Будова коаксіального кабелю
Коаксіальний кабель складається з центрального провідника, внутрішнього діелектрика, екрану та зовнішньої оболонки.
Якщо умови експлуатації кабелю такі, що він може часто згинатися у вертикальному або горизонтальному напрямку, оберіть кабель з багатожильним центральним провідником, який виготовлений з великої кількості проводів малого діаметра. Багатожильний кабель більш гнучкий порівняно з одножильним і більш стійкий з погляду втоми металу при згинанні.
Мал. 2. Коаксіальний кабель з центральним багатожильним провідником та екраном-оплеткою
Мал. 1. Коаксіальний кабель з центральним одножильним провідником та подвійним екраном
Одножильний - це центральний провідник, виконаний у вигляді одного прямого дроту (рис. 1). Одножильний провідник добре формується, але не відрізняється гарною гнучкістю. Тому кабелі з одножильним провідником зазвичай використовуються у стаціонарних інсталяціях. Витий багатожильний - являє собою провідник, що складається з безлічі тонких проводів, звитих разом (рис. 2). Ці кабелі гнучкі, вони легші і застосовуються в основному в мобільних інсталяціях. Однак за своїми характеристиками такий кабель дещо поступається кабелю з одножильним провідником такого ж типорозміру.
Центральна жила рівномірно оточена діелектричним ізоляційним матеріалом, зазвичай поліуретан або поліетилен. Зазвичай у кабелях загального призначення використовується поліетилен, а для негорючих кабелів — фторсодержащие полімери. Дешеві кабелі мають діелектрик із твердого поліетилену. Більш серйозний виробник використовує спінений поліетилен, який забезпечує нижче погане згасання сигналу кабелю на високих частотах.
Твердий поліетилен жорсткіший і краще зберігаєсвою форму, ніж спінений полімер, більш стійкий до затискання та здавлювання, але прокладати такий жорсткий кабель дещо важче. Крім того, втрати сигналу на одиницю довжини у нього більше, ніж у кабелю зі спіненим діелектриком, і це потрібно враховувати, якщо довжина кабелю має бути великою.
Варто зауважити, що деякі виробники спінюють діелектрик хімічним способом. В результаті виходить низькощільний поліетиленовий компаунд, схильний до механічних пошкоджень і нестабільний до впливу навколишнього середовища у вигляді температури та вологості.
Найвища якість кабелю виходить із фізично спіненим діелектриком. Він містить до 60% повітряних бульбашок, за рахунок чого зменшується згасання високих частот сигналу. По міцності фізично спінений поліетилен не відрізняється від звичайного твердого неспіненого поліетилену, забезпечуючи необхідну гнучкість та стійкість до механічних впливів. І, нарешті, володіючи високою стійкістю до температурних коливань та вологості, фізично спінений діелектрик забезпечить стабільність параметрів та тривалу експлуатацію кабелю.
Якість екранування від електромагнітних перешкод залежить від вмісту міді в обплетенні. Коаксіальні кабелі ринкової якості містять нещільне мідне обплетення з ефектом, що екранує, приблизно 80%. Такі кабелі придатні для звичайних випадків застосування, коли електромагнітні перешкоди малі. Ці кабелі хороші в тих випадках, коли вони прокладені у металевому кабелепроводі або металевій трубі, які є додатковим екраном.
Якщо умови експлуатації не дуже добре відомі і кабель прокладається не в металевій трубі, яка може служити додатковим захистом від ЕМП, краще вибрати кабель з максимальним захистом від перешкод або кабель зщільною обплетенням, що містить більше міді, порівняно з коаксіальними кабелями ринкової якості. Підвищення вмісту міді забезпечує краще екранування за рахунок більшого вмісту матеріалу, що екранує, в більш щільному обплетенні. Для систем СТН потрібні мідні провідники.
Існують різні методи екранування для кабелів, що виконують різні завдання. Це екран з фольги, плетений екран та комбінації з фольги та обплетення.
Обплетення - екран, який виготовляється з безлічі тонких провідників, сплетених у вигляді сітки, що охоплює центральний провідник із внутрішнім діелектриком (див. рис. 2). Обплетення зазвичай має менший опір, ніж фольга, і відрізняється кращою стійкістю до стороннього електромагнітного поля і електромагнітних наведень. Наведення мають різний характер та походження. Це можуть бути як низькочастотні наведення (наприклад, від промислової мережі живлення), так і високочастотні (ВЧ-шум від роботи електронних приладів та при іскрінні електричних машин).
Обплетення може поєднуватися з іншими видами екранів, наприклад, з алюмінієвою або мідною фольгою, які дають найбільше значення ефективності екранування, т.к. фольга дозволяє забезпечити до 100% екранування у поєднанні з обплетенням (див. рис. 1). Враховуючи, що обплетення може забезпечити ефективність екранування до 90%, щоб отримати 100%, необхідні два обплетення, що суттєво збільшує вартість кабелю, його вагу та погіршує гнучкість. Набагато легше досягти 100% ефективності екранування можна поєднанням обплетення та фольги. Про ефективність екранування коаксіального кабелю можна судити з його конструкції: що вище щільність зовнішнього провідника (екрана), то більше значення цього параметра.
Кабелі, в яких екраном служить алюмінієва фольга або обгортковийфольговий матеріал, не придатні для телевізійного спостереження (СТН). Такі кабелі зазвичай застосовуються передачі радіочастотних сигналів в передавальних системах й у системах розподілу сигналу з колективної антени.
Необхідний захист внутрішніх компонентів кабелю забезпечує зовнішня оболонка. Оболонка захищає кабель від кліматичного, хімічного впливу та оберігає від сонячного світла. За типом оболонки кабелі можна розділити на стандартні та спеціального виконання. Для виготовлення використовуються різні матеріали, але найчастіше полівінілхлорид (ПВХ). Поставляються кабелі з оболонкою різних кольорів (чорні, білі, жовтувато-коричневі, сірі) – як для зовнішньої установки, так і для встановлення у приміщеннях.