Коаксиальный кабель: структура, материалы и разновидности

Коаксиальный кабель представляет собой особый радиочастотный кабель, предназначенный для передачи сигналов высокой частоты.

Структура коаксиального кабеля

По своей структуре RG кабель представляет собой сердечник из двух проводников – внутреннего и располагающегося вокруг него внешнего, которые разделены слоем диэлектрика. Внешний слой, цельный или плетеный, служит в первую очередь для экранирования. Он гасит излучения от сигнала, передаваемого по кабелю, и одновременно защищает его от внешних наводок. По направлению продольной оси оба проводника обладают однородным сечением.

В структуру коаксиального кабеля входит 4 основных компонента:

1. Внутренний (центральный) проводник или сердечник. Это может быть многожильный провод, витый или прямой одиночный провод, а также трубка.
2. Внешний проводник или экран. Его роль может исполнять повив из металлической ленты, гофрированная трубка, фольга с покрытием из алюминия, оплетка.
3. Изоляция или диэлектрик. Предназначена для стабильной фиксации расположения сердечника и внешнего проводника друг относительно друга. Может быть полувоздушной либо сплошной.
4. Оболочка. Представляет собой внешний слой из специального материала с высокими показателями светостабильности, что делает ее стойкой к воздействию ультрафиолетовой составляющей солнечного излучения. Основная функция – защита от УФЛ и механических повреждений. Помимо слоя светостабилизированного материала в оболочку входит повив из ленты — поливинилхлоридной или фторопластовой.

Материалы

В производстве коаксиальных кабелей применяются только надежные материалы повышенного качества, которые отличаются улучшенными изоляционными характеристиками либо высокой проводимостью.

Центральный (внутренний) проводник небольшого либо среднего диаметра выполняется из омедненной стали или чистой меди. Сердечник большого диаметра допускается изготавливать из алюминия, но в обязательном порядке покрывать медным слоем.

Внутренний слой диэлектрика чаще всего изготавливают из вспененного полиэтилена, который способен обеспечить должный уровень изоляции между двумя проводниками.

Экран или внешний проводник располагается поверх слоя изоляции. Чаще всего он делается из оплетки (переплетенной проволоки) или алюминиевой фольги на эластичной основе. А для coaxial высокого качества используют одновременно и фольгу, и проволочную оплетку. По мере возрастания плотности оплетки, увеличивается и уровень экранирования. При особенно высоких требованиях к экранированию проволочную оплетку располагают между двумя слоями алюминиевой фольги, а при максимальных – добавляют дублирующую проволочную оплетку.

Внешнюю оболочку выполняют из поливинилхлорида или полиэтилена. Выбор материала зависит от условий, в которых будет использоваться коаксиальный кабель. Если предполагается закапывать его в грунт или использовать в условиях повышенной влажности, оболочку делают из полиэтилена, обладающим высокими влагоотталкивающими показателями. Для прокладки на открытом воздухе или в помещениях больше подходит оболочка из поливинилхлорида. При воздушной прокладке к оболочке добавляют особый несущий силовой элемент из стальной проволоки, который не дает кабелю растягиваться и предохраняет от порывов его внутренние слои.

Разновидности и параметры коаксиального кабеля

Основной критерий классификации коаксиальных кабелей – предназначение: для бытовой техники, космической и авиатехники, телефонных линий, телевизионных систем, компьютеров, аналогового и цифрового вещания, систем охраны и видеонаблюдения. К примеру, кабель RG-6 рекомендован для подключения камер видеонаблюдения систем охраны, интернета, спутникового и кабельного телевещания, телеантенн.

Помимо основного предназначения могут использоваться в системах измерения и контроля, для фильтров формирования импульса, волновых трансформаторов, в системах сигнализации и автоматики, для согласующих устройств, кабельных линий задержки.

Главным параметром коаксиального кабеля считается волновое сопротивление. По нему существует 5 стандартов:

• 50 Ом – чаще всего используется в сфере электроники;
• 75 Ом – используется в телевизионной и видеотехнике;
• 100 Ом – чаще всего применяется в импульсной технике;
• 150 Ом – используется редко (в специфической импульсной технике);
• 200 Ом – самая редкая разновидность.

Помимо волнового сопротивления и предназначения существует разделение:

• по уровню экранирования – с классическим стандартным экраном (проволочная оплетка в один слой), сплошным экраном (прочная оплетка из луженой проволоки металлической трубки), с дополнительным экранированием;
• по гибкости – особо гибкие, среднегибкие, полужесткие, жесткие;
• по диаметру изоляции – крупногабаритные, среднегабаритные, миниатюрные, суб-миниатюрные.

Когда требуется надежно защитить проводимые сигналы от любого внешнего воздействия, использование коаксиальных кабелей – один из лучших способов улучшить передачу и снизить потери электромагнитной энергии.