К75

Коаксиальный кабель К75: технические характеристики, конструкция и применение

Коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом, обозначаемый в профессиональной среде как К75, представляет собой класс радиочастотных кабелей, предназначенных для передачи высокочастотных сигналов с минимальными потерями и высоким уровнем электромагнитной совместимости. В отличие от кабелей 50 Ом, оптимизированных для мощности, кабели 75 Ом разработаны для минимизации потерь (затухания) на заданной частоте, что делает их доминирующим стандартом в системах телевизионного вещания, кабельного телевидения (CATV), видеонаблюдения (CCTV), спутниковой связи и измерительной аппаратуры. Под маркировкой К75 может подразумеваться широкий спектр кабельной продукции, от отечественных марок (РК 75-Х-Х, RG-6, RG-11) до современных аналогов по международным стандартам.

Конструкция коаксиального кабеля 75 Ом

Конструкция кабеля К75 является классической для коаксиальных линий и включает в себя несколько обязательных элементов, каждый из которых напрямую влияет на электрические и механические параметры.

• Внутренний проводник (центральная жила): Выполняется из медной или меднолуженой проволоки. Может быть монолитным (однопроволочным) для жестких кабелей или многопроволочным (гибким) для мобильных применений. Диаметр проводника (d) — ключевой параметр, влияющий на погонное затухание.
• Диэлектрик (изоляция): Обеспечивает постоянное и соосное расстояние между внутренним и внешним проводником. Применяются материалы: вспененный полиэтилен (Foamed Polyethylene) для низких потерь, сплошной полиэтилен (Solid PE) для повышенной механической стойкости, физически вспененный полиэтилен (Gas Injected Foam PE) как оптимальный баланс. Диэлектрическая проницаемость материала (ε) определяет волновое сопротивление и коэффициент укорочения длины волны.
• Внешний проводник (экран): Выполняет две функции: обратного пути для тока и экранирования от внешних помех. Конструкции варьируются:
  • Оплетка (обычно из луженой меди): Одна или две. Чем выше плотность оплетки (процент покрытия, например, 60%, 96%), тем лучше экранирование на низких и средних частотах.
  • Фольга (алюмополимерная лента): Часто используется в комбинации с оплеткой (кабель типа «dual shield» или «double shield»). Обеспечивает 100% покрытие на постоянном токе и высоких частотах, но не имеет гальванической проводимости по всей длине.
  • Двойная фольга и двойная оплетка (Quad Shield): Применяется в кабелях для профессионального CATV и спутникового ТВ для максимального подавления помех.
• Внешняя оболочка: Защищает кабель от механических повреждений, ультрафиолета, влаги и других внешних факторов. Материалы: ПВХ (для помещений), светостабилизированный полиэтилен (PE) для улицы, безгалогенные составы (LSZH) для объектов с повышенными требованиями пожарной безопасности.

Ключевые электрические и эксплуатационные параметры

Выбор кабеля К75 для конкретной задачи основывается на анализе его технических характеристик.

Таблица 1. Сравнительные параметры распространенных типов кабелей К75

Тип кабеля (аналог)	Диаметр центральной жилы, мм	Диаметр по изоляции, мм	Конструкция экрана	Затухание на 100 м (при 100 МГц), дБ	Затухание на 100 м (при 1000 МГц), дБ	Типовое применение
РК 75-3-11 (RG-59)	0.51	3.7	Оплетка (50-60%)	9.0 — 11.0	30.0 — 35.0	Короткие линии CCTV, бытовое TV
РК 75-4-11 (RG-6)	0.75 — 1.0	4.8	Фольга + оплетка (60-80%)	6.0 — 7.5	20.0 — 24.0	Кабельное TV (CATV), спутниковое TV, видеонаблюдение
РК 75-7-11 (RG-11)	1.5 — 1.6	7.3	Двойная фольга + оплетка (96%)	3.8 — 4.5	13.0 — 15.0	Магистральные линии CATV, длинные трассы CCTV, ETHERNET over COAX
Кабель SAT-703 (DG-113)	1.13	6.8	Двойная фольга + двойная оплетка	4.5 — 5.5	15.0 — 18.0	Профессиональные спутниковые и широкополосные сети

Основные параметры:

• Волновое сопротивление (импеданс): Номинальное значение — 75 Ом. Допустимое отклонение обычно ±3 Ома. Несогласованность импеданса на стыках кабеля и оборудования приводит к отражениям сигнала (КСВ >1) и потере качества изображения (например, в виде «двоения»).
• Погонное затухание (коэффициент ослабления): Важнейший параметр, измеряемый в дБ/м или дБ/100м на конкретной частоте. Зависит от диаметра кабеля, материала диэлектрика и частоты сигнала. Увеличивается пропорционально корню квадратному из частоты. Чем больше диаметр кабеля, тем затухание меньше.
• Коэффициент укорочения (Velocity of Propagation, Vp): Выражается в процентах (обычно 65-87%) и показывает, насколько скорость распространения сигнала в кабеле меньше скорости света в вакууме. Важен для систем, где критична фазовая стабильность (например, в антенных решетках).
• Эффективность экранирования: Измеряется в дБ. Характеризует способность кабеля защищать внутренний сигнал от внешних помех и предотвращать излучение сигнала наружу. Для современных кабелей с двойным экраном составляет 90-120 дБ.
• Рабочая температура и стойкость к внешним воздействиям: Определяется материалами оболочки и изоляции. Уличные кабели должны иметь стойкость к УФ-излучению и широкому температурному диапазону (-60°C … +70°C).

Области применения кабелей К75

Сфера использования кабелей с волновым сопротивлением 75 Ом чрезвычайно широка и охватывает как потребительский, так и профессиональный сегмент.

• Телевизионные системы:
  • Эфирное и кабельное телевидение (CATV): Распределение сигнала от головной станции или антенны к абонентским устройствам. Для магистралей используют кабели большого диаметра (РК 75-7, РК 75-9, РК 75-12), для абонентских ответвлений — РК 75-4 (RG-6).
  • Спутниковое телевидение (SAT): Передача сигнала с LNB конвертера на ресивер. Требуется кабель с низким затуханием в диапазоне СВЧ (950-2400 МГц) и отличным экранированием (предпочтительно Quad Shield).
• Системы видеонаблюдения (CCTV): Передача аналоговых (CVBS, HD-CVI, HD-TVI, AHD) и цифровых (SDI) видеосигналов. Помимо затухания, критична полоса пропускания кабеля. Для длинных трасс (более 100-150 м) с аналоговыми камерами обязательно используют кабели RG-11 или активные усилители.
• Профессиональное вещание и связь: В студиях для соединения аппаратуры, в составе антенно-фидерных систем ретрансляторов. Применяются кабели с высокой фазовой стабильностью и точным волновым сопротивлением.
• Измерительная техника: Осциллографы, анализаторы спектра, генераторы сигналов часто используют входы/выходы 75 Ом, особенно в видео- и телевизионных приложениях. Соединительные кабели должны соответствовать этому импедансу.
• Широкополосный доступ в Интернет (DOCSIS): В технологии DOCSIS, используемой провайдерами кабельного ТВ для предоставления интернет-услуг, применяются высококачественные кабели RG-6 или RG-11 с полосой частот до 1 ГГц и выше.

Правила монтажа и эксплуатации

Некорректный монтаж сводит на нет преимущества даже самого качественного кабеля.

• Радиус изгиба: Не должен превышать 7-10 наружных диаметров кабеля. Резкие перегибы меняют геометрию коаксиальной структуры, вызывают локальное изменение волнового сопротивления и, как следствие, отражения сигнала.
• Защита от влаги: Для уличной прокладки необходимо использовать кабели с влагостойкой оболочкой и заполнением диэлектрика гидрофобным гелем. Все точки соединения (разветвления, коннекторы) должны быть герметизированы термоусадочными трубками с клеевым слоем.
• Обжим коннекторов: Надежный контакт центральной жилы и, что критично, качественный обжим экрана на хвостовик коннектора. Для кабелей с экраном из фольги обязательна фиксация контакта «лепестком» или специальным коннектором, обеспечивающим контакт с фольгой.
• Избегание натяжения: Кабель должен прокладываться с небольшим запасом, без механического натяжения, которое может привести к растяжению и смещению центрального проводника.
• Отдельная прокладка от силовых линий: Минимальное расстояние — 30 см. Параллельная прокладка вплотную к силовым кабелям на длинных участках гарантированно приведет к наводкам сетевой частоты 50 Гц на видеосигнал.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель RG-6 от RG-59?

