخذنا الكبل في الاعتبار في المقطع العرضي ، يمكننا أن نرى أن كلا الموصلين يقعان على نفس المحور. ومن هنا جاء اسم الكبل: باللغة الإنجليزية محوري - محوري.
الموصل الداخلي في الكابل الجيد مصنوع من النحاس. الآن تستخدم المنتجات الرخيصة الألمنيوم أو حتى الفولاذ المطلي بالنحاس. إن العازل الكهربائي في الكبل عالي الجودة هو البولي إيثيلين ، وفي الكابلات عالية التردد يكون من البلاستيك الفلوري.في الخيارات غير المكلفة ، يتم استخدام مختلف أنواع البلاستيك الرغوي.
المادة الكلاسيكية للتضفير هي النحاس ، ويتم تجديل المنتجات عالية الجودة بنسيج كثيف ، بدون ثغرات. في الكابلات ذات الجودة المنخفضة ، تُستخدم سبائك النحاس ، وأحيانًا سبائك الصلب ، لصنع الموصل الخارجي ، ويستخدم النسيج النادر لتقليل التكلفة ، وفي بعض الحالات رقائق معدنية.
نطاق الكابل المحوري وإيجابياته وسلبياته
الاستخدام الأكثر شيوعًا للكابل المحوري هو إرسال تيارات عالية التردد (RF ، ومايكرويف وما فوق). في كثير من الحالات يتم ذلك الاتصال بين الهوائي وجهاز الإرسال أو بين الهوائي والمستقبل ، وكذلك في أنظمة تلفزيون الكابل. يمكن أيضًا إرسال هذه الإشارة باستخدام خط من سلكين - فهو أرخص.
في بعض الحالات ، يتم ذلك ، لكن مثل هذا الخط له عيب خطير - المجال الكهربائي فيه يمر عبر مساحة مفتوحة ، وإذا دخل فيه جسم موصل لجهة خارجية ، فسيؤدي ذلك إلى تشويه الإشارة - التوهين ، والانعكاس ، إلخ. . وبالنسبة للكابل المحوري ، يكون المجال الكهربائي بالداخل تمامًا ، لذلك عند التمديد ، لا داعي للقلق من أن الخط سيمر بواسطة أجسام معدنية (أو قد تكون لاحقًا على مقربة من الكابل) - لن تؤثر تشغيل خط النقل.
تشمل عيوب الكابلات المحورية تكلفتها العالية. ومن العيوب أيضًا التعقيد الكبير في إصلاح الخط التالف.
في السابق ، كانت الكابلات المحورية تستخدم على نطاق واسع لتنظيم خطوط نقل البيانات في شبكات الكمبيوتر. اليوم ، ارتفعت معدلات الإرسال إلى مستويات لا يمكن أن يوفرها كبل الترددات اللاسلكية ، لذلك يتم التخلص التدريجي من هذا التطبيق بسرعة.
الفرق بين الكابلات المحورية والكابلات المدرعة والأسلاك المحمية
غالبًا ما يتم الخلط بين الكابلات المحورية والأسلاك المحمية وحتى كابل الطاقة المدرع. إذا كان هناك تشابه خارجي معين للتصميم ("غلاف معدني مرن للعزل الأساسي") ، فإن الغرض منها ومبدأ التشغيل يختلفان.
في الكبل المحوري ، يعمل الجديلة كموصل ثانٍ يكمل الدائرة. يتدفق تيار الحمل بالضرورة من خلاله (أحيانًا يختلف حتى على الجانبين الداخلي والخارجي). قد يكون الجديل ملامسًا للأرض لأغراض تتعلق بالسلامة ، وقد لا يكون موجودًا - وهذا لا يؤثر على تشغيله. من الخطأ أيضًا تسميتها شاشة - فهي لا تحمل وظيفة فحص عالمية.
بالنسبة للكابل المدرع ، يحمي الجديل المعدني الخارجي الطبقة العازلة والقلب من الإجهاد الميكانيكي. تتميز بقوة عالية ، ودائمًا ما يتم تأريضها وفقًا لمتطلبات السلامة. في الوضع العادي ، لا يتدفق أي تيار من خلاله.
في سلك محمي ، تم تصميم غلاف الموصل الخارجي لحماية الموصل من التداخل الخارجي. إذا كان من الضروري الحماية من تداخل التردد المنخفض (حتى 1 ميجاهرتز) ، فعندئذٍ يتم تأريض الشاشة على جانب واحد فقط من السلك. بالنسبة للتداخل الذي يزيد عن 1 ميجاهرتز ، تعمل الشاشة بمثابة هوائي جيد ، لذا فهي مثبتة على طول الطريق في عدة نقاط (كلما أمكن ذلك). في الوضع العادي ، يجب ألا يتدفق أي تيار عبر الشاشة أيضًا.
المعلمات التقنية للكابل المحوري
من أهم العوامل التي يجب الانتباه لها عند اختيار الكابل هي الممانعة المميزة له. على الرغم من أن هذه المعلمة تقاس بالأوم ، إلا أنه لا يمكن قياسها باستخدام جهاز اختبار تقليدي في وضع الأومتر ، ولا تعتمد على طول مقطع الكابل.
