Kabel koncentryczny: Różnice pomiędzy wersjami

Dodane 9001 bajtów ,  3 lata temu
przyłacza
(lit.)
(przyłacza)
'''Kabel koncentryczny''' ([[język angielski|ang.]] ''coaxial cable'', zwany także kablem współosiowym) – przewód telekomunikacyjny, wykorzystywany do transmisji sygnałów zmiennych małej mocy.
 
Definicja
 
Kabel koncentryczny jest rodzajem kabla elektrycznego, którego wewnętrzna żyła kabla otoczona jest izolatorem termicznym - o okrągłym przekroju; otoczony osłoną przewodzącą. Określnie koncentryczny pochodzi od wewnętrznego przewodnika, a zewnętrzna osłona dzieli geometryczną oś. Kabel koncentryczny został wynaleziony przez angielskiego inżyniera i matematyka Olivera Heaviside'a, który opatentował projekt w 1880 roku.<ref>{{Cytuj |autor = Nahin, Paul J. |tytuł = Oliver Heaviside : the life, work, and times of an electrical genius of the Victorian age |data = 2002 |isbn = 0801869099 |wydanie = Johns Hopkins pbk. ed |miejsce = Baltimore, Md. |wydawca = Johns Hopkins University Press |oclc = 47915995 |url = https://www.worldcat.org/oclc/47915995}}</ref> Kabel koncentryczny różni się od innych kabli osłonowych, ponieważ wymiary kabli są kontrolowane, aby zapewnić precyzyjny, stały odstęp (który jest niezbędny do skutecznego działania jako linia transmisyjna) między przewodnikami. Kabel koncentryczny jest używany jako linia transmisyjna dla sygnałów o częstotliwościach radiowych. Znajduję on zastosowania: jako przewody zasilające nadajniki radiowe oraz odbiorniki z antenami, w połączeniach sieci komputerowych, cyfrowym audio (S / PDIF) i dystrybucji sygnałów telewizji kablowej. Jedną z zalet użycia kabla koncentrycznego w porównaniu do innych rodzajów linii transmisji radiowej jest to, że w przypadku idealnego kabla koncentrycznego pole elektromagnetyczne przenoszące sygnał istnieje tylko w przestrzeni między przewodem wewnętrznym i zewnętrznym. Dzięki tej właściwości kabel koncentryczny można stosować obok metalowych obiektów takich jak rynny bez strat mocy występujących w innych typach linii przesyłowych. Co więcej, kabel koncentryczny zapewnia ochronę sygnału przed zewnętrznymi zakłóceniami elektromagnetycznymi.<ref>''Coaxial cable'', Wikipedia, 23 lutego 2018 [dostęp 2018-03-13] (<abbr>ang.</abbr>).wiki</ref>
 
OPIS KABLA KONCENTRYCZNEGO
 
Kabel koncentryczny przewodzi sygnał elektryczny za pomocą przewodnika wewnętrznego (zwykle ze stałej miedzi, linka skręcana miedziana lub miedziowany drut stalowy) otoczonego warstwą izolacyjną, całość zabezpieczona osłoną, zwykle od jednej do czterech warstw plecionego warkocza metalicznego i taśmy metalowej. Kabel jest chroniony przez zewnętrzną koszulkę izolacyjną. Zazwyczaj osłona jest utrzymywana w potencjale uziemienia, a napięcie przenoszące sygnał jest zastosowane do środkowego przewodu. Zaletą współosiowej konstrukcji jest to, że pola elektryczne i magnetyczne są ograniczone do dielektryka z małym wyciekiem poza osłonę. Natomiast, na zewnątrz kabla, pole magnetyczne i elektryczne  są w dużym stopniu chronione przed zakłóceniami sygnałów wewnątrz kabla. Kable o większej średnicy oraz kable z wieloma osłonami mają mniejszy wyciek (straty). Dzięki tej właściwości kabel koncentryczny jest dobrym wyborem do przenoszenia słabych sygnałów, które nie mogą tolerować zakłóceń ze strony otoczenia lub silniejszych sygnałów elektrycznych, których nie może być dozwolone emanowanie, ani łączenie z sąsiednimi strukturami, czy obwodami.<ref>American Radio Relay League., ''The ARRL handbook for radio communications 2010.'', wyd. 87th ed, Newington, CT: American Radio Relay League, 2009, ISBN 0-87259-144-1, [[Online Computer Library Center|OCLC]] 437300175</ref>
 
Parametry
 
Przy wyborze kabla koncentrycznego brane są pod uwagę: rozmiar fizyczny, wydajność częstotliwości, tłumienie, wydajność mocy, elastyczność, siła oraz koszt. Przewód wewnętrzny może być lity lub żyłowy. Żyłowy jest bardziej elastyczny. Aby uzyskać lepszą wydajność wysokich częstotliwości, przewód wewnętrzny może być posrebrzany. Stalowy przewód pokryty miedzią jest często używany jako przewód wewnętrzny do kabli stosowanych w przemyśle telewizji kablowej.
 
