แทบไม่มีใครเคยเห็นสายโคแอกเชียลเลย มันทำงานอย่างไร ข้อดีของมันคืออะไร ขอบเขตการใช้งานคืออะไร หลายคนยังไม่รู้
เนื้อหา
สายโคแอกเชียลทำงานอย่างไร
สายโคแอกเชียลประกอบด้วย:
- ตัวนำภายใน (แกนกลาง);
- อิเล็กทริก;
- ตัวนำด้านนอก (ถักเปีย);
- ฝาครอบด้านนอก
หากเราพิจารณาสายเคเบิลแบบตัดขวาง เราจะเห็นได้ว่าตัวนำทั้งสองของสายเคเบิลนั้นอยู่บนแกนเดียวกัน ดังนั้นชื่อของสายเคเบิล: ในภาษาอังกฤษ โคแอกเซียล - โคแอกเซียล
ตัวนำด้านในของสายเคเบิลที่ดีทำด้วยทองแดง ตอนนี้สินค้าราคาถูกใช้อลูมิเนียมหรือเหล็กชุบทองแดง อิเล็กทริกในสายเคเบิลคุณภาพสูงคือโพลีเอทิลีนและในสายเคเบิลความถี่สูงจะเป็นฟลูออโรเรซิ่นในตัวเลือกที่ไม่แพงจะใช้พลาสติกโฟมหลายชนิด
วัสดุคลาสสิกสำหรับการถักเปียคือทองแดงและการถักเปียของผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพนั้นทำด้วยผ้าทอหนาแน่นโดยไม่มีช่องว่าง ในสายเคเบิลคุณภาพต่ำ โลหะผสมทองแดง บางครั้งโลหะผสมเหล็ก ถูกใช้เพื่อทำตัวนำด้านนอก การทอที่หายากใช้เพื่อลดต้นทุน และในบางกรณีก็ฟอยล์
ขอบเขตของสายโคแอกเซียล ข้อดีและข้อเสีย
สายโคแอกเชียลที่ใช้กันมากที่สุดคือการส่งกระแสความถี่สูง (RF, ไมโครเวฟและสูงกว่า) ในหลายกรณีสิ่งนี้ทำได้ การสื่อสารระหว่างเสาอากาศและเครื่องส่งสัญญาณ หรือระหว่างเสาอากาศกับเครื่องรับ ตลอดจนในระบบเคเบิลทีวี สัญญาณดังกล่าวสามารถส่งโดยใช้สายสองสายซึ่งมีราคาถูกกว่า
ในบางกรณี ทำได้แล้ว แต่เส้นดังกล่าวมีข้อเสียอย่างร้ายแรง - สนามไฟฟ้าในนั้นเคลื่อนผ่านพื้นที่เปิดโล่ง และหากวัตถุนำไฟฟ้าของบริษัทอื่นเข้าไป จะทำให้เกิดการบิดเบือนของสัญญาณ - การลดทอน การสะท้อน ฯลฯ . และสำหรับสายโคแอกเซียลสนามไฟฟ้าอยู่ภายในอย่างสมบูรณ์ ดังนั้นเมื่อวาง ไม่ต้องกังวลว่าเส้นจะผ่านวัตถุที่เป็นโลหะ (หรืออาจอยู่ใกล้กับสายเคเบิลในภายหลัง) - จะไม่ส่งผลกระทบ การทำงานของสายส่ง
ข้อเสียของสายโคแอกเซียลรวมถึงค่าใช้จ่ายสูง ข้อเสียคือความซับซ้อนสูงในการซ่อมแซมสายที่เสียหาย
ก่อนหน้านี้ สายโคแอกเชียลถูกใช้อย่างแพร่หลายในการจัดระเบียบสายส่งข้อมูลในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ทุกวันนี้ อัตราการส่งข้อมูลได้เพิ่มขึ้นถึงระดับที่สายเคเบิล RF ทำไม่ได้ ดังนั้นแอปพลิเคชันนี้จึงยุติการใช้งานอย่างรวดเร็ว
ความแตกต่างระหว่างสายโคแอกเชียลและสายหุ้มเกราะและสายหุ้มฉนวน
บ่อยครั้งที่สายเคเบิลโคแอกเซียลสับสนกับลวดหุ้มฉนวนและแม้กระทั่งสายไฟหุ้มเกราะ หากมีความคล้ายคลึงกันภายนอกของการออกแบบ ("ปลอกหุ้มฉนวนแกนกลาง - โลหะที่มีความยืดหยุ่น") จุดประสงค์และหลักการทำงานจะแตกต่างกัน
ในสายโคแอกเซียล เปียทำหน้าที่เป็นตัวนำที่สองที่ทำให้วงจรสมบูรณ์ กระแสโหลดจำเป็นต้องไหลผ่าน (บางครั้งแม้แต่ด้านในและด้านนอกก็ต่างกัน) เปียอาจมีการสัมผัสกับพื้นเพื่อความปลอดภัย แต่อาจไม่มี - ซึ่งไม่ส่งผลต่อการทำงาน นอกจากนี้ยังไม่ถูกต้องที่จะเรียกมันว่าหน้าจอ - ไม่มีฟังก์ชั่นการคัดกรองทั่วโลก
สำหรับสายเคเบิลหุ้มเกราะ เกลียวโลหะด้านนอกช่วยปกป้องชั้นฉนวนและแกนกลางจากความเค้นทางกล มีความแข็งแรงสูงและมีการต่อสายดินตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยเสมอ ในโหมดปกติจะไม่มีกระแสไหลผ่าน
ในลวดหุ้มฉนวน ปลอกนำไฟฟ้าด้านนอกได้รับการออกแบบมาเพื่อปกป้องตัวนำจากการรบกวนจากภายนอก หากจำเป็นต้องป้องกันการรบกวนความถี่ต่ำ (สูงถึง 1 MHz) แสดงว่าหน้าจอต่อสายดินด้านเดียวเท่านั้น สำหรับการรบกวนที่สูงกว่า 1 MHz หน้าจอทำหน้าที่เป็นเสาอากาศที่ดี ดังนั้นจึงต่อสายดินจนสุดหลายจุด (บ่อยเท่าที่เป็นไปได้) ในโหมดปกติ กระแสไม่ควรไหลผ่านหน้าจอเช่นกัน
พารามิเตอร์ทางเทคนิคของสายโคแอกเซียล
หนึ่งในพารามิเตอร์หลักที่คุณต้องใส่ใจเมื่อเลือกสายเคเบิลคือความต้านทานเฉพาะ แม้ว่าพารามิเตอร์นี้จะวัดเป็นโอห์ม แต่ก็ไม่สามารถวัดด้วยเครื่องทดสอบทั่วไปในโหมดโอห์มมิเตอร์ และไม่ขึ้นอยู่กับความยาวของส่วนของสายเคเบิล
อิมพีแดนซ์คลื่นของเส้นถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของการเหนี่ยวนำเชิงเส้นต่อความจุเชิงเส้น ซึ่งในทางกลับกัน ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลางของแกนกลางและเกลียวถัก ตลอดจนคุณสมบัติของไดอิเล็กตริก ดังนั้นหากไม่มีอุปกรณ์ คุณสามารถ "วัด" ความต้านทานคลื่นโดยใช้คาลิปเปอร์ - คุณต้องหาเส้นผ่านศูนย์กลางของแกน d และเกลียว D และแทนที่ค่าลงในสูตร
ที่นี่ด้วย:
- Z คือความต้านทานคลื่นที่ต้องการ
- อีr - ค่าความเป็นฉนวนของไดอิเล็กตริก (สำหรับโพลีเอทิลีนคุณสามารถใช้ 2.5 และสำหรับวัสดุโฟม - 1.5)
ความต้านทานของสายเคเบิลสามารถเป็นอะไรก็ได้ที่มีขนาดที่เหมาะสม แต่ผลิตภัณฑ์ได้รับการผลิตตามมาตรฐานด้วยค่าต่อไปนี้:
- 50 โอห์ม;
- 75 โอห์ม;
- 120 โอห์ม (ตัวเลือกที่ค่อนข้างหายาก)
เป็นไปไม่ได้ที่จะบอกว่าสาย 75 โอห์มดีกว่าสาย 50 โอห์ม (หรือกลับกัน) แต่ละอันจะต้องถูกนำไปใช้แทน - อิมพีแดนซ์ลักษณะของเอาต์พุตตัวส่งสัญญาณZและ, สายสื่อสาร (เคเบิล) Z และโหลดควรเป็น Z . เดียวกันนเฉพาะในกรณีนี้การถ่ายโอนพลังงานจากแหล่งกำเนิดไปยังโหลดจะเกิดขึ้นโดยไม่มีการสูญเสียและการสะท้อนกลับ
มีข้อจำกัดในทางปฏิบัติบางประการในการผลิตสายเคเบิลที่มีความต้านทานสูง สายเคเบิลที่มีขนาด 200 โอห์มขึ้นไปจะต้องเป็นเกลียวที่บางมากหรือมีตัวนำด้านนอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ (เพื่อรักษาอัตราส่วน D/d ให้ใหญ่)ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวใช้งานยากกว่า ดังนั้นสำหรับเส้นทางที่มีความต้านทานสูง จะใช้เส้นสองเส้นหรืออุปกรณ์ที่เข้าชุดกัน
พารามิเตอร์ coax ที่สำคัญอีกตัวหนึ่งคือ การทำให้หมาด ๆ. วัดเป็น dB/m. โดยทั่วไป ยิ่งสายเคเบิลหนาขึ้น (ยิ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางของแกนกลางใหญ่ขึ้นเท่านั้น) สัญญาณก็จะยิ่งลดทอนลงตามความยาวแต่ละเมตร แต่พารามิเตอร์นี้ยังได้รับผลกระทบจากวัสดุที่ใช้ทำสายการสื่อสาร การสูญเสียโอห์มมิกถูกกำหนดโดยวัสดุของแกนกลางและเกลียว การสูญเสียอิเล็กทริกมีส่วน การสูญเสียเหล่านี้จะเพิ่มขึ้นตามความถี่ของสัญญาณที่เพิ่มขึ้น มีการใช้วัสดุฉนวนพิเศษ (PTFE เป็นต้น) เพื่อลดการสูญเสียเหล่านี้ ไดอิเล็กทริกแบบโฟมที่ใช้ในสายเคเบิลราคาถูกมีส่วนทำให้การลดทอนเพิ่มขึ้น
คุณสมบัติที่สำคัญอีกประการของสายโคแอกเชียลคือ ตัวประกอบความเร็ว. พารามิเตอร์นี้จำเป็นเมื่อจำเป็นต้องทราบความยาวของสายเคเบิลในความยาวคลื่นของสัญญาณที่ส่ง (เช่น ในหม้อแปลงความต้านทาน) ความยาวทางไฟฟ้าและความยาวทางกายภาพของสายเคเบิลไม่ตรงกัน เนื่องจากความเร็วของแสงในสุญญากาศมากกว่าความเร็วของแสงในไดอิเล็กทริกของสายเคเบิล สำหรับสายเคเบิลที่มีโพลีเอทิลีนไดอิเล็กทริก Kประณาม=0.66 สำหรับฟลูออโรเรซิ่น - 0.86 สำหรับผลิตภัณฑ์ราคาถูกที่มีฉนวนโฟม - คาดเดาไม่ได้ แต่ใกล้ถึง 0.9 ในวรรณคดีทางเทคนิคต่างประเทศใช้ค่าสัมประสิทธิ์การชะลอตัว - Kชะลอตัวลง=1/Kประณาม.
นอกจากนี้ สายโคแอกเชียลยังมีคุณลักษณะอื่นๆ เช่น รัศมีการดัดงอขั้นต่ำ (ขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกเป็นหลัก) ความเป็นฉนวนของฉนวน เป็นต้น พวกเขายังจำเป็นในการเลือก coax ในบางครั้ง
การทำเครื่องหมายสายโคแอกเซียล
ผลิตภัณฑ์ในประเทศมีเครื่องหมายตัวอักษรและตัวเลข (ยังสามารถพบได้ในขณะนี้) สายเคเบิลถูกกำหนดด้วยตัวอักษร RK (สายความถี่วิทยุ) ตามด้วยตัวเลขที่ระบุ:
- ความต้านทานคลื่น
- ความหนาของสายเคเบิลเป็นมม.
- หมายเลขแค็ตตาล็อก
ดังนั้น สายเคเบิล RK-75-4 จึงแสดงถึงผลิตภัณฑ์ที่มีอิมพีแดนซ์คลื่น 75 โอห์ม และเส้นผ่านศูนย์กลางฉนวน 4 มม.
การกำหนดระหว่างประเทศยังเริ่มต้นด้วยตัวอักษรสองตัว:
- สาย RG RF;
- DG - สายเคเบิลสำหรับเครือข่ายดิจิทัล
- SAT, DJ - สำหรับเครือข่ายกระจายเสียงผ่านดาวเทียม (เคเบิลความถี่สูง)
ถัดมาคือร่างที่เห็นได้ชัดว่าไม่มีข้อมูลทางเทคนิค (ในการถอดรหัส คุณจะต้องดูหนังสือเดินทางของสายเคเบิล) นอกจากนี้ อาจมีตัวอักษรเพิ่มเติมที่ระบุคุณสมบัติเพิ่มเติม ตัวอย่างของการกำหนด - RG8U - สายเคเบิล RF 50 โอห์มที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางลดลงของแกนกลางและความหนาแน่นของเกลียวลดลง
เมื่อเข้าใจถึงความแตกต่างระหว่างสายโคแอกเชียลและผลิตภัณฑ์สายเคเบิลอื่นๆ และเมื่อทราบถึงอิทธิพลของพารามิเตอร์ที่มีต่อประสิทธิภาพแล้ว คุณสามารถใช้ผลิตภัณฑ์นี้ในพื้นที่ที่ต้องการได้สำเร็จ
บทความที่คล้ายกัน:
