Universal Communications, телевизионное оборудование и телеканалы  
Поиск по сайту:   

Оборудование:

 

Пользователям
Профессионалам

ТВ-программы:

 

ТВ-каналы
Video on demand


Радиочастотные кабели

Наверное, никто не будет спорить, что коаксиальные кабели в структуре любой радиотехнической системы играют одну из определяющих ролей. Несмотря на это, мало где описано, какие конструкции коаксиальных кабелей существуют и, тем более, - где, как и какие из них оптимальнее всего применять. Естественно, конструкций коаксиальных кабелей - более сотни, поэтому в данном обзоре будут рассмотрены и сравнены только наиболее широко применяемые коаксиалы.

Начнем, пожалуй, с внесения ясности в некоторые определения, которыми характеризуются все коаксиальные кабели. Что такое внутренний и внешний проводники коаксиала, знают все мало-мальски связанные с радиотехникой люди. Однако в определении изоляции большинство людей, на мгновение задумавшись, дают, в основном, неверный ответ, полагая, что это то черное вещество, которым покрывается большинство кабелей. Все они были бы абсолютно правы, если бы речь шла об электрокабелях. В радиочастотных же коаксиальных кабелях изоляцией принято называть конструкцию, изолирующую внутренний проводник от внешнего. Самое интересное здесь заключается в том, что одним из наилучших изоляторов является воздух (практически как вакуум), что естественно нельзя обеспечить в полной мере, поэтому появляются конструкции весьма замысловатой формы (см. рис. 1). То же, чем покрывается кабель, называется оболочкой.

Однако главная причина затеянного мной выяснения определений заключается в другом. Если Вы при подборе коаксиального кабеля откроете какой-либо каталог или чей-нибудь прайс-лист и в графе "Размер" увидите, к примеру, 17 мм, то, купив этот кабель и измерив его внешний размер, Вы получите далеко не 17 мм, а все 22-24 мм. Нюанс же здесь заключается в том, что размеры всех коаксиальных кабелей даются по изоляции без учета размеров внешнего проводника и оболочки. Поэтому, если Вам важен наружный размер кабеля (к примеру, для прокладки его по заранее смонтированным закладным определенного размера), лучше заранее учесть эту "маленькую тонкость".

К основным характеристикам, необходимым для подбора требуемого коаксиального кабеля, относятся:

- волновое сопротивление.

Основная масса коаксиалов делится на 75- и 50-Омные. Когда и почему произошло разделение - разные источники дают разные версии. Мы ограничимся фактами. 75-Омные кабели при том же наружном размере имеют меньшее затухание по сравнению с 50-Омными, а так же более низкую стоимость из-за более тонкого внутреннего проводника. Однако этот выигрыш полностью перекрывается одним недостатком. Благодаря более толстому внутреннему проводнику 50-Омные кабели способны передавать мощность на 30 % больше, чем 75-Омный того же размера, в то время как разница в затухании составляет всего 5 % на средних частотах.

- коэффициент затухания.

Потери в коаксиальном кабеле складываются из двух составляющих: диэлектрические потери и потери в проводниках. Потери в изоляции зависят только от её диэлектрических свойств и не зависят от размера кабеля. Потери в проводниках же жестко связаны с их размерами, причем в большей мере с размером внутреннего проводника, т.к. основная часть электромагнитного поля распространяется в кабеле вдоль него, сильно убывая по направлению к внешнему проводнику. Очевидно, что с увеличением размеров кабеля концентрация поля вокруг внутреннего проводника уменьшается, следовательно, уменьшаются и потери.

- коэффициент стоячей волны (КСВ).

Определяется технологией производства кабеля, т.е. неоднородностями, нестабильностью волнового сопротивления вдоль кабеля.

- последняя немаловажная характеристика, которой обычно не оказывают должного внимания, - температурная зависимость всех вышеперечисленных характеристик.

Какие же все-таки существуют коаксиальные кабели ?

Их всех можно разделить на 4 группы:

1 - гибкие; 2 - полу гибкие; 3 - полужесткие; 4 - жесткие.

1.    1.    Гибкие. Этому классу соответствуют кабели, обладающие хорошими гибкими свойствами (до 50 000 перегибов и более). У таких кабелей внешним проводником служит оплетка из тонких проволок. Так как оплетка, как не крути, все-таки не сплошной проводник и имеет существенное расстояние между проволоками, составляющими ее, то через отверстия происходит "просачивание" электромагнитного поля наружу. Кроме того, для электрического тока оплетка представляет собой огромное количество контактов между проволоками, что ведет к увеличению ее сопротивления. Все это ведет к увеличению затухания в этом классе кабелей. Для увеличения экранных свойств в некоторых типах конструкций добавляют вторую оплетку. Это существенно увеличивает экранирование, однако почти не сказывается на затухании. В целом этот класс радиочастотных кабелей имеет самое высокое затухание, что делает невозможным их применение для передачи сигналов на достаточно большие расстояния (от 50 м).

Данные некоторых коаксиальных кабелей, относящихся к этому классу, представлены в табл. 1.

Наименов. марки кабеля

наружн. диаметр, мм.

диаметр по изол. мм.

min радиус изгиба

номинальный коэффициент затухания, дБ\м               

  200 МГц    450 МГц  900 МГц

масса кг\км

РК-50-7-11

10,0

7,25

50

0.12

0.23

0.35

133

РК-75-7-11

9,5

7,75

50

0.08

0.15

0.21

104

РК-50-9-11

12,2

9,0

60

0.08

0.13

0.19

196

РК-75-9-12

12,2

9,0

60

0.07

0.12

0.18

189

РК-50-11-11

14,5

11,5

70

0.06

0.1

0.16

277

1.    1.    Полугибкие. В этих коаксиалах для повышения экранирования и уменьшения электрического сопротивления (и, следовательно, затухания) используется фольга. Т.е. на изоляцию сначала накладывается фольга, а поверх нее - оплетка. У таких конструкций затухание значительно ниже, чем у оплеточных, однако они на порядок проигрывают в гибкости. Огромное применение такие кабели получили в системах кабельного телевидения. В радиотехнических системах же такая конструкция широкого применения не нашла. Зато здесь твердо обосновались полужесткие коаксиальные кабели.

2.    2.    Полужесткие. Эти кабели имеют сплошной сварной внешний проводник. В 95 % конструкций этот проводник имеет спиральный или кольцевой гофр (см. рис. 2).

Коаксиалы этого класса имеют низкий коэффициент затухания и сильное экранирование. В зависимости от размеров и материала изоляции они могут обеспечивать передачу достаточно большой мощности (до 5 кВт на 100 МГц для РК50-17-51).

В таблице 2 приведены характеристики кабелей этого типа.

наименов марки кабеля

наружн. Диаметр ,мм.

диаметр по изол. мм.

min радиус изгиба

номинальный коэффициент затухания,дБ\м                

  200 МГц    450 МГц  900 МГц

масса кг\км

РК-50-17-51

24.3

17.3

200 мм

0.012

0.035

0.05

439

РК-75-17-51

24.3

17.3

200 мм

0.02

0.045

0.052

523

РК-50-7-58

11.2

7.25

110 мм

0.045

0.09

0.12

189

РК-50-7-32

11.2

7.25

110 мм

0.05

0.095

0.16

190

1.    1.    Жесткие. Этот класс кабелей, похожих больше на водопроводные трубы, нежели на радиочастотные кабели, предназначен в основном для передачи высокомощных сигналов.

Необходимо отметить еще одну очень важную особенность всех классов радиочастотных кабелей. Находясь большую часть времени на открытых пространствах (радиомачтах, крышах и т.д.), встает очевидная проблема стойкости к повышенным и пониженным температурам (+ 60¸70 style='font-family:Symbol;mso-ascii-font-family:"Times New Roman";mso-hansi-font-family: "Times New Roman";mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol'> style='mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol'>°С), их перепадам, к воздействию влаги и солнечного излучения. Отечественные кабели, изначально разрабатываясь для военных целей, имеют в этой области очень хорошие параметры.

При построении антенно-фидерного тракта (АФТ) обычно придерживаются следующей схемы. В качестве основной передающей системы выбирается полужесткий кабель с хорошими характеристиками (типа РК 50-17-51). Непосредственно же к радиоаппаратуре на одном конце и антенне на другом подключаются с помощью коротких джамперов. Такая схема удобна и выгодна экономически, т.к. если подключать полужесткий кабель напрямую к устройствам, то из-за большого радиуса изгиба пришлось бы использовать как минимум на 6 м кабеля больше, а это дороже, чем два коротких джампера. Об удобстве обслуживания системы без джамперов вообще лучше промолчать. Однако при работе на достаточно высоких частотах (800-900 МГц) даже короткие джамперы на гибких кабелях дают себя знать. Поэтому целесообразнее в качестве джамперов в этой части АФТ использовать полужесткий тонкий кабель (РК 50-7-58), т.к. разница в цене между ними относительно всего АФТ незначительна.

Еще одним немаловажным звеном в АФТ является разъем (соединитель). При подборе этого на первый взгляд нехитрого устройства необходимо руководствоваться двумя критериями: хорошими характеристиками и удобством заделки на кабель. Эти два критерия абсолютно равноценны, т.к. мало кого обрадуют как плохие электродинамические характеристики, так и перспектива сложной распайки его на кабель стоя на стремянке и одновременно пытаясь удержаться.

В заключение хочется заметить, что разработка и выпуск новых видов отечественных коаксиальных кабелей хоть и замедлились, но не остановились. Одни из последних российских новинок на рынке кабельной продукции - разработка и выпуск на базе 50-Омного   кабеля     РК   50-17-51  75  -Омного фидера   РК     75  -   17  -51 (характеристики см. в табл.2),  а также уже его модификации   РК     75  -   17  -52. В этой последней конструкции человек попытался обмануть хитрый электромагнитный поток, заменив сплошной медный внутренний проводник на алюминиевый, покрытый тонким слоем меди. Электромагнитная волна, распространяясь по кабелю, "не видит" подмены, а кабель в целом получается немного дешевле и, главное, легче. Другая разработка представляет собой полужесткий коаксиальный кабель с кольцевым гофром (а не со спиральным, как все предыдущие), у которого в качестве изоляции применен пористый (вспененный) полиэтилен. Этот кабель имеет меньший радиус изгиба и, что самое главное, продольно герметичен, т.е. при перепадах температуры не всасывает в себя влажный воздух. Чем же замечательно последнее свойство ? По истечении небольшого времени всасывающий в себя воздух кабель набирает такое количество воды, что теряет все свои характеристики и в некоторых случаях может вообще выйти из строя.

Конечно, невозможно описать все нюансы и подводные камни, которые таят в себе кабели, не только коаксиальные, но и любые другие. Поэтому при подборе кабелей и сопутствующих устройств обращайтесь в фирму, имеющую в своем штате действительно специалистов в этой области и "не покупайте дешевых подделок"!


Возврат к списку

© 2002-2010 UNIVERSAL COMMUNICATIONS® · E-mail: info@univercom.ru Схема проезда
Офис и сервис-центр на ст.м. Ленинский проспект: 119334, г.Москва, Ленинский проспект д.38А
Тел/Факс: +7 (495) 287-33-20