يتم تحديد الممانعة الموجية لخط من خلال نسبة الحث الخطي إلى السعة الخطية ، والتي تعتمد بدورها على نسبة أقطار القلب المركزي والجديلة ، وكذلك على خصائص العزل الكهربائي. لذلك ، في حالة عدم وجود أجهزة ، يمكنك "قياس" مقاومة الموجة باستخدام الفرجار - تحتاج إلى إيجاد قطر النواة d والجديل D ، واستبدال القيم في الصيغة.
هنا ايضا:
- ض هي مقاومة الموجة المطلوبة ؛
- هص - السماحية العازلة للكهرباء (بالنسبة للبولي إيثيلين ، يمكنك أن تأخذ 2.5 ، وللمادة الرغوية - 1.5).
يمكن أن تكون مقاومة الكبل أي شيء بأبعاد معقولة ، ولكن يتم إنتاج المنتجات بشكل قياسي بالقيم التالية:
- 50 أوم ؛
- 75 أوم ؛
- 120 أوم (خيار نادر جدًا).
من المستحيل القول أن كبل 75 أوم أفضل من كبل 50 أوم (أو العكس). يجب تطبيق كل منها في مكانها - الممانعة المميزة لمخرج المرسل Zووخطوط الاتصال (الكابلات) ض ويجب أن يكون الحمل هو نفسه Zن، فقط في هذه الحالة سيحدث نقل الطاقة من المصدر إلى الحمل دون خسائر وانعكاسات.
هناك قيود عملية معينة على تصنيع الكابلات ذات المعاوقة العالية. يجب أن تكون الكابلات التي يبلغ قطرها 200 أوم وما فوق رفيعة جدًا أو ذات موصل خارجي كبير القطر (للحفاظ على نسبة D / d كبيرة).يصعب استخدام مثل هذا المنتج ، لذلك ، بالنسبة للمسارات ذات المقاومة العالية ، يتم استخدام خطوط ثنائية الأسلاك أو أجهزة مطابقة.
معلمة اقناع مهمة أخرى هي التخميد. تقاس بوحدة ديسيبل / م. بشكل عام ، كلما كان الكابل أكثر سمكًا (بشكل أكثر دقة ، كلما زاد قطر النواة المركزية) ، قلت الإشارة التي تضعف فيه مع كل متر من الطول. لكن هذه المعلمة تتأثر أيضًا بالمواد التي يتكون منها خط الاتصال. يتم تحديد الخسائر الأومية بواسطة مادة اللب المركزي والجديل. تساهم خسائر العوازل. تزداد هذه الخسائر مع زيادة تردد الإشارة ؛ وتستخدم مواد عازلة خاصة (PTFE ، إلخ) لتقليلها. تساهم العوازل الرغوية المستخدمة في الكابلات الرخيصة في زيادة التوهين.
السمة المهمة الأخرى للكابل المحوري هي عامل السرعة. هذه المعلمة مطلوبة عندما يكون من الضروري معرفة طول الكبل في الأطوال الموجية للإشارة المرسلة (على سبيل المثال ، في محولات المقاومة). لا يتطابق الطول الكهربائي والطول المادي للكابل لأن سرعة الضوء في الفراغ أكبر من سرعة الضوء في عازل الكابل. للكابل مع عازل البولي إيثيلين K.عتاب= 0.66 ، للبلاستيك الفلوري - 0.86. بالنسبة للمنتجات الرخيصة التي تحتوي على عازل رغوي - لا يمكن التنبؤ به ، ولكنه أقرب إلى 0.9. في الأدبيات الفنية الأجنبية ، يتم استخدام قيمة معامل التباطؤ - Kأبطئ= 1 / كعتاب.
أيضًا ، يتميز الكابل المحوري بخصائص أخرى - الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء (يعتمد بشكل أساسي على القطر الخارجي) ، وقوة العزل الكهربائي ، إلخ. هم أيضا هناك حاجة في بعض الأحيان لاختيار اقناع.
تعليم الكابلات المحورية
تحتوي المنتجات المحلية على علامات أبجدية رقمية (يمكن العثور عليها حتى الآن). تم تحديد الكبل بالحروف RK (كابل التردد اللاسلكي) ، متبوعًا بأرقام تشير إلى:
- مقاومة الموجة
- سمك الكابل بالملم ؛
- رقم الكتالوج.
وبالتالي ، فإن كبل RK-75-4 يشير إلى المنتجات ذات مقاومة الموجة 75 أوم وقطر العزل 4 مم.
يبدأ التعيين الدولي أيضًا بحرفين:
- كابل RG RF ؛
- DG - كابل للشبكات الرقمية ؛
- SAT ، DJ - لشبكات البث عبر الأقمار الصناعية (كابل عالي التردد).
يأتي بعد ذلك الرقم ، الذي من الواضح أنه لا يحمل معلومات فنية (لفك تشفيره ، سيتعين عليك النظر في جواز سفر الكابل). علاوة على ذلك ، قد يكون هناك المزيد من الأحرف التي تشير إلى خصائص إضافية. مثال على التعيين - RG8U - كبل RF 50 أوم بقطر منخفض للنواة المركزية وكثافة جديلة منخفضة.
بعد فهم الاختلافات بين الكبل متحد المحور ومنتجات الكابلات الأخرى وبعد معرفة تأثير معلماته على الأداء ، يمكنك استخدام هذا المنتج بنجاح في المناطق المخصصة له.
مقالات مماثلة:
