Kabel koncentryczny służy do przesyłania energii RF z jednego portu lub komponentu do innych portów/części systemu. Standardowy kabel koncentryczny jest używany jako linia koncentryczna mikrofalowa. Ten rodzaj przewodu zazwyczaj składa się z dwóch przewodników o kształcie cylindrycznym, ułożonych wokół wspólnej osi. Wszystkie są oddzielone materiałem dielektrycznym. Przy niższych częstotliwościach jako dielektryk stosuje się polietylen, a przy wyższych – teflon.
Rodzaj kabla koncentrycznego
Istnieje wiele rodzajów kabli koncentrycznych, w zależności od konstrukcji przewodnika i zastosowanych metod ekranowania. Wśród kabli koncentrycznych znajdują się standardowe kable koncentryczne, jak opisano powyżej, a także kable koncentryczne wypełnione gazem, kable koncentryczne przegubowe oraz kable koncentryczne dwużyłowe ekranowane.
Elastyczne kable koncentryczne stosuje się w antenach odbiorczych telewizyjnych, których przewodniki zewnętrzne wykonane są z folii lub oplotu.
W zakresie częstotliwości mikrofalowych zewnętrzny przewodnik jest sztywny, a dielektryk stały. W kablach koncentrycznych wypełnionych gazem, środkowy przewodnik jest wykonany z cienkiego izolatora ceramicznego, również z politetrafluoroetylenu. Jako materiał dielektryczny można zastosować suchy azot.
W przypadku kabla koncentrycznego przegubowego izolator wewnętrzny jest umieszczony wokół wewnętrznego przewodu, wokół przewodu ekranowanego i wokół tej ochronnej osłony izolacyjnej.
W podwójnie ekranowanym kablu koncentrycznym zazwyczaj stosuje się dwie warstwy ochrony, składające się z ekranu wewnętrznego i zewnętrznego. Chroni to sygnał przed zakłóceniami elektromagnetycznymi i wszelkim promieniowaniem z kabla, które może wpływać na pobliskie systemy.
Charakterystyczna impedancja linii koncentrycznej
Charakterystyczną impedancję typowego kabla koncentrycznego można wyznaczyć korzystając z następującego wzoru.
Zo = 138/sqrt(K) * Log(D/d) Ohm
W,
K to stała dielektryczna izolatora pomiędzy przewodnikiem wewnętrznym i zewnętrznym. D to średnica przewodnika zewnętrznego, a d to średnica przewodnika wewnętrznego.
Zalety kabla koncentrycznego
Oto zalety kabla koncentrycznego:
➨Ze względu na efekt naskórkowości, kable koncentryczne stosowane w aplikacjach o wysokiej częstotliwości (>50 MHz) wykorzystują miedzianą powłokę żyły środkowej. Efekt naskórkowości jest wynikiem propagacji sygnałów o wysokiej częstotliwości wzdłuż zewnętrznej powierzchni przewodnika. Zwiększa to wytrzymałość kabla na rozciąganie i zmniejsza jego wagę.
➨Kabel koncentryczny jest tańszy.
➨Zewnętrzny przewód w kablu koncentrycznym służy do poprawy tłumienia i ekranowania. Osiąga się to poprzez zastosowanie drugiej folii lub oplotu zwanego osłoną (oznaczoną jako C2 na rysunku 1). Osłona służy jako osłona środowiskowa i jest stosowana w integralnym kablu koncentrycznym jako środek zmniejszający palność.
➨Jest mniej podatny na szumy i zakłócenia (EMI lub RFI) niż kable skrętkowe.
➨W porównaniu ze skrętką obsługuje transmisję sygnału o dużej przepustowości.
➨Łatwe do okablowania i rozbudowy ze względu na elastyczność.
➨Umożliwia większą prędkość transmisji, kabel koncentryczny ma lepszy materiał ekranujący.
Wady kabla koncentrycznego
Oto wady kabla koncentrycznego:
➨Duży rozmiar.
➨Instalacja na duże odległości jest kosztowna ze względu na grubość i sztywność.
➨Ponieważ do przesyłania sygnałów w całej sieci wykorzystywany jest pojedynczy kabel, jeśli jeden kabel ulegnie uszkodzeniu, cała sieć przestanie działać.
➨Bezpieczeństwo jest kwestią priorytetową, gdyż łatwo jest podsłuchać kabel koncentryczny, przerywając go i wkładając między dwa złącza złącze T (typu BNC).
➨Musi zostać uziemiony, aby zapobiec zakłóceniom.
Czas publikacji: 15 grudnia 2023 r.
