הסוג הנפוץ ביותר של הזנת אנטנה בשימוש כיום הוא כבל RF קואקסיאלי. זה נוח ומספק רמת ביצועים טובה. מסיבה זו, מיוצרים מספר עצום של כבלים קואקסיאליים למטרות שונות.
Uses
כבל מהסוג הזה יש צורך בהעברת אותות חשמליים בתדר רדיו. תחום השימוש המובהק ביותר שלהם הוא שידור תמונות לטלוויזיות ביתיות, אבל הן מבוקשות בתחומים רבים אחרים. כבלים קואקסיאליים משמשים גם למעקב וידאו וחיבור של מקלטים ואנטנות על ידי צרכנים מסחריים ותעשייתיים. הם נחוצים במקום בו יש צורך לשדר כל אותות בתדר גבוה למרחקים.
העיצוב של כבלים קואקסיאליים ממזער אובדן והפרעות. לכן, הם נמצאים בשימוש נרחב בארגון חיבורי רשת. לדוגמה, כבלים קואקסיאליים דיגיטליים שימשו בתחילת הדרךצורות של רשתות מקומיות Ethernet, למרות שהיום הן הוחלפו בסיבים אופטיים לקצבי העברת נתונים מהירים יותר וזוגות מעוותים זולים יותר כאשר תדר האות אינו כה גבוה.
היסטוריית הבריאה
כבל קואקסיאלי RF הוא חלק חשוב מהאלקטרוניקה המודרנית. היישום הידוע הראשון שלו הופיע ב-1884, כאשר ארנסט פון סימנס (אחד ממייסדי סימנס) רשם פטנט על הרעיון שלו, אך באותה תקופה לא היו בקשות עבורו. רק ב-1929 רשמה מעבדות בל פטנט על כבלים קואקסיאליים מודרניים, למרות שהשימוש בהם היה קטן יחסית. לדוגמה, הם שימשו ב-1934 להעברת תמונת טלוויזיה מאולימפיאדת ברלין ללייפציג. ב-1936 הונח כבל קואקסיאלי ל-40 חיבורי טלפון בין לונדון לבירמינגהם, ובארה ב, בין ניו יורק לפילדלפיה, נוצר קו ניסיוני להעברת תמונות טלוויזיה.
בעקבות תחילת השימוש המסחרי, התגלו אפליקציות אחרות שהן מבוססות היטב ונמצאות בשימוש נרחב בעסק ובבית.
מהו כבל קואקסיאלי?
זה נראה כמו חוט חשמלי עבה. מיוצר מחלקים המספקים שידור אות RF בהפסד נמוך. המרכיבים העיקריים שלו הם:
- מנצח מרכזי;
- דיאלקטרי בידוד;
- מוליך חיצוני;
- בלימה חיצונית.
המוליך המרכזי עשוי כמעט תמיד מנחושת. לפעמים משתמשים בסגסוגת נחושת או אלומיניום. עשוי להיות מורכב מחוט אחד או יותר.
דיאלקטרי בידוד מפריד בין מוליכים והוא אחד הגורמים העיקריים להנחתת האות. יכול להיות מוצק או חצי אוויר. זה מתבצע בצורה של צינורות ארוכים עשויים פוליאתילן או פלואורפלסטיק, או קצף, שרובו אוויר.
המוליך החיצוני הוא בדרך כלל צמת נחושת. זה מספק לכבל המעוות הקואקסיאלי גמישות מספקת. לפעמים משתמשים ב-2 או אפילו ב-3 שכבות לשיפור המיגון. זה מושג בדרך כלל על ידי הנחת צמה אחת ישירות על השניה, אם כי ניתן להשתמש בנייר נחושת או סרט נחושת במקרים מסוימים. עם השימוש בשכבות מיגון נוספות, רמות ההפרעות והקרינה מופחתות באופן משמעותי.
מעטפת המגן החיצונית מונעת היווצרות של משוב טפילי. הוא גם מספק הגנה מפני חדירת לכלוך ולחות, ומונע נזק לכבל באמצעים מכניים אחרים.
עקרון העבודה
כבל קואקסיאלי מוליך זרם דרך המוליכים הפנימיים והחיצוניים כאחד. זרמים אלו שווים ובעלי קוטביות הפוכה, כתוצאה מכך כל השדות נשארים בכבל, אינם מקרינים מעבר לו ואינם נתונים להפרעות. לכן, שום אובייקטים חיצוניים לא משפיעים על השדות. לפיכך, המזין הקואקסיאלי אידיאלי להתקנה בתוך או ליד מבנים או חפצים אחרים.זה היתרון העיקרי שלו בהשוואה למשל לזוג מעוות.
