Kas yra koaksialinis kabelis?
Koaksialinis kabelis kartais vadinamas RF kabeliu. Koaksialinis RF kabelis yra dažniausiai naudojama struktūra. Kadangi vidiniai ir išoriniai laidininkai yra koncentrinėje padėtyje, elektromagnetinė energija yra ribojama terpėje plisti tarp vidinių ir išorinių laidininkų, todėl ji turi reikšmingų pranašumų, tokių kaip mažas slopinimas, didelis ekranavimas, pralaidumas ir stabilus veikimas. Paprastai naudojamas perduoti radijo dažnių energiją nuo 500 kHz iki 18 GHz. Koaksialinis kabelis turi du koncentrinius laidininkus, o laidininkas ir apsauginis sluoksnis turi tą pačią kabelio ašį. Dažniausiai bendraašį kabelį sudaro varinis laidininkas, izoliuotas izoliacine medžiaga. Vidinės izoliacinės medžiagos išorėje yra kitas žiedo laidininko sluoksnis ir jo izoliatorius, o tada visas kabelis yra padengtas polivinilchlorido arba teflono medžiagos apvalkalu. Koaksialinį kabelį galima suskirstyti į 50Ω pagrindinio dažnio kabelį ir 75Ω plačiajuosčio ryšio kabelio radijo dažnio koaksialinį kabelį. Pagrindinės juostos kabeliai yra suskirstyti į plonus bendraašius ir storus bendraašius kabelius. Pagrindinės juostos kabelis naudojamas tik skaitmeniniam perdavimui, o duomenų perdavimo greitis gali siekti 10Mbps. Būdingas impedansas 50Ω radijo dažnio koaksialinis kabelis daugiausia naudojamas pagrindinio dažnio juostos perdavimui, perdavimo pralaidumas yra 1-20 MHz, o charakteristinės impedanso 75Ω radijo dažnio koaksialinis kabelis dažnai naudojamas CATV tinkle, todėl jis vadinamas CATV kabeliu ir perdavimu pralaidumas gali siekti 1GHz. Perdavimo pralaidumas yra 750 MHz.
Koaksialinio kabelio struktūra ir medžiagos
Svarbiausios kabelio elektrinės savybės yra mažas slopinimas, vienoda varža ir dideli grįžtamieji nuostoliai. Nesandariems kabeliams svarbiausia yra geriausias jo sujungimo nuostolis. Pagrindinė kabelio funkcija yra perduoti signalus. Todėl labai svarbu užtikrinti, kad kabelio konstrukcija ir medžiaga turėtų geras perdavimo charakteristikas per visą kabelio tarnavimo laiką.
1. Vidinis laidininkas
Varis yra pagrindinė vidinio laidininko medžiaga ir gali būti šių formų: atkaitinta varinė viela, atkaitinto vario vamzdis ir variu plakiruota aliuminio viela. Paprastai mažo kabelio vidinis laidininkas yra varinė viela arba aliuminio viela, variu dengta, tuo tarpu varinis vamzdis naudojamas dideliam kabeliui sumažinti kabelio svorį ir kainą. Didelio kabelio išorinis laidininkas yra įspaustas, kad būtų galima pasiekti pakankamą lenkimo savybę.
Vidinis laidininkas turi didelę įtaką signalo perdavimui, nes slopinimą daugiausia lemia vidinio laidininko atsparumo praradimas. Elektros laidumas, ypač paviršiaus laidumas, turėtų būti kuo didesnis. Bendras reikalavimas yra 58MS / m (~ 20 ℃), nes esant dideliems dažniams srovė laidininko paviršiuje perduodama tik plonu sluoksniu. Šis reiškinys vadinamas odos efektu, faktinis dabartinio sluoksnio storis - odos gyliu. 1 lentelėje parodytos varinių vamzdžių ir aliuminiu padengtų aliuminio laidų odos gylio vertės tam tikrais dažniais, kai jie naudojami kaip vidiniai laidininkai.
Vidiniam laidininkui naudojamos varinės medžiagos kokybės reikalavimai yra labai aukšti, be to, vario medžiagoje neturėtų būti priemaišų, jos paviršius turėtų būti švarus, plokščias ir lygus. Vidinio laidininko skersmuo turėtų būti stabilus ir griežtai toleruoti. Bet koks skersmens pokytis sumažins impedanso tolygumą ir grąžinimo nuostolius, todėl gamybos procesą reikia tiksliai kontroliuoti.
2. Išorinis laidininkas
Išorinis laidininkas turi dvi pagrindines funkcijas: pirmasis yra grįžtamasis laidininkas, o antrasis - skydas. Išorinis laido laido laidininkas taip pat lemia jo nuotėkio charakteristikas. Koaksialinių tiekimo kabelių ir ypač lanksčių kabelių išoriniai laidininkai suvirinami gofruotais variniais vamzdeliais. Šių kabelių išoriniai laidininkai yra visiškai uždari, todėl laidai negali spinduliuoti.
Išorinis laidininkas paprastai išilgai padengtas varine juosta. Ant išorinio laidininko sluoksnio yra išilginės arba skersinės angos arba mažos skylės.
Gofruotuose kabeliuose išorinio laidininko išpjova yra dažnesnė. Jis susidaro vienodai nutolus ir išpjovus gofruotų bangų keterą ašine kryptimi. Ribinės dalies dalis yra maža, o tarpų tarpai yra daug mažesni už perduoto elektromagnetinio bangos ilgį.
Akivaizdu, kad nesandarus kabelis gali būti pagamintas apdorojant nesandarų kabelį tokiu būdu: nepraleidžiančiame kabelyje išpjaukite bendro raukšlėtojo kabelio išorinio laidininko bangų keterą 120 laipsnių kampu, kad gautumėte tinkamų rinkinių lizdo struktūros. Nutekančio kabelio forma, plotis ir lizdo struktūra lemia jo veikimo rodiklius.
