Historiallinen kehitys
Koaksiaalikaapelin kehitys jakautuu pääasiassa neljään sukupolveen: ensimmäinen sukupolvi on polyeteenimateriaalin käyttö kiinteänä sydämen eristeenä 1800-luvun puoliväli Keski; toinen sukupolvi käyttää kemiallisesti vaahdotettua PE-materiaalia eristävänä väliaineena; kolmas sukupolvi käyttää lotusytimen pitkittäisreiän PE-materiaalia eristävänä väliaineena; Neljännessä sukupolvessa käytetään fyysistä vaahdotettua PE-materiaalia eristävänä väliaineena. Rakenteen mukaan koaksiaalikaapelit voidaan jakaa vuotaviin koaksiaalikaapeleihin, monijohtimiin koaksiaalikaapeleihin, kapeahalkaisijaisiin koaksiaalikaapeleihin ja komposiittikoaksiaalikaapeleihin.
Koaksiaalikaapeliteollisuuden kehitys on käynyt läpi useita muutoksia. Globaalin elektroniikkateollisuuden saavuttaessa huippunsa vuonna 2000 osana elektroniikkateollisuutta, koaksiaalikaapelimarkkinoiden koko on saavuttanut historiallisen huippunsa. Seuraavien kolmen vuoden aikana, kun maailmantalouden kasvuvauhti meni pohjaan, myös koaksiaalikaapeliteollisuus joutui taantumaan loppupään kysynnän supistuessa. Elpymisen merkkejä nähtiin vasta vuoden 2003 toisella puoliskolla. Vuodesta 2004 lähtien maailmanlaajuinen koaksiaalikaapeliteollisuus on siirtynyt uudelle kasvukierrokselle. Matkaviestinnän signaalin peittoalueen jatkuvan laajentumisen, tukiasemien määrän kasvun ja mobiilisignaalivaatimusten jatkuvan parantamisen myötä kuljetus-, energia- ja lääketieteen aloilla globaalin RF-koaksiaalikaapeliteollisuuden markkinakehitysnäkymät ovat edelleen olemassa. lupaava.
Kehityskatsaus
Kiinan talouden jatkuva ja nopea kasvu on tarjonnut valtavasti markkinatilaa kaapelituotteille. Kiinan markkinoiden voimakas houkutus on saanut maailman keskittymään Kiinan markkinoille Vain muutaman vuosikymmenen uudistuksen ja avautumisen aikana Kiinan lanka- ja kaapeliteollisuuden muodostama valtava tuotantokapasiteetti on saanut maailman katsomaan sitä ihaillen. Kiinan energiateollisuuden, tietoliikenneteollisuuden, kaupunkijunaliikenteen, autoteollisuuden, laivanrakennuksen ja muiden teollisuudenalojen jatkuvan laajentumisen myötä myös johtojen ja kaapelien kysyntä kasvaa nopeasti, ja lanka- ja kaapeliteollisuudella on edelleen valtava kehityspotentiaali. tulevaisuutta.
Pääluokitus
Koaksiaalikaapelit voidaan jakaa kahteen perustyyppiin, kantataajuisiin koaksiaalikaapeleihin ja laajakaistaisiin koaksiaalikaapeleihin.
Kantataajuinen koaksiaalikaapeli
Perustaajuisen koaksiaalikaapelin suojakerros on yleensä kuparista valmistettu verkkorakenne, jonka ominaisimpedanssi on 50 Ω. Tätä kaapelia käytetään digitaalisten signaalien lähettämiseen, ja yleisesti käytetyt mallit ovat yleensä RG-8 (paksu kaapeli) ja RG-58 (ohut kaapeli). Intuitiivisin ero paksun ja ohuen kaapelin välillä on kaapelin halkaisija. Paksu kaapeli soveltuu suhteellisen suuriin paikallisiin verkkoihin. Sillä on pitkä vakioetäisyys ja korkea luotettavuus; paksu kaapeliverkko on kuitenkin varustettava lähetin- ja lähetinvastaanotinkaapeleilla, mikä on myös vaikea asentaa, joten kokonaiskustannukset ovat korkeat. Päinvastoin, ohuet kaapelit ovat suhteellisen yksinkertaisia ja maksavat vähemmän; Koska kaapelit on kuitenkin leikattava asennuksen aikana, on helppo aiheuttaa huonoja kontakteja, kun liittimiä on paljon.