RG-6 имеет больший диаметр центральной жилы (обычно 1.0 мм против 0.5-0.6 мм у RG-59) и больший диаметр изоляции. Это обеспечивает ему примерно на 30-40% меньшее затухание на высоких частотах. RG-59 подходит для коротких дистанций и низких частот (до 250-500 МГц), а RG-6 является стандартом для современных широкополосных приложений (спутник, цифровое ТВ, интернет DOCSIS) на частотах до 1-2.5 ГГц.

Можно ли использовать кабель 75 Ом вместо 50 Ом и наоборот?

В критичных по мощности и согласованию системах (например, передающая радиоаппаратура) — категорически нет. Несогласованность импеданса приведет к отражению мощности, высокому КСВ, потере эффективности передачи и возможному повреждению выходного каскада передатчика. В приемных системх (например, для подключения телевизионной антенны к ТВ-приемнику) использование 50-омного кабеля вызовет дополнительные, хотя часто и некритичные, потери (около 0.1 дБ) из-за рассогласования, но система будет работать.

Какой кабель лучше для видеонаблюдения на 500 метров?

Для аналогового видеосигнала на такое расстояние стандартный коаксиальный кабель непригоден из-за катастрофического затухания и падения уровня сигнала. Необходимо использовать:
1) Волоконно-оптическую линию с видеопреобразователями.
2) Кабели типа «витая пара» с передачей по ней видеосигнала с помощью пары пассивных или активных приемо-передатчиков (балунов).
3) Комбинированный кабель «видео+питание» специально для CCTV, но с обязательной установкой промежуточных усилителей через каждые 200-250 метров для компенсации потерь.

Что означает маркировка «CATV» и «SAT» на кабеле?

Это обозначение оптимальной области применения, заложенное производителем.
CATV — кабель оптимизирован для диапазона частот кабельного телевидения (обычно до 1 ГГц), имеет хорошее экранирование от низкочастотных помех.
SAT — кабель предназначен для спутникового ТВ. Его ключевые особенности: минимальное затухание в диапазоне СВЧ (начиная с 950 МГц), использование диэлектрика с низкими потерями (например, физически вспененного полиэтилена) и, как правило, усиленное экранирование (двойное или четверное) для защиты от помех в широком спектре.

Почему после замены кабеля на более длинный пропал сигнал со спутника?

Спутниковый сигнал, особенно в Ku-диапазоне, имеет очень низкий уровень. Каждые лишние 10 метров кабеля добавляют потери. Если длина трассы превысила критический порог (обычно для RG-6 это 40-60 м в зависимости от спутника и конвертера), уровень сигнала на входе ресивера может упасть ниже порога чувствительности тюнера. Решение: 1) Заменить кабель на более толстый (например, на RG-11), который имеет меньшее затухание. 2) Установить малошумящий усилитель-распределитель (мачтовый усилитель) ближе к конвертеру.

Заключение

Коаксиальный кабель К75 остается незаменимым решением для передачи высокочастотных сигналов в широком спектре приложений — от бытового телевидения до сложных профессиональных систем вещания и связи. Правильный выбор конкретного типа кабеля, основанный на понимании его параметров (волновое сопротивление, погонное затухание, конструкция экрана, диаметр), а также грамотный монтаж и соблюдение правил эксплуатации являются залогом долговечной и качественной работы всей системы передачи сигнала. При проектировании новых систем следует отдавать предпочтение кабелям с запасом по полосе пропускания и экранированию, учитывая тенденцию к увеличению рабочих частот и требований к помехозащищенности.