동축 케이블을 본 적이 없는 사람은 거의 없습니다. 그것이 어떻게 설계되었는지, 장점은 무엇이며, 응용 프로그램은 무엇입니까 - 이것은 여전히 많은 사람들이 이해해야 할 부분입니다.
동축 케이블은 어떻게 구성되어 있습니까?
동축 케이블은 다음으로 구성됩니다.
- 내부 도체(중앙 코어);
- 유전체;
- 외부 도체(브레이드);
- 외부 덮개.
단면에서 케이블을 보면 두 도체가 같은 축에 있음을 알 수 있습니다. 따라서 케이블의 이름은 영어로 동축입니다.
좋은 케이블의 내부 도체는 구리로 만들어집니다. 요즘은 값싼 제품이 알루미늄이나 동도금 강판을 사용합니다. 고품질 케이블의 유전체는 폴리에틸렌이고 고주파 케이블의 유전체는 불소 수지입니다. 다양한 발포 플라스틱이 저렴한 버전으로 사용됩니다.
편조의 고전 소재는 구리이며 고품질 제품의 편조는 틈새없이 촘촘하게 짜여져 있습니다. 외부 도체 제조를 위한 저품질 케이블에는 구리 합금, 때로는 강철 합금이 사용되어 더 저렴하게 만들기 위해 드문 편조가 사용되며 경우에 따라 호일도 사용됩니다.
동축 케이블의 적용 분야, 장단점
고주파 전류(RF, 마이크로파 이상) 전송을 위한 동축 케이블의 가장 일반적인 용도. 많은 경우에, 그래서 수행 안테나와 송신기 사이의 연결 또는 안테나와 수신기 사이, 그리고 케이블 TV 시스템에서. 이러한 신호는 2선 라인을 사용하여 전송할 수도 있습니다. 더 저렴합니다.
어떤 경우에는 이것이 수행되지만 그러한 선에는 심각한 단점이 있습니다. 즉, 그 안의 전기장이 열린 공간을 통과하고 외부 전도성 물체에 걸리면 신호의 왜곡(감쇠, 반사, 등. 그러나 동축 케이블의 경우 전기장이 완전히 내부에 있으므로 놓을 때 선이 금속 물체를 통과할지(또는 나중에 케이블 가까이에 있을 수 있음) 걱정할 필요가 없습니다. 전송 라인의 성능.
동축 케이블의 단점은 높은 비용입니다. 또한 단점은 손상된 라인의 수리 노동 강도가 높은 것으로 간주됩니다.
이전에는 동축 케이블이 컴퓨터 네트워크에서 데이터 전송 라인 구성에 널리 사용되었습니다. 오늘날 전송 속도는 무선 주파수 케이블이 제공할 수 없는 수준으로 증가하여 이 응용 프로그램은 빠르게 단계적으로 제거되고 있습니다.
동축 케이블과 외장 케이블 및 차폐 와이어의 차이점
동축 케이블은 종종 차폐 전선 및 외장 전원 케이블과 혼동됩니다. 디자인에 약간의 외부 유사점이 있지만("코어-절연-금속 가요성 재킷") 목적과 작동 원리는 다릅니다.
동축 케이블 브레이드는 회로를 닫는 두 번째 도체 역할을 합니다. 그것은 필연적으로 부하 전류를 전달합니다(때로는 내부와 외부가 다름).브레이드는 안전을 위해 지면과 접촉하거나 접촉하지 않을 수 있습니다. 이는 작동에 영향을 미치지 않습니다. 실드라고 부르는 것도 옳지 않습니다. 전체적으로 실드 기능이 없습니다.
기갑 케이블에는 기계적 영향으로부터 절연층과 코어를 보호하는 외부 금속 편조가 있습니다. 강도가 높으며 항상 안전 요구 사항에 따라 접지됩니다. 정상 작동에서는 전류가 흐르지 않습니다.
차폐 와이어에는 외부 전도성 재킷이 있어 외부 간섭으로부터 도체를 보호합니다. LF 간섭(최대 1MHz)으로부터 보호해야 하는 경우 실드는 전선의 한쪽에만 접지됩니다. 1MHz 이상의 간섭에 대해 화면은 좋은 안테나 역할을 하므로 여러 지점에서 최대한 자주 접지됩니다. 정상 작동 중에도 전류가 쉴드를 통해 흐르지 않아야 합니다.
동축 케이블의 기술적인 매개변수
케이블을 선택할 때 주의해야 할 주요 매개변수 중 하나는 파동 임피던스입니다. 이 매개변수는 옴 단위로 측정되지만 일반 저항계 테스터로는 측정할 수 없으며 케이블 세그먼트의 길이에 의존하지 않습니다.
