ما در این مقاله به مبحث کابل های کواکسیال می پردازیم. جهت خرید و اطلاع از فیمت انواع چراغ خیابانی تنیسی، چراغ خیابانی ژوپیتر، چراغ خیابانی راکتی، چراغ خیابانی ماژولا، پروژکتور، ریسه های تزئینی، سیم‌ افشان و نایلون و کابل های مفتولی و کابل های افشان و لامپ های led در تهران با کارشناسان صنایع روشنایی سنا تماس بگیرید.

کابل کواکسیال چیست؟

کابل کواکسیال که معمولاً به آن کابل کواکسیال گفته می شود، نوعی کابل است که از: یک هادی داخلی، یک لایه عایق، یک محافظ فلزی و یک لایه عایق بیرونی تشکیل شده است. رسانای داخلی سیگنال الکتریکی را حمل می کند، در حالی که سپر فلزی از تداخل سایر منابع جلوگیری می کند و انتقال سیگنال قابل اطمینان را تضمین می کند. کابل های کواکس به طور گسترده ای در کاربردهای مختلفی مانند پخش تلویزیونی، اتصال به اینترنت و ارتباطات داده استفاده می شود.

در یک کابل کواکسیال، سیگنال از طریق هادی داخلی، که توسط یک لایه عایق احاطه شده است، و سپس توسط یک هادی یا محافظ بیرونی حرکت می کند. سیگنال به صورت یک موج الکترومغناطیسی که در امتداد هادی مرکزی حرکت می کند حمل می شود.

هنگامی که یک ولتاژ به هادی مرکزی اعمال می شود، یک میدان الکترومغناطیسی در اطراف آن ایجاد می شود. این میدان جریانی برابر و مخالف را در سطح داخلی سپر القا می کند که میدان مغناطیسی مخالف میدان اصلی ایجاد می کند. ترکیب موج الکترومغناطیسی و میدان مغناطیسی مخالف به سیگنال اجازه می دهد تا با حداقل تضعیف یا از دست دادن سیگنال از طریق کابل عبور کند.

محافظ:

کابل های کواکس برای کاهش تداخل الکترومغناطیسی ناشی از منابع خارجی و جلوگیری از نشت سیگنال از کابل محافظت می شوند.

دو نوع محافظ اصلی در کابل های کواکسیال استفاده می شود:

1. بافته شده: از شبکه ای از رشته های سیم تشکیل شده است که در اطراف هادی داخلی بافته شده و محافظت عالی در برابر EMI ایجاد می کند.
2. فویل: یک لایه نازک از فویل فلزی است که در اطراف هادی داخلی پیچیده شده است و در فرکانس های بالاتر در برابر EMI محافظت می کند.

اثربخشی محافظ به عوامل مختلفی از جمله نوع و ضخامت سپر، محدوده فرکانس سیگنال و کیفیت اتصالات و پایانه ها بستگی دارد. انتخاب کابل کواکسیال با محافظ باکیفیت برای کاربردهایی که نیاز به انتقال سیگنال قابل اعتماد و محافظت در برابر EMI دارند، مهم است.

عایق بین هادی مرکزی و محافظ بیرونی به حفظ جدایی بین هادی ها و جلوگیری از هرگونه تماس مستقیم بین آنها کمک می کند. این عایق همچنین دارای یک ثابت دی الکتریک خاص است که بر سرعت انتشار سیگنال تأثیر می گذارد.

امپدانس در کابل های کواکس

امپدانس نقش مهمی در اطمینان از انتقال کارآمد سیگنال در کابل های کواکسیال ایفا می کند. هنگامی که امپدانس کابل کواکسیال با امپدانس دستگاه ها یا سیستم های متصل مطابقت دارد، بازتاب ها را به حداقل می رساند و حداکثر انتقال توان را تضمین می کند.تطبیق امپدانس برای جلوگیری از این موارد مهم است: تخریب سیگنال، به حداقل رساندن تلفات سیگنال، و بهینه سازی عملکرد شبکه ارتباطی. عدم تطابق در امپدانس می تواند منجر به بازتاب سیگنال، امواج ایستاده و از دست دادن سیگنال شود که منجر به کاهش عملکرد و قابلیت اطمینان سیستم می شود.

امپدانس از چه چیزی تشکیل شده است؟

یک کابل کواکسی دارای اندوکتانس (L)، ظرفیت (C) و مقاومت (Rs, Rp) در تمام طول خود است.

اندوکتانس و ظرفیت کابل کواکسیال امپدانس آن را تعیین می کند، تغییر در ظرفیت باعث تغییر امپدانس به کابل می شود.

هر گونه آسیب (خروج، پیچ خوردگی) به کابل کواکسن به عنوان تغییر امپدانس کابل در نقطه آسیب نشان داده می شود.

امپدانس کابل کواکسی چگونه محاسبه می شود؟

امپدانس در کابل های کواکسیال بر اساس ابعاد فیزیکی کابل، به ویژه قطر داخلی و خارجی هادی ها و ثابت دی الکتریک ماده عایق بین آنها محاسبه می شود. امپدانس کابل کواکسیال با نسبت قطر هادی مرکزی به قطر هادی خارجی و ثابت دی الکتریک ماده عایق تعیین می شود.

رایج ترین نوع کابل کواکسیال مورد استفاده در کاربردهای مخابراتی کابل های 50 اهم هستند. امپدانس این کابل ها با نسبت قطر هادی مرکزی به قطر هادی بیرونی و ثابت دی الکتریک ماده عایق بین آنها تعریف می شود.

این فرمول توضیح می دهد که چگونه می توان کابلی با قطر متفاوت و امپدانس یکسان 50 اهم داشت. علاوه بر ابعاد فیزیکی کابل، عوامل دیگری مانند فرکانس سیگنال ارسالی و نوع مواد دی الکتریک استفاده شده نیز می تواند بر امپدانس کابل تأثیر بگذارد.

چرا وقتی امپدانس نزدیک به 50 اهم است طول کابل بر امپدانس تأثیر نمی گذارد؟

هنگامی که امپدانس یک کابل کواکسیال نزدیک به 50 اهم است، طول کابل تأثیر کمی بر امپدانس دارد. سیگنال با سرعت خاصی از کابل عبور می کند که به عنوان سرعت انتشار شناخته می شود. سرعت انتشار توسط ثابت دی الکتریک ماده عایق بین هادی ها تعیین می شود. اگر کابل بلندتر از طول موج یک چهارم باشد، ممکن است بازتاب هایی وجود داشته باشد که می تواند باعث از دست دادن سیگنال و اعوجاج شود. به همین دلیل است که مطابقت امپدانس کابل با امپدانس دستگاه های متصل و استفاده از کابل های باکیفیت با حداقل تلفات سیگنال در فواصل طولانی بسیار مهم است.

بنابراین، در کاربردهای عملی، طول یک کابل کواکسیال می‌تواند بر ویژگی‌های انتقال سیگنال آن تأثیر بگذارد، اما تنها در صورتی که از فاصله طول موج یک چهارم تجاوز کند یا منابع دیگری از عدم تطابق امپدانس وجود داشته باشد.

تضعیف و از دست دادن درج.

تضعیف و از دست دادن درج دو عامل مهمی هستند که بر خواص انتقال سیگنال کابل های کواکسیال تأثیر می گذارند. تضعیف به کاهش قدرت سیگنال هنگام عبور سیگنال از طریق کابل اشاره دارد. این توسط عوامل متعددی از جمله مقاومت هادی، تلفات دی الکتریک در مواد عایق و تداخل الکترومغناطیسی ایجاد می شود. میرایی معمولاً بر حسب دسی بل در واحد طول کابل (dB/ft یا dB/m) اندازه گیری می شود و میزان تضعیف به محدوده فرکانس کابل و طول کابل بستگی دارد.

از دست دادن درج به از دست دادن قدرت سیگنال اشاره دارد که زمانی رخ می دهد که یک جزء در مسیر سیگنال قرار می گیرد، مانند یک کانکتور یا یک تقسیم کننده. تلفات درج نیز بر حسب دسی بل اندازه گیری می شود و می تواند ناشی از عواملی مانند عدم تطابق امپدانس، اتصالات بی کیفیت یا انعکاس باشد. با استفاده از کانکتورها و اجزای باکیفیت که برای مطابقت با امپدانس کابل طراحی شده اند، می توان تلفات درج را به حداقل رساند.

هم تضعیف و هم از دست دادن درج می تواند بر کیفیت سیگنال دریافتی تأثیر بگذارد و دامنه و قابلیت اطمینان انتقال سیگنال را کاهش دهد. انتخاب کابل کواکسیال با تضعیف و تلفات ورودی کم برای محدوده فرکانس مورد نظر و استفاده از کانکتورها و قطعات با کیفیت بالا برای عملکرد بهینه مهم است.