בבחירת סוג הכבל הקואקסיאלי, יש לקחת בחשבון את המפרטים והפרמטרים שלו.
Impedance
המאפיין החשוב ביותר של כבל קואקסיאלי הוא העכבה שלו, שנקבעת לפי הקוטר והחומר הדיאלקטרי שלו. הפרמטר נמדד באוהם. המשמעויות הנפוצות ביותר שלו הן:
- כבל קואקסיאלי של 50 אוהם. מספק אובדן אות מינימלי עבור משקל מוליך נתון. משמש בדרך כלל למטרות מקצועיות.
- כבל קואקסיאלי של 75 אוהם. יש לו משקל מינימלי לרמה נתונה של הפסדים. בשימוש נרחב בטלוויזיה ביתית ובציוד Hi-Fi.
- כבל 93 אוהם שימש בעבר לקישור מחשבים וחיבור צגים.
ערכים אחרים של עכבה זמינים, אבל הם הרבה פחות מבוקשים.
Fade out
פרמטר חשוב נוסף של כבל מעוות קואקסיאלי הוא אובדן שידור האותות שלו. רמתם תלויה במספר גורמים, כולל איכות החומרים הדיאלקטריים והמוליכים. הנחתת האות פרופורציונלית לאורך הכבל. מפרטים מציינים בדרך כלל הפסד בדציבלים ליחידת אורך. לדוגמה, לכבל קואקסיאלי RG-6A/U יש הנחתה של 1.0 dB/10 מ' ב-100 מגה-הרץ. למרבה הצער, לא כל היצרנים משתמשים באותו אורך, ולכן ייתכן שיהיה צורך בחישובים נוספים לצורך השוואה.
הספק מקסימלי מותר
למרות שמפרט זה אינו חשוב במיוחד עבור יישומי אות נמוכים, הוא עלול להפוך לבעיה בעת שידור הספק גבוה. בדרך כלל, מגבלות מתעוררות עקב הפסדי חום בכבל. אם צפוי שידור כוח גבוה, בדוק את מתח ההפעלה.
גורם קיצור
זהו היחס בין מהירות העברת האות בכבל קואקסיאלי למהירות ההתפשטות שלו בוואקום (מהירות האור).
במקרים מסוימים, הערך של גורם המהירות יכול להיות בעל חשיבות רבה, למשל, כאשר שלב האות חשוב. זה תמיד פחות מ-1. במובנים רבים, זה נקבע על ידי החומר של הדיאלקטרי. עבור כבלים קואקסיאליים דיגיטליים עם דיאלקטרי פוליאתילן מוצק, מקדם הקיצור הוא 0.66, ועם פוליאתילן קצף - בטווח של 0.80-0.88.
Capacity
מכיוון שהמוליכים הפנימיים והחיצוניים יוצרים קיבול, הוא פרופורציונלי לקוטר, אורך הכבל וקבוע הדיאלקטרי שלהם.
מתח מרבי
במקרים מסוימים, המתח מגיע לערכים גבוהים. בגלל זה, הכבל עלול להיכשל. המתח עולה כתוצאה מרמה גבוהה של גלים עומדים והספק גבוה. לפני בחירת סוג ספציפי של כבל קואקסיאלי, יש לבדוק כיצד הוא עומד במתח הצפוי.
מידות פיזיות
מאפיין זה חשוב ממספר סיבות. מנצחיםלקטרים גדולים יותר יש לרוב הפסדים נמוכים יותר ודירוג הספק גבוה יותר. לדוגמה, לכבל הקואקסיאלי הפופולרי 75 אוהם RG-6/U יש קוטר חיצוני של 6.86 מ מ.
בנוסף, הכבל חייב להתאים לגדלי החורים הזמינים ולהתאים לסוג התקע הנכון. לעתים קרובות האחרונים עשויים להתאים לסוגי כבלים פופולריים.
מדריך התקנה
כבל קואקסיאלי RF נמצא בשימוש נרחב להעברת אות ממשדר או מקלט. אמנם קל מאוד להתקנה, אבל כדי שיחזיק לאורך זמן יש לעמוד בתנאים מסוימים. זה חשוב במיוחד מכיוון שהוא מותקן לעתים קרובות בחוץ ועליו לעמוד בתנאי סביבה קשים.
דברים כמו לחות יכולים לפגום ביעילותה לאורך זמן. ירידה כזו לא מורגשת עד שהיא מגיעה לנקודה שבה היא הופכת לבלתי שמישה. כמה אמצעי זהירות פשוטים ישמרו על כבל הקואקס שלך יעיל ויאטו משמעותית את השפלת הכבלים.
