کابلهای هم محور ( کواکسیال )
کابل کواکسیال نوعی کابل مسی مخصوصی است که با محافظ فلزی و سایر اجزای مهندسی شده برای جلوگیری از تداخل سیگنال ساخته شده است. این کابلاول توسط شرکت های تلویزیون کابلی برای اتصال امکانات آنتن ماهواره ای خود به خانه ها و مشاغل استفاده شد. همچنین گاهی اوقات توسط شرکت های تلفن برای اتصال دفاتر مرکزی به تیرهای تلفن نزدیک مشتریان استفاده می شد. اکنونبرخی از خانه‌ها و دفاتر از کابل کواکسیال نیز استفاده می‌کنند، اما استفاده گسترده از آن به عنوان یک رسانه اتصال اترنت در شرکت‌ها و مراکز داده با استقرار سیم های دو رشته جایگزین شده است.
کابل کواکسیال را به این دلیل کواکسیال مینامند که شامل یک سیم فلزی مرکزی است که سیگنال را - پس از یک لایه عایق - توسط کانال فیزیکی متحدالمرکز دیگری که هر دو در امتداد یک محور حرکت می‌کنند، احاطه کرده است. کانال بیرونی به عنوان یک زمین عمل می کند. بسیاری از این کابلها ی کواکسیال را می‌توان در یک مسیر طولانی با استفاده از تکرار کننده های مخصوص استفاده کرد تا اطلاعات را برای مسافت زیادی حمل کنند.
کابل کواکسیال در سال 1880 توسط مهندس و ریاضیدان انگلیسی الیور هیوساید اختراع شد که در همان سال اختراع و طرح را به ثبت رساند ، شرکت. AT&Tاولین سیستم انتقال کواکسیال بین قاره ای خود را در سال 1940 تأسیس کرد. با توجه به فناوری انتقال داده ها و سایر عوامل، سیم مسی جفت تابیده و فیبر نوری جایگزین کابل کواکسیال هستند.
- نحوه کار کابل های کواکسیال
کابل های کواکسیال دارای لایه های متحدالمرکز هادی های الکتریکی و مواد عایق هستند. این ساختار باعث می شود سیگنال ها در داخل کابل محصور شوند و از تداخل نویز الکتریکی با سیگنال جلوگیری می کند
یک نمونه کابل کواکسیال نشان داده شده است
لایه رسانای مرکزی یک سیم رسانای نازک، مسی خشک یا بافته شده است. یک لایه دی الکتریک، ساخته شده از یک ماده عایق با ویژگی های الکتریکی کاملاً مشخص، سیم را احاطه کرده است. سپس یک لایه محافظ لایه دی الکتریک را با فویل فلزی یا مش مسی بافته شده احاطه می کند. کل مجموعه در یک ژاکت عایق پیچیده شده است. لایه محافظ فلزی بیرونی کابل کواکسیال معمولاً در اتصالات در هر دو انتها به زمین متصل می شود تا از سیگنال ها محافظت کند.
رازطراحی کابل کواکسیال، کنترل دقیق ابعاد و مواد کابل است. طراح دقیق این پارامتر ها تضمین میکند که امپدانس مشخصه کابل یک مقدار ثابت در طول کابل گردد. چونسیگنال های فرکانس بالا تا حدی در عدم تطابق امپدانس منعکس می شوند و باعث ایجاد خطا می شوند.
امپدانس مشخصه کابل به فرکانس سیگنال عبوری بالاتر از یک گیگاهرتز حساس است، سازنده کابل باید از دی الکتریک استفاده کند که سیگنال را خیلی ضعیف نکند یا امپدانس مشخصه را به گونه ای تغییر ندهد که بازتاب سیگنال ایجاد کند.
مشخصات الکتریکی کواکسیال به کاربرد آن وابسته است و برای عملکرد خوب بسیار مهم است. دو امپدانس مشخصه استاندارد عبارتند از 50 اهم، که در محیط های با قدرت متوسط استفاده می شود، و 75 اهم، که برای اتصال به آنتن ها و تاسیسات مسکونی رایج است.
انواع مختلفی از کابل های کواکسیال وجود دارد که برخی از انواع آن عبارتند از:
کابل کواکسیال سخت یا هلیاکس - که به لوله های مسی گرد و ترکیبی از فلزات به عنوان محافظ مانند آلومینیوم یا مس متکی است. این کابل ها معمولا برای اتصال فرستنده به آنتن استفاده می شوند.
کابل سه محور - که دارای لایه سوم محافظ است که برای محافظت از سیگنال های منتقل شده از کابل به زمین متصل می شود.
کابل های کواکسیال خط صلب - که از لوله های مسی دوقلو تشکیل شده اند که به عنوان لوله های خم نشدنی عمل می کنند. این خطوط برای استفاده در فضای داخلی بین فرستنده های فرکانس رادیویی پرقدرت (RF)طراحی شده اند
.کابل تشعشعی - که شبیه بسیاری از اجزای کابل سخت است، اما با شیارهای تنظیم شده در محافظ مطابق با طول موج RFکه در آن کابل کار می کند. معمولاً در آسانسورها، تجهیزات نظامی و تونل های زیرزمینی استفاده می شود.
- موارد استفاده از کابل های کواکسیال
در منازل و ادارات ، از کابل های کواکسیال برای تلویزیون کابلی، تجهیزات ویدئویی خانگی، تجهیزات رادیویی آماتور و دستگاه های اندازه گیری استفاده می شود. از لحاظ تاریخی، کابلهای کواکسیال نیز به‌عنوان شکل اولیه اترنت مورد استفاده قرار می‌گرفتند که سرعت تا 10 مگابیت در ثانیه را پشتیبانی می‌کردند، اما کواکسیال با استفاده از کابل‌کشی جفت تابیده جایگزین شده است. با این حال، آنها همچنان به طور گسترده برای اینترنت باند پهن کابلی مورد استفاده قرار می گیرند. کابل های کواکسیال همچنین در خودروها، هواپیماها، تجهیزات نظامی و پزشکی و همچنین برای اتصال دیش های ماهواره، آنتن های رادیو و تلویزیون به گیرنده های مربوطه استفاده می شوند.
اکثر کواکسیال ها امپدانس 50، 52، 75 یا 93 اهم دارند. به دلیل استفاده گسترده در صنعت تلویزیون کابلی، کابلهای RG6با شیلدهای دوتایی یا چهارگانه و امپدانس 75 اهم به یک استاندارد واقعی برای بسیاری از صنایع تبدیل شده‌اند. نزدیک به 50 استاندارد متمایز برای کابل کواکسیال وجود دارد که اغلب برای موارد استفاده خاص در رادیو آماتور یا تلویزیون کابلی کم تلفات طراحی شده است. نمونه‌های دیگر عبارتند از RG-59/Uکه برای حمل سیگنال باند پهن از سیستم‌های تلویزیون مدار بسته یا RG-214/Uبرای انتقال سیگنال با فرکانس بالا استفاده میشود.
از کانکتورهای تکی ساده که در سیستم‌های تلویزیون کابلی استفاده می‌شوند تا ترکیب‌های پیچیده از چندین پیوند کواکسی نازک، مخلوط با برق و سایر اتصالات سیگنال، که در بدنه‌های سفارشی قرار دارند، متغیر است. اینها معمولاً در الکترونیک نظامی و اویونیک استفاده می شوند.
سختی کابل بسته به ساختار داخلی و استفاده مورد نظر از کابل کشی کواکسیال می تواند بسیار متفاوت باشد. به عنوان مثال، کابل های پرقدرت اغلب با عایق ضخیم ساخته می شوند و بسیار سخت هستند.
برخی از کابلها عمداً با سیم‌های مرکزی ضخیم ساخته می‌شوند که در نتیجه در برابر اثر پوستی مقاومت می‌کنند. این ناشی از سیگنال های فرکانس بالا است که بر روی سراسر سطح هادی حرکت می کنند، اگر هادی مرکزی بزرگتر باشد، منجر به یک کابل سخت با تلفات کم در هر متر می شود.
کابل های کواکسیال می توانند انواع مختلفی از تداخل را تجربه کنند. نشت سیگنال زمانی رخ می دهد که میدان الکترومغناطیسی از محافظ بیرونی کابل عبور کند. در موارد دیگر، یک سیگنال خارجی می تواند از طریق عایق نشت کند. تغذیه مستقیم به آنتن های پخش رادیویی تجاری کمترین نشتی و تداخل را دارد زیرا این کابل ها دارای محافظ های صاف و رسانا با شکاف های کمی هستند. تداخل در بعضی مکانها که تشعشع های دائم وجود دارد مانند رآکتورهای هسته‌ای، جایی که به محافظ ویژه نیاز است، بسیار مهم است.
کابل های RG59و RG6معمولا در تلویزیون های ماهواره ای و مودم های کابلی استفاده می شوند. تاسیسات قدیمی از کابل RG59 قبل از تولید کابل RG6استفاده می کردند. کابل RG59در یک مغزی 20 سیم آمریکایی (AWG)نازک‌تر است و یک هادی مرکزی مسی دارد. این کابل بیشتر در ساختمان های قدیمی یافت می شود و برای دوربین های مدار بسته و سیستم های ویدئویی آنالوگ بهتر است.
کابل RG6یک کابل 18 AWGبزرگتر است و یک هادی مرکزی مسی نیز دارد. کابل RG6با سخت افزار با پهنای باند و فرکانس بالا استفاده می شود، جایی که سیگنال های اینترنت و ماهواره می توانند در فرکانس بالاتری نسبت به ویدئوهای آنالوگ سنتی اجرا شوند.
اینکه یک فرد ممکن است به چه کابلی نیاز داشته باشد بیشتر اوقات به فرکانس بستگی دارد.
جهت اطلاع از انواع و قیمت کابلها به فروشگاه مجازی مراجعه کنید