Onpa kyseessä paksuilla tai ohuilla kaapeleilla yhdistetty verkko, vikakohta vaikuttaa usein kaikkiin koko kaapelin koneisiin, ja vian diagnosointi ja korjaaminen on hankalaa. Siksi kantataajuiset koaksiaalikaapelit on vähitellen korvattu suojaamattomilla kierretyillä pareilla tai optisilla kaapeleilla.
Laajakaistakoaksiaalikaapeli
Laajakaistaisen koaksiaalikaapelin suojakerros on yleensä leimattu alumiinilla, ja sen ominaisimpedanssi on 75 Ω. Tällaista kaapelia käytetään yleensä analogisten signaalien lähettämiseen. Yleisin malli on RG-59. Se on standardisiirtokaapeli, jota käytetään kaapelitelevisioverkoissa. Se voi lähettää useita TV-signaaleja yhdellä kaapelilla samanaikaisesti. Laajakaistaista koaksiaalikaapelia voidaan käyttää myös joidenkin tietokoneverkkojen siirtovälineenä.
Toimintaperiaate
Koaksiaalikaapeli on jaettu neljään kerrokseen sisältäpäin: keskuskuparilanka (yksisäikeinen umpilanka tai monisäikeinen lanka), muovieriste, verkko, johtava kerros ja langan vaippa . Keskellä oleva kuparilanka ja verkko johtava kerros muodostavat virtasilmukan. Se on nimetty keskikuparilangan ja verkon johtavan kerroksen välisen koaksiaalisen suhteen vuoksi.
Koaksiaalikaapeli johtaa vaihtovirtaa tasavirran sijasta, mikä tarkoittaa, että virran suunta vaihtuu useita kertoja sekunnissa.
Jos suurtaajuisen virran siirtämiseen käytetään yleistä johtoa, tämä johto vastaa antennia, joka lähettää radiota ulospäin. Tämä vaikutus menettää signaalin tehon ja heikentää vastaanotetun signaalin voimakkuutta.
Koaksiaalikaapeli on suunniteltu juuri tämän ongelman ratkaisemiseksi. Keskuslangan lähettämä radio on eristetty verkkoa johtavalla kerroksella, ja verkkoa johtava kerros voidaan maadoittaa lähettämän radion ohjaamiseksi.
Ongelmia on myös koaksiaalikaapeleissa. Jos kaapelin tietty osa puristuu tai kiertyy, keskilangan ja verkkoa johtavan kerroksen välinen etäisyys ei ole tasainen. Tämä saa sisäiset radioaallot heijastumaan takaisin signaalin lähteeseen. Tämä vaikutus vähentää vastaanotettavan signaalin tehoa. Tämän ongelman ratkaisemiseksi keskilangan ja verkkoa johtavan kerroksen väliin lisätään muovieristekerros sen varmistamiseksi, että niiden välinen etäisyys on tasainen. Tämä aiheuttaa myös sen, että tällainen kaapeli on suhteellisen jäykkä eikä sitä ole helppo taivuttaa.
Koaksiaalikaapelin suojamateriaali on olennaisesti ulkojohtimen parannus. Alkuperäisestä putkimaisesta ulkojohtimesta se on kehitetty yksikerroksiseksi punotuksi ja kaksikerroksiseksi metalliksi. Vaikka putkimaisella ulkojohtimella on erittäin hyvä suojauskyky, sitä ei ole helppo taivuttaa ja se on hankala käyttää. Yksikerroksisen punoksen suojaustehokkuus on huonoin, ja kaksikerroksisen punoksen siirtoimpedanssi on 3 kertaa pienempi kuin yksikerroksisen punoksen. Voidaan nähdä, että kaksikerroksisen punoksen suojavaikutus on parantunut huomattavasti kuin yksikerroksisen punoksen. Suuret koaksiaalikaapelien valmistajat parantavat jatkuvasti kaapelin ulkojohdinrakennetta säilyttääkseen sen suorituskyvyn.