בחר הזמנה
קיים מגוון עצום של כבלים קואקסיאליים בשוק, ובמבט ראשון, הבחירה עשויה להיראות קשה. ההחלטה הראשונה שיש לקבל היא לבחור עכבה מתאימה. אנטנות Hi-Fi ווידאו ביתיות משתמשות בכבל קואקסיאלי של 75 אוהם. משתמשים מקצועיים וחובבי רדיו בוחרים בדרך כלל עכבה של 50 אוהם.
ההחלטה הבאה שיש לקבל היא רמת הנחתת האות המקובלת. אֵיךפחות אובדן, ככל שקוטר הכבל גדול יותר, כמו גם העלות שלו. בדרך כלל, ניתן למצוא מספר מותגים עם אותם מאפיינים, ולעתים קרובות ההחלטה על סוג מסוים תהיה תלויה במיקום הספקים.
לאחר שנמצא כבל מתאים, ניתן לרכוש אותו ולהתקין אותו.
הגנה מפני תנאי מזג אוויר קשים
כאשר התקנה חיצונית, למשל, כבל קואקסיאלי למעקב וידאו, חשוב מאוד לוודא שהוא מוגן כראוי. יש לכך חשיבות רבה, כי כל לחות תוביל לעלייה משמעותית בהפסדים. אם הדיאלקטרי המפריד בין המוליכים הפנימיים והחיצוניים נרטב, הדבר יפגע בביצועיו ויגדיל את הנחתה. לחות גם מחמצנת את הצמה ומפחיתה את המוליכות שלה.
לכן כל כך חשוב לאטום את קצה הכבל אם הוא נמצא בשימוש בחוץ ולהרחיק לחות. יש לוודא שהקליפה החיצונית תישאר שלמה ולא תיפגע במהלך ההתקנה והפעלה נוספת.
שיטה נוספת למנוע כמויות גדולות של לחות להיכנס לכבל היא ליצור לולאה למעלה ולמטה. זה מונע מהמים שחדרו פנימה להמשיך הלאה. עם זאת, הלחות עדיין תתפשט על ידי פעולה נימית, כך שתמיד עדיף לוודא שהקצוות אטומים ומוגנים כהלכה.
המלצות התקנה כלליות
לכל הכבלים יש רדיוס עיקול. כדי למנוע נזק, הם לא צריכים להתכופף יותר מהערך הזה. אחרתבמקרה זה, המבנה הפנימי עלול להינזק וההפסדים יגדלו באופן משמעותי.
כדאי גם לדאוג שהכבל לא יתעוות. זה יוביל לשינוי בגודלו ובהתנגדות הגלים שלו. בנוסף, נזק לדיאלקטרי עלול להגביר את רמת ההפסדים.
אם הכבל ניזוק פיזית, ודא שהמעטה שלו נשאר שלם. אם השלמות שלו נשברת, אז זה יכול להוביל לחדירת לחות, חמצון של החוט והרטבה של הדיאלקטרי, מה שיגדיל את רמת ההפסדים.
במקרים מסוימים, יש לקבור את הכבל הקואקסיאלי. לא ניתן להניח חותמות רגילות באדמה, שכן מעטפתן אינה מיועדת לתנאים אלו. אבל הם יכולים להיות מונחים בערוץ שתוכנן במיוחד עבור זה. יש לזה יתרון שקל להחליף את הכבל. עם זאת, יש לוודא שלא יכנסו מים לתעלה. חלופה היא שימוש בכבל שתוכנן במיוחד להנחת הקרקע, שמעטפתו עומדת בתנאים כאלה.
Ending
בעת התקנת כבל קואקסיאלי, חשוב לסיים אותו כראוי. ברוב המקרים, הסיום הפיזי הוא תקע והתקן הקצה הוא אנטנה או מקלט. החיבורים חייבים להתבצע בצורה נכונה ויעילה.
למרות שלמחברים למגורים יש לעתים קרובות ביצועי RF גרועים, יש מעט חלופות. יש צורך בחיבורים איכותיים יותר לשימוש מקצועי, אם כי במקרה זה כדאי גם לוודא זאתשהם מתאימים לתדרים שבהם נעשה שימוש. חלק מהדגמים הזולים אינם עומדים בדרישות ופוגעים בביצועי הכבל הקואקסיאלי. לכן, עדיף לרכוש מחברים ממוכרים מהימנים.
התקנה נכונה של כבל קואקסיאלי תספק שנים רבות של שירות. עם זאת, בלאי והשפעות סביבתיות יגרמו להחלפתו לאחר זמן מה. מכיוון שירידה בביצועים מתרחשת לאט, ייתכן שהיא לא תהיה מורגשת. זה מתברר רק לאחר החלפה מלאה של הכבל.