Išoriniam laidininkui naudojamas varis taip pat turėtų būti geros kokybės, didelio laidumo ir be priemaišų. Išorinio laidininko dydis turėtų būti griežtai kontroliuojamas tolerancijos ribose, kad būtų užtikrinta vienoda charakteringa varža ir dideli grįžtamieji nuostoliai.
3. Izoliacinė terpė
Radijo dažnio koaksialinio kabelio terpė yra kur kas daugiau nei tik izoliacija. Galutinis perdavimo našumas daugiausia nustatomas po izoliacijos. Todėl labai svarbu pasirinkti dielektrinę medžiagą ir jos struktūrą. Visos svarbios savybės, tokios kaip slopinimas, varža ir grįžtamieji nuostoliai, labai susijusios su izoliacija. Svarbiausi izoliacijos reikalavimai yra šie:
Santykinė dielektrinė konstanta yra maža, o dielektrinio nuostolio kampo koeficientas yra mažas, kad būtų užtikrintas mažas slopinimas;
Nuosekli struktūra, užtikrinanti vienodą varžą ir didelius grąžos nuostolius;
Stabilios mechaninės savybės, užtikrinančios ilgą tarnavimo laiką;
Atsparus vandeniui ir drėgmei.
Fizinė aukštos putplasčio izoliacija gali atitikti visus aukščiau nurodytus reikalavimus. Naudojant pažangias ekstruzijos ir dujų įpurškimo technologijas bei specialias medžiagas, putų susidarymo laipsnis gali siekti daugiau nei 80%, o tokio tipo elektrinis našumas yra palyginti artimas orui izoliuotų kabelių efektyvumui. Taikant dujų įpurškimo metodą, azotas tiesiogiai įpurškiamas į terpės medžiagą ekstruderyje. Šis procesas dar vadinamas fizinio putojimo metodu. Skirtingai nuo šio cheminio putojimo metodo, putojimo laipsnis gali siekti tik apie 50%, o dielektriniai nuostoliai yra palyginti dideli. Putų struktūra, gaunama dujų įpurškimo metodu, yra nuosekli, o tai reiškia, kad jos varža yra tolygi, o grąžinimo nuostoliai yra dideli.
Mūsų RF kabelis pasižymi labai geromis elektrinėmis savybėmis dėl mažo izoliacinės medžiagos dielektrinio nuostolio kampo ir didelio putojimo laipsnio. Putojančios terpės charakteristikos yra svarbesnės esant aukštiems dažniams. Būtent ši speciali putplasčio struktūra lemia labai mažą kabelio slopinimo efektyvumą esant dideliems dažniams.
Dėl unikalaus daugiasluoksnio izoliacijos (vidinio plono sluoksnio-putplasčio sluoksnio-išorinio plono sluoksnio) bendro ekstruzijos proceso galima gauti vienodą ir uždarą putplasčio struktūrą, pasižyminčią stabilių mechaninių savybių, didelio atsparumo ir gero drėgmės atsparumo savybėmis. Kad kabelis išlaikytų gerą elektrinę energiją drėgnoje aplinkoje, mes specialiai suprojektavome kabelį: ant putplasčio izoliacinio sluoksnio išorinio paviršiaus pridedama plona vientisa šerdis PE. Šis išorinis plonas sluoksnis gali veiksmingai užkirsti kelią drėgmės įsiskverbimui ir apsaugoti kabelio elektrinius parametrus nuo pat gamybos pradžios. Šis dizainas ypač svarbus nesandariems kabeliams su skylėmis išoriniame laidininke. Be to, izoliacinis sluoksnis yra tvirtai apvyniotas vidiniu laidininku vidiniu plonu sluoksniu, o tai dar labiau pagerina kabelio mechaninį stabilumą. Be to, ploname sluoksnyje yra specialių stabilizatorių, kurie gali užtikrinti suderinamumą su variu ir ilgalaikį mūsų kabelių tarnavimo laiką. Pasirinkus tinkamą vidinio plono sluoksnio medžiagą, galima visiškai pasiekti patenkinamą veikimą, pvz., Atsparumą drėgmei, sukibimą ir stabilumą.
Šis daugiasluoksnis izoliacijos dizainas (vidinis plonas sluoksnis - putplasčio sluoksnis - išorinis plonas sluoksnis) tuo pačiu metu gali pasiekti puikų elektrinį efektyvumą ir stabilias mechanines savybes, taip pagerindamas ilgalaikį mūsų RF kabelių tarnavimo laiką ir patikimumą.
4. Apvalkalas
Dažniausiai lauko kabelių apvalkalų medžiaga yra juodas linijinis mažo tankio polietilenas. Jo tankis yra panašus į LDPE, tačiau jo stiprumas prilygsta HDPE. Priešingai, kai kuriais atvejais mes linkę naudoti HDPE, kuris gali suteikti geresnes apvalkalo mechanines savybes ir atsparumą trinčiai, chemikalams, drėgmei ir skirtingas aplinkos sąlygas.
UV spinduliams atspari juoda HDPE gali atlaikyti klimato įtempius, kuriuos sukelia itin aukšta temperatūra ir stiprūs ultravioletiniai spinduliai. Pabrėžiant kabelių priešgaisrinę saugą, reikia naudoti mažai dūmų turinčias, be halogenų ir antipirenines medžiagas. Nesandariame kabelyje, siekiant sumažinti ugnies plitimą, tarp išorinio laidininko ir apvalkalo galima naudoti ugniai atsparią ir antipireninę juostą, kad kabelyje būtų lengvai ištirpstantis izoliacinis sluoksnis.