라인의 파동 임피던스는 선형 커패시턴스에 대한 선형 인덕턴스의 비율에 의해 결정되며, 이는 차례로 중심 코어와 브레이드의 직경 비율과 유전체의 특성에 따라 달라집니다. 따라서 기기가 없는 경우 캘리퍼스로 파동 저항을 "측정"할 수 있습니다. 코어 d와 브레이드 D의 직경을 찾고 공식의 값을 대체해야 합니다.
여기에도:
- 지 - 요구되는 파동 임피던스;
- 이자형아르 자형 - 유전체의 유전율(폴리에틸렌의 경우 2,5, 발포체 재료의 경우 1,5).
케이블의 저항은 합리적인 치수라면 무엇이든 될 수 있지만 표준 제품은 다음 값으로 제공됩니다.
- 50옴;
- 75옴;
- 120 Ohm(오히려 드문 변형).
75옴 케이블이 50옴 케이블보다 낫다고 말할 수는 없습니다(또는 그 반대의 경우도 마찬가지). 각각은 그 자리에 적용되어야 합니다 - 송신기 출력 Z의 파동 임피던스и, 통신선(케이블) Z 하중은 동일한 Z여야 합니다.ㅇ이 경우에만 소스에서 부하로의 에너지 전달이 손실 및 반사 없이 발생합니다.
높은 파장 임피던스를 가진 케이블 제조에는 실제적인 제한이 있습니다. 200옴 이상의 케이블에는 매우 얇은 코어 또는 큰 직경의 외부 도체가 있어야 합니다(큰 D/d 비율을 유지하기 위해). 이러한 제품은 사용하기가 더 어렵기 때문에 고임피던스 경로에는 2선식 라인이나 종단 장치가 사용됩니다.
또 다른 중요한 동축 매개변수는 감쇠 .. dB/m 단위로 측정됩니다. 일반적으로 케이블이 두꺼울수록(보다 정확하게는 중앙 코어의 직경이 클수록) 길이 1미터마다 신호를 덜 감쇠합니다. 그러나 이 매개변수는 통신 회선이 만들어지는 재료의 영향도 받습니다. 저항 손실은 중심 코어와 브레이드의 재질에 따라 결정됩니다. 유전 손실도 기여합니다. 이러한 손실은 신호 주파수에 따라 증가하며, 이를 줄이기 위해 특수 절연 재료(불소수지 등)가 사용됩니다. 저렴한 케이블에 사용되는 발포 유전체는 감쇠 증가에 기여합니다.
동축 케이블의 또 다른 중요한 특성은 수축률. 이 매개변수는 전송된 신호의 파장에서 케이블 길이를 알아야 하는 경우(예: 임피던스 변압기에서) 필요합니다. 진공에서 빛의 속도가 케이블 유전체에서 빛의 속도보다 빠르기 때문에 전기적 길이와 케이블의 물리적 길이는 일치하지 않습니다. 폴리에틸렌 유전체가 있는 케이블의 경우 K침해=0.66, 불소수지 - 0.86. 발포 단열재가 있는 저렴한 제품의 경우 - 예측할 수 없지만 0,9에 가깝습니다. 외국 기술 문헌에서 감속 계수의 값 - K지연=1/К치욕.
동축 케이블에는 최소 굽힘 반경(주로 외경에 따라 다름), 절연체의 전기적 강도 등 다른 특성도 있습니다. 동축 케이블을 선택하는 데 필요한 경우도 있습니다.
동축 케이블 마킹
국내 생산 제품에는 디지털 문자 표시가 있습니다 (지금도 찾을 수 있음). 케이블에는 문자 RK(무선 주파수 케이블)가 표시되어 있으며 다음을 나타내는 숫자가 있습니다.
- 파동 임피던스;
- 케이블 두께(mm);
- 부품 번호.
예를 들어, 케이블 RK-75-4는 절연체에서 내파성이 75옴이고 직경이 4mm인 제품으로 지정되었습니다.
국제 명칭도 두 글자로 시작합니다.
- RG 무선 주파수 케이블;
- 디지털 네트워크용 DG 케이블;
- SAT, DJ - 위성 방송 네트워크용(고주파 케이블).
그런 다음 분명히 기술 정보를 전달하지 않는 번호가 나타납니다(해독하려면 케이블 데이터 시트를 살펴봐야 함). 또한 추가 속성을 의미하는 더 많은 문자가 있을 수 있습니다. 지정의 예 - RG8U - 중심 코어의 직경이 감소하고 편조 밀도가 감소한 50 Ohm RF 케이블.
동축 케이블과 다른 케이블 제품의 차이점을 이해하고 성능 특성에 대한 매개변수의 영향을 학습하면 이 제품을 의도한 영역에 성공적으로 적용할 수 있습니다.
관련 기사:
