Кабели коаксиальные

Коаксиальный кабель (от лат. «co» — совместно и «axis» — ось) — это электрический кабель, состоящий из центрального проводника и экрана, расположенных соосно и разделенных изоляционным материалом. Благодаря своей конструкции он обеспечивает передачу высокочастотных сигналов с минимальными потерями и защитой от внешних электромагнитных помех.

1. Конструкция коаксиального кабеля

Конструкция коаксиального кабеля включает несколько обязательных элементов, каждый из которых выполняет важную функцию.

1.1. Центральный проводник (жила)

• Материал: Медь, омедненная сталь, алюминий
• Строение:
  • Однопроволочный (жесткий)
  • Многопроволочный (гибкий)
• Диаметр: От 0.5 мм до 2.5 мм и более
• Назначение: Передача высокочастотного сигнала

1.2. Изоляция (диэлектрик)

• Материалы:
  • Сплошной полиэтилен (PE)
  • Вспененный полиэтилен (Foamed PE)
  • Фторопласт (PTFE)
  • Воздушно-пористая изоляция
• Функции:
  • Фиксация положения центральной жилы
  • Защита от короткого замыкания
  • Определение волнового сопротивления

1.3. Экран

• Назначение: Защита от внешних помех и предотвращение излучения сигнала
• Конструкция:
  • Фольга (алюминиевая или медная)
  • Оплетка из медных или оловянных проволок
  • Комбинация: фольга + оплетка (двойной экран)
  • Тройной экран: фольга + оплетка + фольга

1.4. Внешняя оболочка

• Материалы:
  • Поливинилхлорид (PVC) — для внутренней прокладки
  • Полиэтилен (PE) — для наружной прокладки
  • Светостабилизированный полиэтилен — устойчивость к УФ
  • Малотекущий полиэтилен — для прокладки в трубах

2. Основные характеристики и параметры

2.1. Волновое сопротивление

• Стандартные значения:
  • 50 Ом — профессиональная радиосвязь, измерительная техника
  • 75 Ом — телевизионные системы, видеотехника
  • 100 Ом — компьютерные сети (устаревший стандарт)

2.2. Погонное затухание

• Измерение: дБ/м или дБ/100 м
• Зависимость: Увеличивается с ростом частоты сигнала
• Факторы влияния:
  • Качество диэлектрика
  • Диаметр проводников
  • Материал изоляции

2.3. Экранирование

• Эффективность экранирования: 60-100 дБ
• Классификация:
  • Одноэкранные (60-70 дБ)
  • Двухэкранные (80-90 дБ)
  • Многоэкранные (более 90 дБ)

3. Типы и марки коаксиальных кабелей

3.1. По гибкости

• Жесткие: Медная трубка с воздушной изоляцией
• Полужесткие: Сплошной внешний проводник
• Гибкие: Многопроволочная оплетка

3.2. По применению

Кабели 75 Ом:

• RG-6: Спутниковое и кабельное ТВ
• RG-11: Магистральные линии, длинные трассы
• SAT-50: Современные спутниковые системы

Кабели 50 Ом:

• RG-58: Радиосвязь, измерительные приборы
• RG-213: Профессиональная радиосвязь
• LMR-400: Высокочастотные системы связи

4. Области применения

4.1. Телевизионные системы

• Эфирное телевидение: Антенные кабели
• Кабельное телевидение: Распределительные сети
• Спутниковое телевидение: От антенны до ресивера

4.2. Системы связи

• Радиорелейные линии
• Сотовые сети базовых станций
• Системы радиосвязи и навигации

4.3. Компьютерные сети

• Исторически: Сети 10BASE2, 10BASE5
• Современное применение: Промышленные сети

4.4. Видеонаблюдение

• Передача видео сигналов
• Системы безопасности
• Цепи питания по коаксиальному кабелю (PoC)

4.5. Измерительная техника

• Осциллографы
• Генераторы сигналов
• Анализаторы спектра

5. Сравнительная таблица популярных марок

Марка	Волновое сопротивление, Ом	Диаметр, мм	Затухание на 100 МГц, дБ/100м	Применение
RG-6	75	6.8	6.5	Кабельное ТВ, спутниковое ТВ
RG-11	75	10.3	4.3	Магистральные линии ТВ
RG-58	50	5.0	12.0	Радиосвязь, измерительные приборы
RG-213	50	10.3	6.0	Профессиональная радиосвязь
LMR-400	50	10.3	4.3	Высокочастотные системы связи

6. Монтаж и соединение

6.1. Типы соединителей

• BNC: Быстрое соединение/разъединение
• F-коннектор: Телевизионные системы
• N-коннектор: Профессиональное оборудование
• SMA: Высокочастотная техника

6.2. Правила монтажа

• Минимальный радиус изгиба: 5-10 диаметров кабеля
• Защита от перегибов: Использование угловых адаптеров
• Заземление: Корректное заземление экрана
• Защита от влаги: Герметизация соединений на улице

7. Проблемы и решения

7.1. Типичные проблемы

• Потери сигнала: Неправильный выбор кабеля
• Помехи: Некачественное экранирование
• Коррозия: Нарушение герметичности
• Механические повреждения: Нарушение правил монтажа

7.2. Методы диагностики

• Измерение КСВ: Оценка согласования
• Рефлектометрия: Поиск повреждений
• Измерение затухания: Проверка качества линии

8. Современные тенденции

8.1. Новые материалы

• Вспененные диэлектрики: Снижение потерь
• Многослойное экранирование: Улучшение защиты
• Композитные материалы: Повышение долговечности

8.2. Специализированные решения

• Огнестойкие кабели: Для критических объектов
• Подводные кабели: Морские применения
• Высокотемпературные версии: Промышленные применения

9. Будущее коаксиальных кабелей

Несмотря на развитие волоконно-оптических технологий, коаксиальные кабели сохраняют свои позиции в следующих областях:

• «Последняя миля» в кабельном телевидении
• Мобильная связь (антенные фидеры)
• Автомобильная электроника
• Бытовая электроника

Заключение

Коаксиальный кабель остается важным элементом в системах передачи высокочастотных сигналов благодаря:

• Проверенной надежности
• Относительной простоте монтажа
• Хорошей защите от помех
• Широкой совместимости с оборудованием

При выборе коаксиального кабеля необходимо учитывать:

• Требуемое волновое сопротивление
• Рабочий диапазон частот
• Условия эксплуатации
• Требования к экранированию

Правильный выбор и качественный монтаж коаксиального кабеля — залог долговечной и надежной работы любой системы передачи высокочастотных сигналов.