Koaxiális kábel

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
RG-59 típusú koaxiális kábel felépítése
A: Külső műanyag szigetelés
B: Rézhuzalból készült fonatolt árnyékoló réteg
C: Dielektrikum
D: Központi vezeték
Koaxiális kábel használata:
A kép tetején levő dipólantenna jelét illesztőtranszformátor, ún. balun trafó illeszti a koaxiális kábelhez

A koaxiális kábel a híradástechnikában használt olyan vezetéktípus, ami egy belső vezető érből, dielektrikumból, fémhálóból és külső szigetelésből áll. A fémháló szerepe az elektromos árnyékolás, azaz a belső éren továbbított jel megóvása a külső zavaroktól. Elsősorban rádiófrekvenciás jelek továbbítására használják.

A ko-axiális azt jelenti, hogy "közös tengelyű", ez a név a csőszerű összetételre utal: a belső ér és a külső árnyékolás hosszanti tengelye megegyezik.

Az ideális koaxiális kábelnél az elektromágneses mező csak a belső vezető és az árnyékolás között létezik, így a kábel közelében található fémtárgyak nem okoznak teljesítményveszteséget. Az árnyékolásnak köszönhetően a külső elektromágneses zajok sem zavarják a jelet. [1]

Története[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

1880-ban szabadalmaztatta Oliver Heaviside angol villamosmérnök.[2]

Felépítése[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Belső ér[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A belső vezető lehet sodrott vagy tömör vezeték. Általában rézből készítik a jó vezetőképessége miatt. Ha nagy mechanikai igénybevételnek van kitéve a vezeték, akkor réz bevonatú acél belső vezetőt érdemes használni, az acél ugyanis jobb mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik. [3]

Szigetelés[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A leggyakrabban használt anyagok a polietilének, a polipropilének, és a politetrafluoretilén. Létezik félig hézagos szigetelés is, ahol a lyukak helyén a levegő a szigetelő anyag.[3]

Árnyékoló réteg[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Általában fonott réz árnyékolást alkalmaznak. Előnye, hogy hajlítható, és az árnyékolás nem gyengül, ha a kábelt meggörbítjük.[3]

Burkolat[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Legelterjedtebb a PVC burkolat.[3]

Jellemzői[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A koaxiális kábel egy Távvezeték amelynek fizikai leírására használható a távíró egyenlet.

Távvezeték sematikus leírása

Hullámimpedancia[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A koaxiális kábel legfőbb jellemző tulajdonsága a hullámimpedancia. Értéke a következő képlet segítségével határozható meg: [1]

Z_o = \frac{k_z}{\varepsilon_r} \cdot \lg \frac{D}{d}
  • Z_o: hullámimpedancia
  • k_z: alaktényező (kör esetén 138)
  • \varepsilon_r: az érszigetelés dielektromos állandója
  • D: az árnyékolás belső átmérője
  • d: a belső vezető ér átmérője

Impedancia illesztés[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A koaxiális kábel megfelelő használatához a kábel mindkét végén megfelelő illesztés szükséges, ami azt jelenti, hogy a jel forrásánál, a lezárásnál és a jelúton sem változhat az impedancia. Ennek hiányában a jel egy része visszaverődik a belső érre, ez például analóg televíziós adásnál szellemképet okoz.[3] A fáziskésleltetés miatt az is előfordulhat, hogy a visszaverődő jel kioltja a továbbított jelet, ami a jelszint csökkenéséhez vezet.

A kábel nagymértékű meghajlítása, megtörése is megváltoztatja az impedanciát, ezért ez is visszaverődésekhez vezethet. [3]

Típusai[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Két jelentős csoportra oszthatók a koaxiális kábelek: az egyik az alapsávú koaxiális kábel, ezt digitális jelátvitelre használják, a másik pedig a szélessávú koaxiális kábel, amelyet analóg jelátvitelre alkalmaznak.[4]

Alapsávú koaxiális kábel[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

BNC csatlakozó

Ezt a koaxiális kábelt elterjedten használják számítógépes lokális hálózatban, valamint távbeszélőrendszerekben is nagytávolságú átvitelre. A mindenkori sávszélesség a kábel hosszától függ. 1 km-nél kisebb távolságon 10 Mbit/s-os átviteli sebesség valósítható meg.

Ezt az átviteli közeget napjainkban igen elterjedten alkalmazzák az Ethernet hálózatokban, ahol megkülönböztetünk: vékony koaxiális (10Base2) és vastag koaxiális (10Base5) kábeleket. A típusjelzésben szereplő 2-es és 5-ös szám az Ethernet hálózatban kialakítható maximális szegmenshosszra utal: vékony kábelnél ez 200 méter, vastagnál 500 méter lehet. A digitális átviteltechnikában vékony koaxiális kábelek használatakor csatlakozásra BNC (Bayone-Neil-Councelman) dugókat és aljzatokat használnak.[5]

Szélessávú koaxiális kábel[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Ez a fajta kábelrendszer a kábeltelevíziózás szabványos kábelein keresztül analóg jelátvitelt tesz lehetővé. A szabványos kábeltelevíziós technikából adódóan az ilyen szélessávú hálózatok esetén az analóg jelátvitelnek megfelelően (ami kevésbé kritikus, mint a digitális) a kábel akár 100 km-es távolságra, 300 MHz-es, de néha 450 MHz-es jelek átvitelére is alkalmas.

Általánosan elterjedt kábelértékek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A földfelszíni rádió- és televízióantennákhoz, műholdvevő antennákhoz, kábeltelevízió-hálózatokhoz elsősorban 75 ohm impedanciájú kábelt használnak.

Vezeték nélküli adatátvitelhez, adóantennákhoz, rádióamatőr célokra általában 50 ohmos kábelt használnak.

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]