Як правильно вибрати коаксіальний кабель

Незалежно від розмірів проекту, будівництво будь-якої телевізійної мережі, будь то «розводка» на два телевізора або реалізація масштабної кабельної інфраструктури, вимушено зачіпає таке питання, як вибір телевізійного кабелю. Незважаючи на його уявну простоту, невірний вибір загрожує далекосяжними наслідками і, можливо, серйозними матеріальними витратами на їх усунення. Відбувається це в силу неповного розуміння принципів роботи коаксіального кабелю або через недостатньо продуманих вимог до його характеристикам.

Коаксіальний кабель ‒ це конструкційний елемент з соосным (латинські «co» і «axis») розташуванням внутрішнього і зовнішнього провідника. Електричні і експлуатаційні властивості кабелю однозначно визначаються його геометрією і використовуваними матеріалами. Недотримання розмірів при виробництві, їх нерівномірність по довжині, зміни в ході монтажу або деградація матеріалів при експлуатації ‒ все це погіршує характеристики кабелю або взагалі приводить його в непридатність. У найпростішому випадку конструкція кабелю включає зовнішню оболонку, зовнішній провідник, ізоляцію і внутрішній провідник. На практиці кожен з перерахованих елементів може бути реалізований різними способами і сам по собі включати в себе кілька складових. Розглянемо ці елементи по порядку:

1. Зовнішня оболонка виготовляється з ПВХ (полівінілхлориду) або поліетилену. Її призначення ‒ електрична і гідроізоляція, фізичний захист і фіксація внутрішніх елементів, забезпечення міцності кабелю. Оболонка повинна забезпечувати виконання цих функцій у широкому діапазоні температур, робочих застосувань і протягом тривалого часу. Не втрачати міцності в літню спеку, еластичність на морозі, не деградувати в агресивному середовищі, не боятися сонячного світла ‒ все це нетривіальні завдання для полімерів. Тому вибір матеріалу, технологічно просунутий процес виробництва та постійний контроль дотримання норм абсолютно необхідні.

2. Зовнішній провідник зазвичай виконується у вигляді комбінації шару проводить фольги і металевої обплетення. Матеріали, що використовуються, їх товщина і конструктивні особливості можуть різнитися (наприклад, відсоткове співвідношення заповнення опліткою площі провідника, товщина дроту в обплетенні) і визначаються призначенням кабелю. В цілому, більше заповнення обплетення збільшує ефективність екранування, але є компромісним показником, що впливає на співвідношення ціни і якості кабелю в цілому. Провідні виробники постійно працюють над конструкцією зовнішнього провідника і високоякісні типи кабелю можуть мати, наприклад, до 4 провідних шарів (чергуються фольга/оплетка/фольга/оплетка, як у топових артикулах кабелів CommScope з технологією SuperShield/Quad Shield). Для повноти картини варто згадати той факт, що фольга частіше використовується ламінована і може бути зафіксована на діелектрику з допомогою клейового шару, а також мати «закорочувальний» відгин. Нюансів, як можна помітити, вистачає.

3. В якості діелектрика, ізолюючого внутрішній провідник, зазвичай використовується поліетилен (для кабелів, які передбачають використання в пожежонебезпечному оточенні, можуть використовуватися інші полімери). Спінений поліетилен забезпечує покращені частотні характеристики в порівнянні з твердим ізолятором, однак необхідно чітко розділяти фізичне і хімічне спінювання. Хімічне спінювання дешевше у виробництві, але не завжди забезпечує довготривалий-стабільні параметри, так і міцнісні характеристики отриманого таким методом ізолятора залишають бажати кращого. Навіть новий кабель з діелектриком хімічного спінювання може демонструвати 20 ‒ 30% додаткового загасання у верхній частині дециметрового діапазону відносного свого аналога на діелектрику з фізичним спінюванням.

4. Центральний провідник може бути одне - і багатожильним (другий варіант нетиповий для застосувань в телевізійних мережах ‒ при більшій гнучкості він має підвищений загасання) і зазвичай виготовляється з обмідненої сталі або міді. Крім своєї основної ‒ провідної функції він також визначає механічні характеристики кабелю. Втім, це відноситься до всіх конструктивних елементів кабельної продукції.

Типи коаксіальних кабелів

Існує два типи коаксіальних кабелів:

• тонкий коаксіальний кабель;

• товстий коаксіальний кабель.

Вибір того або іншого типу кабелю залежить від потреб конкретної мережі.

Тонкий коаксіальний кабель

Тонкий коаксіальний кабель — гнучкий кабель діаметром близько 0,5 см (близько 0,25 дюймів). Він простий у застосуванні і годиться практично для будь-якого типу мережі. Підключається безпосередньо до плат мережного адаптера комп'ютерів.

Тонкий (thin) коаксіальний кабель здатний передавати сигнал на відстань до 185 м (близько 607 футів) без помітного спотворення, викликаного загасанням.

Виробники обладнання розробили спеціальне маркування для різних типів кабелів. Тонкий коаксіальний кабель відноситься до групи, яка називається сімейством RG-58, його хвильовий опір дорівнює 50 Ом. Хвильовий опір (impedance) — це опір змінному струму, виражене в омах. Основна відмітна особливість цього сімейства — мідна жила. Вона може бути суцільною або складатися з декількох переплетених дротів.

Товстий коаксіальний кабель

Товстий (thick) коаксіальний кабель — відносно жорсткий кабель з діаметром близько 1 см (близько 0,5 дюймів). Іноді його називають «стандартний Ethernet», оскільки він був першим типом кабелю, що застосовуються в Ethernet — популярної мережевої архітектури. Мідна жила цього кабелю товщі, ніж у тонкого коаксіального кабелю.

Чим товще жила кабелю, тим більшу відстань здатний подолати сигнал. Отже, товстий коаксіальний кабель передає сигнали далі, ніж тонкий, — до 500 м (близько 1 640 футів). Тому товстий коаксіальний кабель іноді використовують в якості основного кабелю [магістраллю (backbone)], який з'єднує кілька невеликих мереж, побудованих на тонкому коаксіальному кабелі.

Порівняння двох типів коаксіальних кабелів

Як правило, чим товще кабель, тим складніше з ним працювати. Тонкий коаксіальний кабель гнучкий, простий в установці і відносно недорогий. Товстий кабель важко гнути, і, отже, його складніше встановлювати. Це дуже суттєвий недолік, особливо якщо необхідно прокласти кабель по трубах або жолобах. Товстий коаксіальний кабель дорожче тонкого, але при цьому він передає сигнали на великі відстані.