Edut ja haitat
Koaksiaalikaapelin etuna on, että se tukee laajakaistayhteyksiä suhteellisen pitkillä linjoilla ilman toistimia, ja sen haitat ovat myös ilmeiset: Ensinnäkin se on kooltaan suuri. , Ohuen kaapelin halkaisija on 3/8 tuumaa paksu, mikä vie paljon tilaa kaapelikanavassa; toiseksi se ei kestä sotkeutumista, painetta ja voimakasta taipumista, mikä vahingoittaa kaapelin rakennetta ja estää signaalin siirron; lopullinen hinta on korkea. Kaikki nämä puutteet voidaan voittaa parikierretyillä kaapeleilla. Siksi nykyisessä LAN-ympäristössä ne on periaatteessa korvattu Ethernet-fyysisen kerroksen spesifikaatioilla, jotka perustuvat kierrettyihin parikaapeleihin.
Asennustapa
Koaksiaalikaapeli asennetaan yleensä laitteiden väliin. Jokainen käyttäjäpaikka on varustettu liittimellä, joka tarjoaa käyttöliittymän käyttäjälle. Käyttöliittymän asennustapa on seuraava:
(1) Ohut kaapeli: Leikkaa ohut kaapeli, asenna BNC-päät molempiin päihin ja liitä sitten T-liittimen molempiin päihin.
(2) Paksut kaapelit: Paksut kaapelit asennetaan yleensä lastaa muistuttavalla liitäntälaitteella, joka käyttää Tapin ohjaustappia tunkeutumaan kaapelin eristyskerroksen läpi ja yhdistämään suoraan johtimeen. Kaapelin molemmissa päissä on pääte, joka heikentää signaalin heijastusta. Käytetään verkoissa, joiden siirtonopeus on 10 Mbit/s.
Parametriindeksi
Sähköiset parametrit
(1) Koaksiaalikaapelin ominaisimpedanssi: koaksiaalikaapelin keskimääräinen ominaisimpedanssi on 50±2Ω, impedanssin jaksollinen muutos yksittäistä koaksiaalikaapelia pitkin on siniaalto, keskiarvo on ±3Ω , ja sen pituus on alle 2 metriä.
(2) Koaksiaalikaapelin vaimennus: viittaa yleensä 500 metrin pituisen kaapeliosan vaimennusarvoon. Mitattaessa 10 MHz siniaalto, sen arvo ei ylitä 8.5db (17db/km); 5 MHz siniaallolla mitattuna sen arvo ei ylitä 6.0db (12db/km).
(3) Koaksiaalikaapelin etenemisnopeus: Pienin vaadittu etenemisnopeus on 0,77 C (C on valon nopeus).
(4) Koaksiaalikaapelin tasavirtasilmukan resistanssi: kaapelin keskijohtimen resistanssin ja suojakerroksen resistanssin summa ei ylitä 10 milliohmia/metri (20°C:ssa mitattuna).
Fyysiset parametrit
Koaksiaalikaapeli koostuu keskijohtimesta, eristysmateriaalikerroksesta, verkkokankaasta koostuvasta suojakerroksesta ja ulkoisesta eristemateriaalikerroksesta.
Koaksiaalikaapeli on tarpeeksi joustava tukemaan 254 mm:n (10 tuuman) taivutussädettä. Keskijohdin on kiinteä kuparilanka, jonka halkaisija on 2,17 mm±0,013 mm. Eristysmateriaalin on täytettävä koaksiaalikaapelin sähköiset parametrit. Suojauskerros koostuu metallinauhasta tai -levystä, joka täyttää lähetysimpedanssin ja ECM-vaatimukset. Suojakerroksen sisähalkaisija on 6,15 mm ja ulkohalkaisija 8,28 mm. Ulkoinen eristemateriaali valitaan yleensä polyvinyylikloridista (kuten PVC) tai vastaavista materiaaleista.
Laaduntarkastus
1. Tarkista eristävän väliaineen suoruus
Tavallisen koaksiaalikaapelin poikkileikkaus on hyvin pyöreä, ja kaapelin ulkopuolella. Johdin ja alumiini on kiinnitetty eristävän väliaineen ulkopintaan. Mitä pyöreämpi väliaineen ulkopinta, sitä pienempi rako alumiinifolion ja sen ulkopinnan välillä, ja mitä vähemmän pyöreä rako, sitä suurempi rako. Käytäntö on osoittanut, että mitä pienempi rako, sitä parempi kaapelin suorituskyky. Lisäksi suuri rakoilma tunkeutuu suojakerrokseen ja vaikuttaa kaapelin käyttöikään.
