Коаксиальный кабель, его конструкция

Практическая работа №12

 

Наименование работы:

Коаксиальный кабель, его конструкция

Цель работы: 1. Исследовать строение коаксиального кабеля

Исследовать процесс обжима коаксиального кабеля

Задание

Определение и классификация коаксиального кабеля

Строение коаксиального кабеля (зарисовать и описать)

Категории коаксиального кабеля. Понятие «тонкого» и «толстого» Ethernet

Опишите алгоритм обжима коаксиального кабеля

ПРИЛОЖЕНИЕ

Процесс обжима коаксиального кабеля

Подготовить коаксиальный кабель к обжиму.

Начать лучше всего с обрезания небольшого кончика кабеля. Хотя на первый взгляд коаксиальный кабель выглядит плотным монолитом, его оплетка очень легко “набирает” воду. А наличие влаги вовсе не способствует возникновению качественного контакта.

Зачистить изоляцию.

Профессиональные установщики, как правило, используют разделочный инструмент для подготовки коаксиального кабеля к монтажу разъема. Для коаксиального кабеля это весьма деликатная операция, при проведении которой используется специальный инструмент, отдаленно напоминающий бельевую прищепку.

Пара замечаний по этому поводу. Внимательно проверить горизонтальную установку лезвий, которые определяют размер зачищенного центрального проводника и размер снятой оболочки. Второе, не менее важное, это проверить высоту установки лезвия, которое зачищает центральный проводник коаксиального кабеля. Если при разделке кабеля это лезвие будет касаться центрального проводника, а он, как правило, выполнен из обмедненной стальной проволоки, то жизнь этого лезвия, увы, будет совсем недолгой.

Кабель RG закладывается под подпружиненную часть. По инструкции, конец кабеля не должен выступать за габарит устройства. Но в реальности удобнее оставить “снаружи” небольшой запас в 3-5 мм. Это позволит позже исправить некоторые ошибки в работе (если они, конечно, возникнут).

Затем устройство несколько раз поворачивается вокруг кабеля, разрезая находящимися внутри ножами изоляцию на фиксированную глубину. Надо отметить, что под каждый тип кабеля может потребоваться индивидуальная настройка ножей.

Рис. 4. Надрезание изоляции коаксиального кабеля

После надрезания изоляции нужно осторожно удалить отрезанные части. Если все было сделано правильно, то внешний вид конца кабеля должен соответствовать показанному на Рис. 5 и образовывать аккуратные “ступеньки” - оплетка, изолятор - центральная жила.

Рис. 5. Зачищенный коаксиальный кабель

 

Далее нужно надеть на центральную жилу контакт. При этом нужно, что бы кончик проводника полностью умещался внутри контакта, а последний краем плотно прилегал к срезу диэлектрика. Но при этом остаток жилы должен быть достаточно длинным, что бы надежно удерживаться всей внутренней поверхностью контакта после его обжимания.

Коаксиальный кабель

Кoaксиа́льный ка́бeль или так называемая коаксиальная пара (образован от латинского co(сum) — совместно и axis — oсь, таким образом, проводники располагаются соосно), также называемый коаксиал (от англ. coaxial), — является электрическим кабелем, оба проводника которого выполнены в виде цилиндров, расположенных соосно и разделённых изоляционным материалом. Данный тип кабеля используется в передачах высокочастотных сигналов.

Строение кабеля

Внутренняя структура коаксиального кабеля выглядит следующим образом:

Внутренний проводник – может быть представлен одиночно-прямолинейным, многопроволочным или многожильным проводом, а также быть выполнен в виде медной трубки, медного или алюминиевого сплава, посеребренной меди, омеднённого алюминия, покрытой медью стали и т. п.

Изоляция - это диэлектрическое заполнение, обеспечивающее соосность расположения внутреннего и внешнего проводников. Может быть выполнена сплошным диэлектриком – фторопластовый цилиндр, сплошной фторопласт, полиэтилен, вспененный полиэтилен и т.п., так и полувоздушным способом - шайбы, кордельно-трубчатый повив и др.

