رهیافتی بر کابل کواکسیال و انواع آن
کابل کواکسیال یا کابل هم محور، نوع خاصی از کابل برای انتقال سیگنال با حداقل نویز و بیشترین برد ارسال می باشد. این کابل از دو هادی رسانا، یکی به عنوان مغزی و دیگری به صورت یک شیلد مسی بافته شده، تشکیل شده که بین این دو هادی، لایه ای از دی-الکتریک وجود دارد. یک لایه ی شیلد آلومینیومی یا فویلی نازک نیز اطراف دی-الکتریک را در بر می گیرد. روکش pvc مناسب اطراف شیلد مسی بافته شده را در بر میگیرد.
به این ترتیب، سیگنالهای ارسالی از طریق کابل، با حداقل نویز پذیری از بیرون کابل، به دلیل لایه های فلزی شیلد، قابلیت دریافت در مقصد در فاصله ی دور را خواهند داشت. در ابتدا و انتهای کابل کواکسیال اگر اتصال مستقیم و استفاده از مغزی و شیلد مسی بافته شده به صورت بدون سوکت مدنظر نباشد، عموماً از سوکت های آنتنی یا سوکت های دوربینی که به آنها bnc اطلاق می گردد، بهره برداری می شود. در شکل زیر، لایه های مختلف به همراه مشخصه ی کابل، که بر روی روکش PVC درج شده نمایش داده شده که مغزی، دی-الکتریک، شیلد مسی بافته شده و روکش PVC به وضوح مشخص می باشند. (خرید کابل شبکه)
لایه های کابل کواکسیال
همانگونه که ذکر شد، در برخی موارد، یک لایه ی شیلد آلومینیومی نازک یا فویلی نیز بین دی-الکتریک و شیلد مسی بافته شده قرار داده می شود. در شکل زیر این لایه ی فویلی نیز نمایش داده شده است. همچنین گاهی پوشش های نازک زر-ورق مانند پلاستیکی نیز بین روکش pvc و شیلد مسی بافته شده قرار داده می شود که تاثیر چندانی در ویژگی های الکتریکی کابل ندارد.
انواع کابل کواکسیال
انواع کابل کواکسیال بر اساس نوع کاربرد و نیز برد مفید ارسال سیگنال و نیز مقاومت الکتریکی یا امپدانس آن طبقه بندی می گردد. به عنوان مثال برخی کابل های کواکسیال، مختص کاربرد های آنتن تلویزیونی می باشند. برخی برای انتقال سیگنال مخابراتی و تلویزیونی در طبقات متعدد و فواصل دور در کاربرد های ساختمانی استفاده می شوند. برخی کابل های کواکسیال، مختص استفاده در دوربین مداربسته می باشد.
برای هر کاربرد کابل کواکسیال، نام گذاری استانداردی نیز صورت گرفته است. مثلاً برای استفاده در کاربردهای تلویزیونی و ماهواره، کابل RG6، برای استفاده در فواصل طولانی و ساختمان های بلند کابل RG11، برای استفاده در دوربین مدار بسته کابل RG59، و برای استفاده در تلویزیون های با کیفیت بالا کابل RG60 کاربرد دارد. این نام گذاری و کاربرد، بی ارتباط به قطر مغزی و به تبع مقاومت امپدانسی آن در واحد طول نیست. به گونه ای که اساسا کابل کواکسیال به دو دسته ی نازک (thin net) و ضخیم (thick net) تقسیم می شوند. د
سته ی اول 75 اهم و دسته ی دوم 50 اهم مقاومت امپدانسی داشته و قطر مغزی از 0.25 میلی متر تا 0.75 میلی متر متغیر است. در شکل زیر جدول طبقه بندی کابل کواکسیال به همراه نام گذاری استاندارد آن اراده شده است.
بر اساس مقاومت امپدانسی و قطر هادی مغزی، دسته ی اول (کابل کواکسیال نازک) قابلیت ارسال سیگنال تا حدود 200 متر را دارند و بیش از آن، سیگنال با افت کیفیت و نسبت سیگنال به نویز پایین روبرو خواهد شد.