Wiele konwencjonalnych kabli koncentrycznych wykorzystuje pleciony drut miedziany tworzący osłonę. Dzięki temu kabel może być elastyczny, ale oznacza to również, że w warstwie ochronnej są luki, a wewnętrzny wymiar osłony zmienia się nieznacznie, ponieważ splot nie może być płaski.<ref name=":0">American Radio Relay League., ''The ARRL UHF/Microwave experimenter's manual : antennas, components, and design.'', Newington, CT, USA: American Radio Relay League, 1990, ISBN 0-87259-312-6, [[Online Computer Library Center|OCLC]] 22984184.</ref>
 
Końce kabli koncentrycznych zwykle zakończone są złączkami. Złącza koncentryczne są zaprojektowane w taki sposób, aby utrzymywać współosiowy kształt w całym połączeniu i mają taką samą impedancję (opór pozorny) jak dołączony kabel.
 
W celu uzyskania lepszej wydajności ekranowania, w niektórych kablach występuję osłona dwuwarstwowa. Osłona może być dwoma warkoczami, natomiast obecnie bardziej powszechne jest użycie cienkiej folii okrytej oplotem z drutu. Niektóre kable mogą być oblekane w więcej niż dwie warstwy osłony, takie jak "quad-shield", która charakteryzuje się wykorzystaniem przemiennie warstwy folli i plecionki, niektóre osłony są solidną metalową rurą.<ref name=":0" />
 
Inne projekty ekranów, uzyskują lepszą wydajność kosztem elastyczności. Kable tego typu nie mogą być mocno zgięte, ponieważ osłona będzie się załamywać, powodując straty w kablu. Jeśli używana jest osłona foliowa, to mały przewodnik druciany, stanowiący część folii sprawia, że lutowanie zakończenia ekranu jest łatwiejsze.
 
Impedancja
 
Najlepszy opór (impedancja) kabla koncentrycznego w aplikacjach o dużej mocy, wysokim napięciu oraz niskiej tłumienności zostały zdeterminowane eksperymentalnie w 1929 roku, w Bell Laboratories; odpowiednio 30Ω, 60Ω i 77Ω. Biorąc pod uwagę kabel koncentryczny z dielektrykiem powietrznym oraz osłoną o danej wewnętrznej średnicy, tłumienie jest minimalizowane poprzez wybór średnicy przewodu wewnętrznego, aby uzyskać charakterystyczny opór 76.7 Ω <ref>[http://www.microwaves101.com/encyclopedia/coax_power.cfm "Coax power handling"]''. Microwaves 101. 2008-09-14. Retrieved 2012-01-25.''</ref>. Biorąc pod uwagę bardziej powszechne dielektryki, opór z najlepszą stratą spada do wartości pomiędzy 52-64 Ω. Maksymalną moc wyjściową osiąga się przy 30 Ω.
 
Ubytek sygnału jest to przejście pól elektromagnetycznych przez ekran kabla i pojawia się w obu kierunkach. Ingresja (wejście) jest przejściem sygnału zewnętrznego do kabla i w rezultacie może spowodować szum i zakłócenie pożądanego sygnału. Egress (wyjście) jest przejściem zamierzonego sygnału, który ma pozostać w kablu i może spowodować słabszy sygnał na końcu kabla oraz zakłócenie częstotliwości radiowych pobliskich urządzeń. Poważny ubytek sygnału może być spowodowany nieprawidłowym zainstalowaniem złączy lub wadami osłony kabla. Powstające ubytki i luki pozwalają polu elektromagnetycznemu przenikać na drugą stronę. Na przykład plecione osłony mają wiele małych szczelin. Szczeliny są mniejsze, jeśli używamy osłonę z folii (litego materiału), ale wciąż jest spoina (szew), który przebiega na długości kabla. W przypadku, gdy folia zwiększa swoją sztywność to grubość folii również się zwiększa - dlatego  cienka warstwa folii jest otoczona warstwą metalowego oplotu, który daje większą elastyczność dla danego przekroju poprzecznego. Ubytek sygnału może być znaczący, jeśli kontakt z powierzchnia styku złączy na każdym końcu kabla jest słaby albo w przypadku występowania przerwy w osłonie.<ref>''Coaxial cable'', Wikipedia, 23 lutego 2018 [dostęp 2018-03-13] (<abbr>ang.</abbr>).wiki</ref>
# Nahin, Paul J. (2002), ''Oliver Heaviside: The Life, Work, and Times of an Electrical Genius of the Victorian Age'', ISBN ISBN, ISBN 0-8018-6909-9.
# ''Coaxial cable'', Wikipedia, 23 lutego 2018 [dostęp 2018-03-13] (<abbr>ang.</abbr>).wiki
# American Radio Relay League., [https://www.worldcat.org/oclc/437300175 ''The ARRL handbook for radio communications 2010.''], wyd. 87th ed, Newington, CT: American Radio Relay League, 2009, ISBN 0-87259-144-1, [[Online Computer Library Center|OCLC]] [http://worldcat.org/oclc/437300175 437300175].
# American Radio Relay League., [https://www.worldcat.org/oclc/22984184 ''The ARRL UHF/Microwave experimenter's manual : antennas, components, and design.''], Newington, CT, USA: American Radio Relay League, 1990, ISBN 0-87259-312-6, [[Online Computer Library Center|OCLC]] [http://worldcat.org/oclc/22984184 22984184].
# [http://www.microwaves101.com/encyclopedia/coax_power.cfm "Coax power handling"]''. Microwaves 101. 2008-09-14. Retrieved 2012-01-25.''
# [[Wikipedysta:Lukasz Jasztal86/brudnopis#cite ref-6|↑]] ''Coaxial cable'', Wikipedia, 23 lutego 2018 [dostęp 2018-03-13] (<abbr>ang.</abbr>).wiki?
 
== Budowa ==