Выбор телевизионного коаксиального кабеля
Общие сведения
Коаксиальный кабель предназначен для передачи высокочастотных электромагнитных волн от источника сигнала, например, антенны до телевизора. Такой кабель с волновым сопротивлением 75 Ом часто еще называют телевизионным.
Коаксиальный кабель в отличие от экранированного провода, применяемого для передачи НЧ сигналов, имеет нормируемые, распределенные по всей длине параметры, и производится с использованием качественных материалов.
Оси центрального проводника и оплетки у идеального кабеля совпадают, поэтому электромагнитная волна полностью сосредоточена между проводниками (центральной жилой и оплеткой) и не выходит за пределы кабеля, исключая потери электромагнитной энергии. Кроме этого оплетка кабеля защищает его от внешних наводок.
Устройство (конструкция) телевизионного коаксиального кабеля
1. Внутренний проводник кабеля выполняется, чаще всего, в виде одножильного или многожильного провода из меди или стали, гальванически покрытой медью.
2. Изоляция, выполняется в виде сплошного или вспененного диэлектрика (полиэтилена), иногда диэлектрик делают из фторопласта или других материалов.
3. Внешний проводник (экран) выполняется в виде комбинации оплетки и фольги.
4. Внешняя оболочка кабеля (поливинилхлорид) служит для изоляции и защиты от внешних воздействий: воды, ультрафиолетового излучения и др.
Коаксиальный кабель предназначен для передачи высокочастотных электромагнитных волн от источника сигнала, например, антенны до телевизора. Такой кабель с волновым сопротивлением 75 Ом часто еще называют телевизионным.
Коаксиальный кабель в отличие от экранированного провода, применяемого для передачи НЧ сигналов, имеет нормируемые, распределенные по всей длине параметры, и производится с использованием качественных материалов.
Оси центрального проводника и оплетки у идеального кабеля совпадают, поэтому электромагнитная волна полностью сосредоточена между проводниками (центральной жилой и оплеткой) и не выходит за пределы кабеля, исключая потери электромагнитной энергии. Кроме этого оплетка кабеля защищает его от внешних наводок.
Устройство (конструкция) телевизионного коаксиального кабеля
1. Внутренний проводник кабеля выполняется, чаще всего, в виде одножильного или многожильного провода из меди или стали, гальванически покрытой медью.
2. Изоляция, выполняется в виде сплошного или вспененного диэлектрика (полиэтилена), иногда диэлектрик делают из фторопласта или других материалов.
3. Внешний проводник (экран) выполняется в виде комбинации оплетки и фольги.
4. Внешняя оболочка кабеля (поливинилхлорид) служит для изоляции и защиты от внешних воздействий: воды, ультрафиолетового излучения и др.
Рис.1. Устройство коаксиального кабеля
Как выбрать телевизионный кабель
-
Сечение центрального проводника. Чем больше сечение проводника, тем меньше затухание в нем и тем на большее расстояние можно передать сигнал. Для разводки сигнала абонентам применяют кабель RG6, для магистралей и домовых стояков RG11.
-
Материал проводника. В качестве центрального проводника используется как медный проводник, так и омедненная сталь.
-
Величина затухания сигнала. Обычно указывается в технических характеристиках кабеля. Отметим, что этот показатель указывается в дБ на каждые 100 м. и на разных частотах. Чем меньше затухание сигнала в кабеле, тем он лучше. Параметр затухания особенно важен при разводке спутникового сигнала частотой 2150 МГц и выше
-
Коэффициент экранирования. Этот параметр зависит от качества экрана в конкретном кабеле. Чем выше показатель, тем лучше экранирование от внешних помех. В среднем коэффициент экранирования для большинства марок составляет 80 — 85 дБ, для более дорогих и качественных (с многослойным экраном) 90 - 120 дБ.
-
Волновое сопротивление. Волновое сопротивление коаксиального телевизионного кабеля должно составлять 75 Ом. Нельзя его путать с коаксиальными кабелями радиопередающих и других подобных устройств, волновое сопротивление которых составляет 50 Ом.
-
Качество и материал оболочки. Оболочка должна быть эластичной, чтобы при изгибе не ломался внутренний диэлектрик. Очень важна морозоустойчивость оболочки.
-
Количество волосков в оплетке. Чем больше волосков, тем лучше экранирование и механическая прочность кабеля на разрыв и вытягивание.
Влияние материала изготовления и конструкции кабеля на его свойства
Центральная жила. Медная жила кабеля имеет наименьшее затухание, но применение меди приводит к удорожанию кабеля. Однако, если помимо ВЧ сигнала, по центральной жиле передается ещё и постоянное напряжение, то применение медной жилы кабеля оправдано, так как потери постоянного тока в меди значительно меньше, чем, например, в стали.
При гальваническом покрытии центральной жилы медью большое значение имеет процент омеднения (толщина слоя меди), который оказывает большое влияние на коэффициент затухания сигнала, особенно в нижнем диапазоне частот. Тонкое медное покрытие увеличивает затухание в НЧ диапазоне.
Высокочастотный сигнал в кабеле передается по поверхности проводника, поэтому параметры кабеля со стальной или медной жилой по затуханию сигнала мало чем отличаются. Большее значение имеет толщина центрального проводника, чем толще, тем меньше затухание.
Стандартная толщина центральной жилы RG6 - 1,02 мм, а RG11 — 1,63 мм.
Диэлектрик. Обычно диэлектрик изготавливается из вспененного полиэтилена. Большое значение имеет качество используемого материала, а также его способность сохранять и восстанавливать цилиндрическую форму после механического воздействия, так как эти свойства кабеля оказывают значительное влияние на коэффициент затухания и коэффициент отражения волны в кабеле. Любое повреждение, излом или неоднородность диэлектрика ведет к повышению КСВ и ухудшению АЧХ кабеля.
Ввиду того, что при прокладке кабеля, его постоянно приходится изгибать, необходимо использовать эластичный кабель, не склонный к излому при изгибе.
Внешний проводник (экран). Чаще всего экран кабеля состоит из двух слоев: первый из металлической фольги, второй (оплетка) из металлической проволоки.
Фольга является эффективным экраном, она должна покрывать 100% поверхности диэлектрика, а также быть надежно к нему прикреплена. Часто для увеличения механической прочности используется ламинированная фольга со структурой алюминий-полиэстер, такая фольга, например, используется в кабеле Digiflex, а, например, в кабеле Mediaflex используется фольга со структурой алюминий-полиэстер-алюминий.
Электромагнитный ВЧ сигнал распространяется в кабеле между поверхностным слоем центральной жилы и внутренней поверхностью фольги, незначительно проникая в глубину проводников, поэтому однородность и толщина фольги, качество крепления её к диэлектрику оказывают существенное влияние на величину затухания коаксиального кабеля.
Оплетка также является экраном кабеля, и еще она служит для повышения его механической прочности. Если по кабелю дополнительно передается постоянное напряжение, то оплетка служит ещё и проводником тока. Исходя из физических свойств проводников, оплетка должна быть выполнена из меди, её сплавов или алюминия, чтобы иметь наименьшее сопротивление постоянному току.
В наименовании кабеля указывают значение плотности оплетки, например, 64% или 48%, что должно соответствовать определенному количеству жил, но это не всегда выполняется у недобросовестных производителей, в недорогих марках кабеля.
Кабели с двухслойным экраном у известных производителей имеют значение коэффициента экранирования 85 -90 дБ. В условиях сильного внешнего поля, например сигналов LTE 800, коэффициент экранировки кабеля должен быть в пределах 110-120 дБ, для повышения этого показателя в конструкции кабеля может быть выполнен третий и даже четвертый слой. Кабель с четырехслойным экраном производится, например, компанией CommScope (USA).
При гальваническом покрытии центральной жилы медью большое значение имеет процент омеднения (толщина слоя меди), который оказывает большое влияние на коэффициент затухания сигнала, особенно в нижнем диапазоне частот. Тонкое медное покрытие увеличивает затухание в НЧ диапазоне.
Высокочастотный сигнал в кабеле передается по поверхности проводника, поэтому параметры кабеля со стальной или медной жилой по затуханию сигнала мало чем отличаются. Большее значение имеет толщина центрального проводника, чем толще, тем меньше затухание.
Стандартная толщина центральной жилы RG6 - 1,02 мм, а RG11 — 1,63 мм.
Диэлектрик. Обычно диэлектрик изготавливается из вспененного полиэтилена. Большое значение имеет качество используемого материала, а также его способность сохранять и восстанавливать цилиндрическую форму после механического воздействия, так как эти свойства кабеля оказывают значительное влияние на коэффициент затухания и коэффициент отражения волны в кабеле. Любое повреждение, излом или неоднородность диэлектрика ведет к повышению КСВ и ухудшению АЧХ кабеля.
Ввиду того, что при прокладке кабеля, его постоянно приходится изгибать, необходимо использовать эластичный кабель, не склонный к излому при изгибе.