در دسته ی کابل ضخیم که قطر رسانای مغزی آن تا سه برابر بیشتر از نوع نازک می باشد، قابلیت ارسال سیگنال با کیفیت تا حدود 500 متر گارانتی می شود. هر چند در برخی موارد فواصل بیشتر نیز مورد استفاده واقع شده؛ اما باید توجه داشت به مرور زمان و اکسید شدن خواه یا ناخواه مس هادی کابل، کیفیت سیگنال افت کرده و نسبت نویز به سیگنال افزایش می یابد.
لذا توصیه می شود در فواصل طولانی تر، از ریپیتر یا تکرار کننده یا تقویت کننده ی سیگنال استفاده شود و یا اساسا در فواصل طولانی، از زیرساخت دیگری مانند فیبر نوری بهره برداری شود. در این صورت برای انتقال سیگنال (مثلا تصویر) از منبع آن (مثلا دوربین) تا محل مبدل کابل کواکسیال به فیبر نوری، می توان از نوع مناسب کابل (مثلا RG59) استفاده نمود و در آن محل (کافو یا منهول یا جانکشن باکس) با استفاده از مبدل مناسب بقیه ی مسیر را با فیبر نوری طی نمود.
در جدول فوق نظم نام گذاری و کدگذاری کابل کواکسیال به این شرح است: از چپ به راست، نخست یک عدد ملاحظه می شود که بیانگر قطر متوسط عایق است. سپس با حروف C یا D، مشخصه ی امپدانس اهمی به ترتیب 75 و 50 اهم بیان می شود. سپس با استفاده از شناسه ی عددی، کد جنس عایق بیان می شود. سپس حروف V یا W، یک لایه یا دو لایه بودن بافت را مشخص می نمایند و نهایتاً حروف S یا CS، نوع مغزی اعم از تک رشته ای یا “استرند” شده را تشریح می نماید.
کابل coaxial ترکیبی
نوع خاصی از کابل کواکسیال وجود دارد که به آن کابل coaxial ترکیبی می گویند. این نوع کابل، استفاده ی قابل توجهی در دوربین مداربسته دارد. این نوع کابل، در کنار خود یک کابل دو رشته ای برق نیز به همراه دارد که عموما با رنگ های مشکی و قرمز مشخص می شوند. این رنگ بندی تداعی کننده ی استفاده از ولتاژ DC است.
سازندگان کابل ترکیبی، تصمیم داشته اند سهولت کابل کشی سیگنال و پاور دوربین مداربسته را همزمان تامین کنند. اما باید توجه داشت برق AC در مجاورت کابل کواکسیال می تواند منشا نویز باشد. برای همین بهتر است در موقعیت مناسب منبع تغذیه دوربین مدار بسته نصب شده و خروجی DC آن به صورت مشترک با کابل کواکسیال، به سمت دوربین برود.
تجربه نشان داده ولتاژ یا جریان DC در مقادیر کم، تاثیری روی نویز پذیری کابل کواکسیال ندارد. در شکل زیر تصویر یک کابل ترکیبی نمایش داده شده است. عموما کابل های کواکسیال RG59 را با کابل برق DC مشترک و ترکیب می نمایند. چرا که دیگر کاربردهای انواع کابل کواکسیال که ارتباطی با دوربین مدار بسته ندارند، عموما نیازی به منبع تغذیه یا پاور ندارند.
اطلاعات تکمیلی در خصوص این نوع کابل، در استانداردهای JIS 3501 مربوط به کاربردهای RF یا فرکانس های رادیویی و نیز JIS 3502 مربوط به کاربردهای تلویزیونی و گیرنده ی ماهواره بیان شده است. همچنین هنگام تولید این نوع کابل، بایستی دقت کافی در هم محور بودن هادی و شیلد و روکش صورت پذیرد.
چسبندگی عایق به هادی و یا عایق به شیلد مسی بافته شده، از دیگر اشکالات تولید است. عموما کواکسیال در حالت دفنی در یک مسیر لوله ی جدا از برق قدرت کشیده می شود. اما نمونه هایی از کابل های کواکسیال آرمورد یا مسلح، که بدون نیاز به لوله می توانند مستقیما در عمق خاک دفن شوند، وجود دارد.
همچنین منابعی برای سفارش پذیری آرمورد کردن کابل های کواکسیال وجود دارد. همچنین مقاوم سازی در برابر سیالات خورنده یا فراورده های نفتی با استفاده از لایه سربی، به صورت سفارشی میسر است.
مقاله مرتبط:
