النوع الأكثر شيوعًا لتغذية الهوائي المستخدمة اليوم هو الكبل المحوري RF. إنه مريح ويوفر مستوى جيدًا من الأداء. لهذا السبب ، يتم إنتاج عدد كبير من الكابلات المحورية لأغراض مختلفة.
يستخدم
يتم استخدام الكابلات من هذا النوع حيث يكون من الضروري نقل الإشارات الكهربائية بترددات الراديو. أكثر مجالات استخدامهم وضوحًا هي بث الصور إلى أجهزة التلفزيون المنزلية ، لكن هناك طلب عليها في العديد من المجالات الأخرى. تُستخدم الكابلات المحورية أيضًا للمراقبة بالفيديو وتوصيل أجهزة الاستقبال والهوائيات من قبل المستهلكين التجاريين والصناعيين. هناك حاجة إليها عندما يكون من الضروري نقل أي إشارات عالية التردد عبر مسافة.
تصميم الكابلات المحورية يقلل من الفقد والتداخل. لذلك ، يتم استخدامها على نطاق واسع في تنظيم اتصالات الشبكة. على سبيل المثال ، تم استخدام الكابلات الرقمية المحورية في وقت مبكرأشكال شبكات المنطقة المحلية Ethernet ، على الرغم من أنه تم استبدالها اليوم بألياف ضوئية لمعدلات نقل بيانات أسرع وأرخص أزواج ملتوية عندما لا يكون تردد الإشارة مرتفعًا.
تاريخ الخلق
الكبل المحوري RF جزء مهم من الإلكترونيات الحديثة. ظهر أول تطبيق معروف لها في عام 1884 ، عندما حصل إرنست فون سيمنز (أحد مؤسسي شركة سيمنز) على براءة اختراع لفكرته ، ولكن في ذلك الوقت لم تكن هناك طلبات للحصول عليها. لم تحصل مختبرات بيل على براءة اختراع الكابلات التجارية الحديثة المحورية حتى عام 1929 ، على الرغم من أن استخدامها كان صغيرًا نسبيًا. على سبيل المثال ، تم استخدامها في عام 1934 لنقل صورة تلفزيونية من أولمبياد برلين إلى لايبزيغ. في عام 1936 ، تم وضع كابل متحد المحور لـ 40 وصلة هاتفية بين لندن وبرمنغهام ، وفي الولايات المتحدة ، بين نيويورك وفيلادلفيا ، تم إنشاء خط تجريبي لنقل الصور التلفزيونية.
بعد بدء الاستخدام التجاري ، تم اكتشاف تطبيقات أخرى راسخة ومستخدمة على نطاق واسع في الأعمال التجارية وفي المنزل.
ما هو الكابل المحوري؟
يبدو وكأنه سلك كهربائي سميك. مُصنَّع من أجزاء توفر إرسال إشارة تردد لاسلكي منخفض الخسارة. عناصره الرئيسية هي:
- قائد المركز ؛
- عازل عازل ؛
- موصل خارجي
- الاحتواء الخارجي.
دائمًا ما يكون موصل المركز مصنوعًا من النحاس. في بعض الأحيان يتم استخدام سبائك النحاس أو الألومنيوم. قد تتكون من سلك واحد أو أكثر.
العزل الكهربائي يفصل الموصلات وهو أحد الأسباب الرئيسية لتوهين الإشارة. قد تكون صلبة أو شبه هوائية. وتتم على شكل أنابيب طويلة مصنوعة من البولي إيثيلين أو البلاستيك الفلوري أو الرغوة ومعظمها هواء.
الموصل الخارجي عادة ما يكون جديلة نحاسية. هذا يوفر للكابل الملتوي المحوري مرونة كافية. في بعض الأحيان يتم استخدام طبقتين أو حتى ثلاث طبقات لتحسين التدريع. يتم تحقيق ذلك عادةً عن طريق وضع جديلة مباشرة فوق الأخرى ، على الرغم من أنه يمكن استخدام رقائق أو شريط نحاسي في بعض الحالات. مع استخدام طبقات تدريع إضافية ، يتم تقليل مستويات التداخل والإشعاع بشكل كبير.
يمنع الغلاف الخارجي الواقي تكوين ردود الفعل الطفيلية. كما يوفر حماية ضد دخول الأوساخ والرطوبة ، ويمنع تلف الكابل بوسائل ميكانيكية أخرى.
مبدأ العمل
يقوم الكبل المحوري بتوصيل التيار عبر كل من الموصلات الداخلية والخارجية. هذه التيارات متساوية ولها قطبية معاكسة ، ونتيجة لذلك تظل جميع الحقول في الكبل ، ولا تشع خارجها ولا تتعرض للتداخل. لذلك ، لا توجد كائنات خارجية تؤثر على الحقول. وبالتالي ، فإن وحدة التغذية المحورية مثالية للتركيب داخل أو بالقرب من المباني أو الأشياء الأخرى.هذه هي ميزته الرئيسية مقارنة ، على سبيل المثال ، الزوج الملتوي.
عند اختيار نوع الكبل المحوري ، يجب مراعاة مواصفاته ومعلماته.
مقاومة
أهم ما يميز الكبل متحد المحور هو ممانعته ، والتي يتم تحديدها من خلال قطره ومادته العازلة. يتم قياس المعلمة بالأوم. معانيه الأكثر شيوعا هي:
- 50 أوم كابل محوري. يوفر الحد الأدنى من فقدان الإشارة لوزن موصل معين. تستخدم عادة لأغراض مهنية.
- 75 أوم كابل محوري. لها وزن أدنى لمستوى معين من الخسائر. تستخدم على نطاق واسع في أجهزة التلفزيون المنزلي و Hi-Fi.
- تم استخدام كابل 93 أوم سابقًا لربط أجهزة الكمبيوتر وتوصيل الشاشات.
تتوفر قيم أخرى للمقاومة ، لكنها أقل طلبًا بكثير.
تتلاشى
معلمة مهمة أخرى للكابل الملتوي المحوري هي فقدان إرسال الإشارة. يعتمد مستواها على عدد من العوامل ، بما في ذلك جودة المواد العازلة والموصلات. يتناسب توهين الإشارة مع طول الكابل. تشير المواصفات عادةً إلى الخسارة بالديسيبل لكل وحدة طول. على سبيل المثال ، الكبل المحوري RG-6A / U به توهين قدره 1.0 ديسيبل / 10 م عند 100 ميجاهرتز. لسوء الحظ ، لا تستخدم جميع الشركات المصنعة نفس الطول ، لذلك قد تكون هناك حاجة إلى حسابات إضافية للمقارنة.
القوة القصوى المسموح بها
على الرغم من أن هذه المواصفات ليست مهمة جدًا لتطبيقات الإشارة المنخفضة ، إلا أنها قد تصبح مشكلة عند إرسال طاقة عالية. عادة ، تنشأ القيود بسبب فقد الحرارة في الكابل. إذا كان من المتوقع نقل طاقة عالية ، فتحقق من جهد التشغيل.
عامل التقصير
هذه هي نسبة سرعة إرسال الإشارة في كابل متحد المحور إلى سرعة انتشارها في الفراغ (سرعة الضوء).
في بعض الحالات ، يمكن أن تكون قيمة عامل السرعة ذات أهمية كبيرة ، على سبيل المثال ، عندما تكون مرحلة الإشارة مهمة. إنه دائمًا أقل من 1. في كثير من النواحي ، يتم تحديده بواسطة مادة العازل. بالنسبة للكابلات المحورية الرقمية ذات العزل الكهربائي المصمت من البولي إيثيلين ، يكون عامل التقصير 0.66 ، ومع رغوة البولي إيثيلين - في حدود 0.80-0.88.
السعة
لأن الموصلات الداخلية والخارجية تشكل السعة ، فهي تتناسب مع أقطارها ، وطول الكابل ، وثابت العزل.
أقصى جهد
في بعض الحالات ، يصل الجهد إلى قيم عالية. لهذا السبب ، قد يفشل الكبل. يرتفع الجهد نتيجة ارتفاع مستوى الموجات الواقفة والطاقة العالية. قبل اختيار نوع معين من الكابلات المحورية ، من الضروري التحقق من كيفية تحمله للجهد المتوقع.
الأبعاد المادية
هذه الخاصية مهمة لعدد من الأسباب. الموصلاتغالبًا ما يكون للأقطار الأكبر خسائر أقل وتصنيفات طاقة أعلى. على سبيل المثال ، يبلغ قطر الكبل المحوري 75 أوم RG-6 / U الشهير 6.86 ملم.
بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يتطابق الكبل مع أحجام الفتحات المتاحة ويتوافق مع النوع الصحيح من القابس. غالبًا ما يتم تصنيع الأخير ليلائم أنواع الكابلات الشائعة.
دليل التثبيت
يستخدم الكبل المحوري RF على نطاق واسع لنقل الإشارة من جهاز الإرسال أو جهاز الاستقبال. على الرغم من سهولة تثبيته ، إلا أنه يجب تلبية شروط معينة لكي يستمر لفترة طويلة. هذا مهم بشكل خاص لأنه غالبًا ما يتم تثبيته في الهواء الطلق ويجب أن يتحمل الظروف البيئية القاسية.
أشياء مثل الرطوبة يمكن أن تقلل من فعاليتها بمرور الوقت. يمر هذا الانخفاض دون أن يلاحظه أحد حتى يصل إلى النقطة التي يصبح فيها غير قابل للاستخدام. بعض الاحتياطات البسيطة ستحافظ على كفاءة كبل coax وتبطئ بشكل كبير من تدهور الكابل.
حدد الطلب
هناك مجموعة كبيرة ومتنوعة من الكابلات المحورية في السوق ، وللوهلة الأولى ، قد يبدو الاختيار صعبًا. القرار الأول الذي يجب اتخاذه هو اختيار مقاومة مناسبة. تستخدم هوائيات Hi-Fi والفيديو المنزلية كبلًا متحد المحور 75 أوم. عادة ما يختار المستخدمون المحترفون وهواة الراديو مقاومة 50 أوم.
القرار التالي الذي يجب اتخاذه هو مستوى توهين الإشارة المقبول. كيفأقل خسارة ، أكبر قطر الكابل ، فضلا عن تكلفته. عادة ، يمكنك العثور على العديد من العلامات التجارية بنفس الخصائص ، وغالبًا ما يعتمد القرار بشأن نوع معين على موقف الموردين.
بمجرد العثور على الكابل المناسب ، يمكن شراؤه وتثبيته.
الحماية من الظروف الجوية السيئة
عند التثبيت في الهواء الطلق ، على سبيل المثال ، الكبل المحوري للمراقبة بالفيديو ، من المهم جدًا التأكد من حمايته بشكل صحيح. هذا مهم للغاية ، لأن أي رطوبة ستؤدي إلى زيادة كبيرة في الفاقد. إذا تعرض العازل الكهربائي الذي يفصل الموصلات الداخلية والخارجية للبلل ، فإن هذا سيقلل من أدائه ويزيد من التوهين. تعمل الرطوبة أيضًا على أكسدة الجديلة وتقليل توصيلها.
لهذا السبب من المهم جدًا إغلاق طرف الكابل إذا تم استخدامه في الهواء الطلق والحفاظ على الرطوبة بالخارج. من الضروري التأكد من أن الغلاف الخارجي لا يزال سليمًا ولا يتضرر أثناء التثبيت والتشغيل الإضافي.
طريقة إضافية لمنع دخول كميات كبيرة من الرطوبة إلى الكبل وهي تشكيل حلقة لأعلى ولأسفل. هذا يمنع الماء الذي تغلغل بالداخل من المضي قدمًا. ومع ذلك ، ستستمر الرطوبة في الانتشار عن طريق العمل الشعري ، لذلك من الأفضل دائمًا التأكد من أن الأطراف مغلقة ومحمية بشكل صحيح.
توصيات التثبيت العامة
جميع الكابلات لها نصف قطر منحنى. لمنع الضرر ، يجب ألا ينحني أكثر من هذه القيمة. غير ذلكفي هذه الحالة قد يتضرر الهيكل الداخلي وستزيد الخسائر بشكل ملحوظ
يجب أيضًا الحرص على عدم تشوه الكابل. سيؤدي ذلك إلى تغيير حجمها ومقاومتها الموجية. بالإضافة إلى ذلك ، قد يؤدي تلف العازل إلى زيادة مستوى الخسائر.
في حالة تلف الكبل ماديًا ، فتأكد من بقاء غلافه سليمًا. إذا تم كسر سلامتها ، فقد يؤدي ذلك إلى اختراق الرطوبة وأكسدة السلك وترطيب العازل ، مما سيزيد من مستوى الخسائر.
في بعض الحالات ، يجب دفن الكابل المحوري. لا يمكن وضع الطوابع العادية في الأرض ، لأن غلافها غير مصمم لهذه الظروف. لكن يمكن وضعها في قناة مصممة خصيصًا لهذا الغرض. هذا له ميزة أنه من السهل استبدال الكابل. ومع ذلك ، تأكد من عدم دخول الماء إلى القناة. البديل هو استخدام كابل مصمم خصيصًا للوضع في الأرض ، والذي يمكن أن يتحمل غمده مثل هذه الظروف.
إنهاء
عند تثبيت كبل متحد المحور ، من المهم إنهاءه بشكل صحيح. في معظم الحالات ، يكون الإنهاء المادي عبارة عن قابس ويكون الجهاز النهائي إما هوائيًا أو جهاز استقبال. يجب إجراء التوصيلات بشكل صحيح وفعال.
على الرغم من أن الموصلات السكنية غالبًا ما يكون أداء التردد اللاسلكي فيها ضعيفًا ، إلا أن هناك بدائل قليلة. هناك حاجة إلى اتصالات عالية الجودة للاستخدام المهني ، على الرغم من أنه في هذه الحالة يجب عليك أيضًا التأكد من ذلكأنها مناسبة للترددات المستخدمة. بعض الطرز الرخيصة لا تفي بالمتطلبات وتؤدي إلى تدهور أداء الكبل المحوري. لذلك ، من الأفضل شراء موصلات من بائعين موثوق بهم.
سيوفر التركيب المناسب للكابل المحوري سنوات عديدة من الخدمة. ومع ذلك ، فإن البلى والتأثيرات البيئية ستؤدي إلى الحاجة إلى استبداله بعد فترة. نظرًا لحدوث تدهور الأداء ببطء ، فقد لا يكون ملحوظًا. يصبح واضحا فقط بعد الاستبدال الكامل للكابل