Внешний проводник (экран). Чаще всего экран кабеля состоит из двух слоев: первый из металлической фольги, второй (оплетка) из металлической проволоки.
Фольга является эффективным экраном, она должна покрывать 100% поверхности диэлектрика, а также быть надежно к нему прикреплена. Часто для увеличения механической прочности используется ламинированная фольга со структурой алюминий-полиэстер, такая фольга, например, используется в кабеле Digiflex, а, например, в кабеле Mediaflex используется фольга со структурой алюминий-полиэстер-алюминий.
Электромагнитный ВЧ сигнал распространяется в кабеле между поверхностным слоем центральной жилы и внутренней поверхностью фольги, незначительно проникая в глубину проводников, поэтому однородность и толщина фольги, качество крепления её к диэлектрику оказывают существенное влияние на величину затухания коаксиального кабеля.
Оплетка также является экраном кабеля, и еще она служит для повышения его механической прочности. Если по кабелю дополнительно передается постоянное напряжение, то оплетка служит ещё и проводником тока. Исходя из физических свойств проводников, оплетка должна быть выполнена из меди, её сплавов или алюминия, чтобы иметь наименьшее сопротивление постоянному току.
В наименовании кабеля указывают значение плотности оплетки, например, 64% или 48%, что должно соответствовать определенному количеству жил, но это не всегда выполняется у недобросовестных производителей, в недорогих марках кабеля.
Кабели с двухслойным экраном у известных производителей имеют значение коэффициента экранирования 85 -90 дБ. В условиях сильного внешнего поля, например сигналов LTE 800, коэффициент экранировки кабеля должен быть в пределах 110-120 дБ, для повышения этого показателя в конструкции кабеля может быть выполнен третий и даже четвертый слой. Кабель с четырехслойным экраном производится, например, компанией CommScope (USA).
Рис.2. Четыре слоя экрана в коаксиальном кабеле
Внешняя оболочка кабеля. Обычно оболочка кабеля изготавливается из поливинилхлорида (ПВХ) и должна выдерживать диапазон рабочих температур (от -40С до +60С), у полиэтиленовой оплетки этот показатель выше и составляет (от -60С до +70С).
Для удешевления стоимости кабеля некоторые фирмы при его производстве используют вторичное сырье, что отрицательно сказывается на износостойкости и сроке службы кабеля. Такой кабель быстро теряет свои свойства через 1-2 года после монтажа, особенно если он проложен вне помещения.
Недобросовестные производители также в целях экономии часто нарушают технологию производства кабеля, уменьшая толщину оболочки, например для RG6, с 0,7 мм до 0.4-0,5 мм, что делает кабель уязвимым для механических повреждений.
В дешевых китайских кабелях фольга плохо прикреплена к диэлектрику, а оболочка не выдерживает морозов и лопается, вода от осадков струится под оболочкой и попадает в подключенную к кабелю аппаратуру, выводя её из строя. В таких кабелях при изгибе на 90 градусов ломается внутренний диэлектрик и не восстанавливается.
При монтаже оплетка такого кабеля вместе с оболочкой перемещается по диэлектрику (елозит), что нарушает механические и электрические свойства кабеля.
По отношению к дешевому китайскому кабелю справедлива пословица, «скупой платит дважды», за кабель и за декоративный ремонт в доме или квартире.
Для удешевления стоимости кабеля некоторые фирмы при его производстве используют вторичное сырье, что отрицательно сказывается на износостойкости и сроке службы кабеля. Такой кабель быстро теряет свои свойства через 1-2 года после монтажа, особенно если он проложен вне помещения.
Недобросовестные производители также в целях экономии часто нарушают технологию производства кабеля, уменьшая толщину оболочки, например для RG6, с 0,7 мм до 0.4-0,5 мм, что делает кабель уязвимым для механических повреждений.
В дешевых китайских кабелях фольга плохо прикреплена к диэлектрику, а оболочка не выдерживает морозов и лопается, вода от осадков струится под оболочкой и попадает в подключенную к кабелю аппаратуру, выводя её из строя. В таких кабелях при изгибе на 90 градусов ломается внутренний диэлектрик и не восстанавливается.
При монтаже оплетка такого кабеля вместе с оболочкой перемещается по диэлектрику (елозит), что нарушает механические и электрические свойства кабеля.
По отношению к дешевому китайскому кабелю справедлива пословица, «скупой платит дважды», за кабель и за декоративный ремонт в доме или квартире.