2. Koaksiaalikaapelin eristysaineen sakeuden mittaaminen
Koaksiaalikaapelin reunamateriaalin halkaisijan vaihtelu vaikuttaa pääasiassa kaapelin kaikukertoimeen. Tämä tarkistus Kaapelin osan eristysmateriaali voidaan leikata irti ja jokaisen pisteen ulkohalkaisija voidaan tarkistaa huolellisesti mikrometrillä, jotta näet, onko se johdonmukainen.
3. Koaksiaalikaapelin punottu verkon mittaus
Keskitetyn virtalähteen kaapelitelevisiolinja on edelleen virtalähteen silmukkalinja. Siksi koaksiaalikaapelin laaduntarkastuksessa on tarkistettava, onko tekstiiliverkko tiivis ja tasainen. Verkkojen lukumäärä arvioidaan, ja jos se vastaa annettua indeksiarvoa, se hyväksytään. Lisäksi yksi tekstiiliverkkokaapeli mitataan spiraalimikrometrillä. Samalla hinnalla mitä paksumpi lanka, sitä parempi laatu.
4. Tarkista alumiinifolion laatu
Koaksiaalikaapelin tärkeä suojaustehtävä on alumiinifolio, joka estää ulkoisen avoimen piirin signaalin ja kaapeli-TV-signaalin häiriöitä Hämmennyksellä on tärkeä rooli, joten alumiinifolion laatu on tarkistettava uusien koaksiaalikaapeleiden varalta. Leikkaa ensin vaippakerros auki ja tarkkaile, säilyttääkö punottu lanka ja alumiinifoliokerroksen pinta hyvän kiillon; toiseksi ota kaapelin pala, kierrä se tiukasti pienelle metalliakselille, suorista se ja käännä vastakkaiseen suuntaan, toista se useita kertoja ja leikkaa se sitten. Tarkkaile, onko alumiinifoliossa halkeamia vai ei kaapelin vaipassa. Voit myös leikata pienen palan alumiinifoliosta toistuvasti hankaamalla ja venyttämällä käsissäsi. Toistuvan hieronnan ja venytyksen jälkeen se ei ole katkennut. Tuote, jolla on tietty sitkeys, on hyväksytty, muuten se on huonompi. .
5. Tarkista ulkovaipan kireys
Laadukkaan koaksiaalikaapelin ulkovaippa on tiiviisti kääritty, jotta sitä voidaan pienentää. Suojauskerroksen rako estää ilman sisäänpääsyn aiheuttaman hapettumisen ja estää suojakerroksen suhteellista liukumista aiheuttamasta sähköisen suorituskyvyn ajautumista. Pakkauksen puristaminen liian tiukasti kuitenkin vaikeuttaa purkamista ja lisää rakentamisen vaikeutta. Tarkastusmenetelmänä on ottaa 1 m pitkä kaapeli ja poistaa suojakerros päästä. On tarkoituksenmukaista, että ydintä ei voi vetää ulos voimalla.
Sovellus
Kaapelitelevisiolähetyksessä koaksiaalikaapelia on käytetty laajalti keskisuurissa ja pienissä siirtojärjestelmissä alhaisten kustannusten ja helpon rakenteensa vuoksi. Etenkin HFC (Hybrid Fiber-Coaxial, hybrid fiber coaxial) verkon "viime 1 km" lähetyksessä sitä ei voi korvata muilla kaapeleilla. Monet passiiviset laitteet, aktiiviset laitteet ja käyttäjät tarvitsevat kaapeliliitäntöjä, ja kaikkien koaksiaalikaapeleilla kytkettyjen laitteiden on saavutettava impedanssisovitus. Jos se ei täsmää, signaali heijastuu komponenttien ja kaapelin välillä, mikä lisää kohinan ja haamukuvien vaikutusta lähetettävään kuvaan. Markkinoilla eri valmistajien valmistamien samanlaatuisten kaapeleiden laatu vaihtelee nyt suuresti. Kuitenkin niin kauan kuin valitset tavallisten valmistajien valmistamat kaapelit (hinta on suhteellisen korkea), niiden raaka-aineet, sähköiset ominaisuudet ja tuotantoprosessit voidaan taata ja laatu on luotettava.