Mi az a koaxiális kábel?
Koaxiális kábel néha RF kábel. Koaxiális RF kábel a leggyakrabban használt szerkezet. Mivel a belső és a külső vezetékek koncentrikus helyzetben vannak, az elektromágneses energia a közegben a belső és a külső vezetékek között terjed, így jelentős előnyei vannak, mint például az alacsony csillapítás, a magas árnyékolási teljesítmény, a sávszélesség és a stabil teljesítmény. Általában 500 kHz-ről 18 GHz-re történő rádiófrekvenciás energia továbbítására használják. A koaxiális kábel két koncentrikus vezeték, és a vezető és a pajzs réteg osztozik ugyanazon a tengelyen a kábel. A leggyakoribb koaxiális kábel egy szigetelőanyaggal izolált rézvezetőből áll. Kívül a belső szigetelő anyag egy másik réteg gyűrű vezető és szigetelő, majd az egész kábelt borítja polivinil-klorid vagy teflon anyag hüvely . A koaxiális kábel 50Ω alapsávú kábelre és 75Ω szélessávú kábel rádiófrekvenciás koaxiális kábelre osztható. Az alapsávú kábelek vékony koaxiális kábelekre és vastag koaxiális kábelekre vannak osztva. Az alapsávú kábel csak digitális átvitelre használható, és az adatátviteli sebesség elérheti a 10Mbps-ot. A jellegzetes impedancia 50Ω rádiófrekvenciás koaxiális kábelt elsősorban az alapsávú jelátvitelhez használják, az átviteli sávszélesség 1-20MHz, és a jellegzetes impedancia 75Ω rádiófrekvenciás koaxiális kábelt gyakran használják a CATV hálózatban, ezért CATV kábelnek nevezik, és az átviteli sávszélesség elérheti az 1 GHz-et. Az átviteli sávszélesség 750 MHz.
Koaxiális kábelszerkezet és anyagok
A legfontosabb elektromos tulajdonságai a kábel alacsony csillapítás, egységes impedancia, és a magas visszatérő veszteség. A szivárgó kábelek esetében a legfontosabb a legjobb csatlakozóveszteség. A kábel fő funkciója a jelek továbbítása. Ezért nagyon fontos annak biztosítása, hogy a kábel szerkezete és anyaga jó átviteli jellemzőkkel rendelkezzen a kábel teljes élettartama alatt.
1. Belső vezető
A réz a belső vezető fő anyaga, és a következő formákban lehet: lágyított rézhuzal, lágyított rézcső és rézborítású alumínium huzal. Általában a kis kábel belső vezetéke rézhuzal vagy rézborítású alumínium huzal, míg a rézcsövet a nagy kábelhez használják, hogy csökkentsék a kábel súlyát és költségét. A nagy kábel külső vezetéke dombornyomással van ellátva, hogy elegendő hajlítási teljesítmény érhető el.
A belső vezető nagy hatással van a jelátvitelre, mivel a csillapítást elsősorban a belső vezető ellenállásvesztése okozza. Az elektromos vezetőképességnek, különösen a felületvezetőképességnek a lehető legmagasabbnak kell lennie. Az általános követelmény 58MS/m (+20°C), mivel magas frekvenciákon az áramot csak vékony rétegben továbbítják a vezető felületén. Ezt a jelenséget bőrhatásnak nevezik, a jelenlegi réteg tényleges vastagságát bőrmélységnek nevezik. táblázat a rézcsövek és a rézborítású alumínium huzalok bőrmélységi értékeit mutatja be meghatározott frekvenciákon, amikor belső vezetékként használják.
A belső vezetőhöz használt rézanyag minőségi követelményei nagyon magasak, és a rézanyagnak szennyeződésektől mentesnek és tiszta, sima és sima felületűnek kell lennie. A belső vezető átmérőjének stabilnak és szoros tűrésekkel kell rendelkeznie. Az átmérő bármilyen változása csökkenti az impedanciát és a visszaveszteséget, ezért a gyártási folyamatot pontosan ellenőrizni kell.
2. Külső vezető
A külső vezetéknek két alapvető funkciója van: az első a visszatérő vezető, a második pedig a pajzs. A lyukas kábel külső vezetéke is meghatározza a szivárgási teljesítményt. A koaxiális feeder kábelek és a szuperrugalmas kábelek külső vezetékeit hullámos rézcsövek hegesztik. Ezeknek a kábeleknek a külső vezetékei teljesen zártak, és a kábelek nem engednek sugárzást.
A külső vezetéket általában hosszirányban rézszalagborítja. A külső vezetőrétegen hosszirányú vagy keresztirányú nyílások vagy kis lyukak vannak.
A külső vezeték horonyozása gyakoribb a hullámos kábelekben. A hullámcsúcs egyenlő távolságra történő vágása és beszúrása axiális irányban alakul ki. A világos-sötét határelhatogatás aránya kicsi, és a nyílástávolság sokkal kisebb, mint a továbbított elektromágneses hullámhossz.
Nyilvánvaló, hogy a szivárgó kábel tágíthető egy nem szivárgó kábel feldolgozásával a következő módszer szerint: vágja el a közös ráncos kábel külső vezetékének hullámgerincét a nem szivárgó kábelben 120 fokos szögben, hogy megfelelő nyílásszerkezeteket kapjon. A szivárgó kábel alakja, szélessége és nyílásszerkezete határozza meg a teljesítménymutatókat.
A külső vezetőnek használt réznek is jó minőségűnek, magas vezetőképességűnek és szennyeződésektől mentesnek kell lennie. A külső vezető méretét szigorúan ellenőrizni kell a tűréshatáron belül, hogy biztosítsák az egységes jellemző impedanciát és a magas visszatérési veszteséget.
3. Szigetelő közeg
A rádiófrekvenciás koaxiális kábel közeg sokkal több, mint szigetelés. A végső átviteli teljesítmény elsősorban a szigetelés után kerül meghatározásra. Ezért a választás a dielektromos anyag és annak szerkezete nagyon fontos. Minden fontos tulajdonságnak, mint például a csillapítás, az impedancia és a visszatérési veszteség, sok köze van a szigeteléshez. A legfontosabb követelmények szigetelés:
A relatív dielektromos állandó alacsony, és a dielektromos veszteségszög tényező kicsi, hogy biztosítsa az alacsony csillapítás;
Következetes szerkezet biztosítása egységes impedancia és a nagy visszatérő veszteség;
Stabil mechanikai tulajdonságok a hosszú élettartam biztosítása érdekében;
Vízálló és nedvességálló.
Fizikai magas hab szigetelés megfelel a fenti követelményeknek. A fejlett extrudálási és gázbefecskendezési technológia és speciális anyagok segítségével a habképző dúsítási fok elérheti a 80% -ot, és az ilyen elektromos teljesítmény viszonylag közel van a levegőszigetelt kábelekéhez. A gázbefecskendezési módszerben a nitrogént közvetlenül az extruderben lévő közeganyagba fecskendezik. Ezt a folyamatot fizikai habzási módszernek is nevezik. Ezzel szemben a kémiai habzás módszer, a habzás mértéke csak akkor éri el a mintegy 50%, és a dielektromos veszteség viszonylag nagy. A gázbefecskendezési módszerrel nyert habosított szerkezet következetes, ami azt jelenti, hogy impedanciája egyenletes és a visszatérési veszteség nagy.
RF kábelünk nagyon jó elektromos teljesítménnyel rendelkezik a szigetelőanyag kis dielektromos veszteséges szögének és a nagy habzási foknak köszönhetően. A habzó közeg jellemzői nagyobb a magas frekvenciákon. Ez a speciális habszerkezet határozza meg a kábel nagyon alacsony csillapítási teljesítményét magas frekvenciákon.
Az egyedülálló többrétegű szigetelés (belső vékony réteg-hab réteg-külső vékony réteg) co-extrudálási folyamat képes elérni egy egységes és zárt hab szerkezet, amely a jellemzői stabil mechanikai tulajdonságokkal, nagy szilárdságú és jó nedvességállóság. Annak érdekében, hogy a kábel nedves környezetben is jó legyen az elektromos teljesítmény, kifejezetten egy kábelt terveztünk: egy vékony szilárd mag PE-t adunk a habosított szigetelőréteg külső felületéhez. Ez a külső vékony réteg hatékonyan megakadályozza a nedvesség behatolását, és védi a kábel elektromos teljesítményét a gyártás kezdetétől. Ez a kialakítás különösen fontos a lyukas kábelek nél, amelyek a külső vezetéken lyukakkal rendelkeznek. Ezen túlmenően, a szigetelő réteg szorosan csomagolva a belső vezeték a belső vékony réteg, ami tovább javítja a mechanikai stabilitást a kábel. Ezenkívül a vékony réteg speciális stabilizátorokat tartalmaz, amelyek biztosítják a kompatibilitást a rézzel és a kábelek hosszú élettartamával. A megfelelő belső vékonyréteg-anyag kiválasztása teljesen kielégítő teljesítményt nyújt, mint például a nedvességállóság, a ragasztás és a stabilitás.
Ez a többrétegű szigetelési kialakítás (belső vékony réteg-hab réteg-külső vékony réteg) egyszerre kiváló elektromos teljesítményt és stabil mechanikai tulajdonságokat érhet el, ezáltal javítva rf kábeleink hosszú távú élettartamát és megbízhatóságát.
4. Hüvely
A leggyakrabban használt hüvely anyag kültéri kábelek fekete lineáris alacsony sűrűségű polietilén. Sűrűsége hasonló az LDPE-hez, de ereje megegyezik a HDPE-vel. Éppen ellenkezőleg, bizonyos esetekben hajlamosak vagyunk használni HDPE, amely jobb mechanikai tulajdonságokkal és ellenállás súrlódás, vegyi anyagok, nedvesség és a különböző környezeti feltételeket a hüvely.
Az UV-álló fekete HDPE ellenáll a rendkívül magas hőmérséklet és az erős ultraibolya sugarak által okozott éghajlati terheléseknek. A kábelek tűzbiztonságának hangsúlyozásakor alacsony füstmentes, halogénmentes és égésgátló anyagokat kell használni. A lyukas kábelben a tűz terjedésének csökkentése érdekében tűzálló és égésgátló szalag használható a külső vezeték és a hüvely között, hogy a könnyen megolvadt szigetelő réteg a kábelben maradjon.