Внешний проводник (экран) – выполнен из фольги или алюминия, оплётки или их комбинаций, а также повива металлических лент, гофрированной трубки и пр. Используемые материалы - медь, алюминий и их сплавы.

Оболочка - слой изоляционного материала, осуществляющий защиту от внешних воздействий. Производится из светостабилизированного (устойчивого к ультрафиолетовым лучам) полиэтилена, ПВХ, повива из фторопластовой ленты или подобного изоляционного материала.

Благодаря уникальному строению коаксиального кабеля, а именно, соосности обоих проводников и соблюдению определенных соотношений их диаметров, электромагнитное поле сосредоточено внутри кабеля и внешнее поле практически отсутствует, поэтому потери на излучение электромагнитной энергии передаваемого сигнала в окружающее кабель пространство почти сведены к нулю. К тому же внешний проводник параллельно выполняет функцию экрана, который защищает электрическую цепь от внешних электромагнитных полей.

Применение

Сфера применения коаксиального кабеля довольно обширна и определяется его основным назначением – передача электрических сигналов с низкими потерями.

Перечень областей техники с применением коаксиального кабеля:

· вещательные сети;

· системы связи;

· антенно - фидерные системы;

· компьютерные сети;

· системы дистанционного управления, контроля и измерений;

· автоматические системы управления, производственные и научно-исследовательские системы;

· системы автоматики и сигнализации;

· каналы связи в любительской и бытовой технике;

· видеосистемы наблюдения и объектного контроля;

· каналы связи различных мобильных объектов (летательных аппаратов, судов и др.) и радиоэлектронных устройств;

· осуществление связи между блоками и внутри блоков составляющих в радиоэлектронной аппаратуре;

· военная техника и сопутствующие области спец назначения.

Помимо создания каналов по передаче сигнала, кабели небольшой длины могут применяться и в других целях:

· согласующие и симметрирующие устройства;

· кабельные линии задержки;

· формирователи импульса и фильтры;

· четвертьволновые трансформаторы.

Классификация

1) По назначению кабель подразделяют на следующие группы:

· для систем связи;

· компьютерных сетей;

· космической техники;

· бытовой техники;

· для систем кабельного телевидения;

· авиационный

и т. д.

2) По волновому сопротивлению:

Волновое сопротивление кабеля может быть различным. Однако же некоторые его величины стандартизированы. Это три значения международных стандартов и пять российских:

· 50 Ом — самый распространённый тип кабеля, используется в различных областях радиоэлектроники. Выбор данной величины волнового сопротивления обусловлен способностью такого кабеля, передавать радиосигналы, близкие к предельно достижимым показаниям передаваемой мощности и электрической прочности с минимальными потерями.

· 75 Ом — также является очень распространённым типом коаксиального кабеля. Традиционно применяется в телевизионных системах передачи сигнала. Выбран, благодаря хорошему соотношению механической прочности и небольшой себестоимости. Распространён в сферах, где не используются высокие мощности, и требуется большой метраж кабеля. Потери сигнала немногим больше, чем в кабеле с волновым номинальным сопротивлением 50 Ом.

· 100 Ом — редко используемая группа. Применяется, в основном, в технике использующей импульсы и в специальных целях.

· 150 Ом — редко применяется, в основном, в технике использующей импульсы, а также для специальных целей. В международных стандартах не предусмотрен.

· 200 Ом — используется очень редко, предусмотрен только российскими стандартами.

Существуют коаксиальные кабели с ненормируемыми волновыми сопротивлениями: наиболее распространёны в аналоговой звукотехнике.

3) По диаметру изоляции:

· крупногабаритный диаметр — более 11,5 мм;

· среднегабаритный диаметр — 3,7 ÷ 11,5 мм;

· миниатюрный диаметр — 1,5 ÷ 2,95 мм;

· субминиатюрный диаметр — до 1 мм.

4) По степени экранирования:

· излучающие кабели - имеют намеренно заниженную, но контролируемую степень экранирования;

· обычный экран;

· однослойная оплётка;

· двойная или многослойная оплётка, и также с дополнительным экранирующим слоем;

· экран с лужёной оплёткой;

· сплошной экран;

· экран из металлической трубки.

5) По гибкости (стойкость к частым перегибам кабеля и по механическому моменту изгиба кабеля):

· особо гибкий;

· гибкий;

· полужёсткий;

· жёсткий.

Категории

Коаксиальный кабель подразделяется по категориям шкалы Radio Guide. Наиболее распространенные типы кабелей:

· RG-213 и RG-8 — «Толстый Ethernet» (Thicknet). Кабель коаксиальный RG 213 (RG-8) с волновым номинальным сопротивлением 50 Ом. Стандарт 10BASE5;

· RG-58 — «Тонкий Ethernet» (Thinnet), с волновым номинальным сопротивлением 50 Ом. Стандарт10BASE2;

· RG-58/U — центральный проводник выполнен сплошным;

· RG-58A/U —центральный проводник выполнен многожильным;

· RG-58C/U — кабель используется для военных целей;

· RG-59 — кабель для телевизионных целей (Broadband/CableTelevision), с номинальным волновым сопротивлением 75 Ом. Кабель коаксиальный RG 59 является Российским аналогом РК-75-х-х («кабель радиочастотный»);

· RG-6 — кабель для телевизионных целей (Broadband/CableTelevision), с номинальным волновым сопротивлением 75 Ом. У этой категории кабеля имеют некоторые разновидности, они характеризуют его тип и материал исполнения. Является Российским аналогом РК-75-х-х («кабель радиочастотный»);

· RG-11- кабель для магистральных линий, используется для больших расстояний (до 600 м.). Благодаря полиэтиленовой внешней изоляции, его без проблем можно использовать в сложных условиях (колодцы, улица). Модификация этого кабеля, S1160 отличается наличием троса, который используется в качестве несущего элемента, кабель пробрасывается по воздуху (например, между строениями);

· RG-62 — ARCNet, волновое сопротивление 93 Ом.

Тoнкий» Ethеrnet

Когда-то был одним из наиболее распространённых кабелей для построения локальных сетей. Благодаря своим характеристикам, а именно диаметру в 6 мм и значительной гибкости, он может быть проложен практически в любых местах. Соединяются кабели между собой и с сетевой платой компьютера с помощью коннектора ВNC (Вayonet Nеill-Concеlman). Также существует соединение кабелей между собой при помощи прямого соединения (I-коннектора BNC). На неиспользуемых концах сегмента нужна установка терминаторов. По такому типу кабеля можно пересылать данные на скорости до 10 Мбит/сек. на расстояние около 185 м.

Толстый» Ethеrnet

Данный кабель RG-11, толстый — диаметр его 11,7 мм, у него более толстый центральный проводник, чем у «тонкого Ethernet». Это обусловливает наличие двух существенных недостатков – он плохо гнётся и имеет достаточно высокую цену. Помимо этого, при подсоединении к компьютеру наблюдаются некоторые сложности — необходимо использование трансиверов АUI (Attаchment Unit Interfаce), которые присоединяются к сетевой карте с помощью ответвителя, пронизывающего кабель – так называемые «вампирчики». Но естественно есть у данного кабеля и достоинства. За счёт всё того же более толстого проводника передавать данные можно на расстояниях до 500 м, при этом максимально возможная скорость будет составлять 10 Мбит/с. В силу дороговизны и сложности установки этот кабель не получил достаточно широкого распространения, в отличии от RG-58. Иногда можно встретить иное название RG-8 – это «Желтый Ethеrnet» (англ. Yellоw Ethеrnet), так как исторически фирменный кабель имел жёлтую окраску (сейчас стандартным цветом является серый).

Обозначение

Практическая работа №12

 

Наименование работы:

коаксиальный кабель, его конструкция

Цель работы: 1. Исследовать строение коаксиального кабеля