Het meest voorkomende type antennevoeding dat tegenwoordig wordt gebruikt, is RF-coaxkabel. Het is comfortabel en biedt een goed prestatieniveau. Om deze reden worden er enorm veel coaxkabels geproduceerd voor verschillende doeleinden.
Gebruikt
Kabels van dit type worden gebruikt waar het nodig is om elektrische radiofrequentiesignalen uit te zenden. Hun meest voor de hand liggende toepassingsgebied is het uitzenden van beelden naar thuistelevisies, maar op veel andere gebieden is er veel vraag naar. Coaxkabels worden ook gebruikt voor videobewaking en aansluiting van ontvangers en antennes door commerciële en industriële consumenten. Ze zijn nodig waar het nodig is om hoogfrequente signalen over een afstand te verzenden.
Het ontwerp van coaxkabels minimaliseert verlies en interferentie. Daarom worden ze veel gebruikt bij het organiseren van netwerkverbindingen. Zo werden in het begin van de eeuw digitale coaxkabels gebruiktvormen van Ethernet-lokale netwerken, hoewel ze tegenwoordig zijn vervangen door optische vezels voor snellere gegevensoverdrachtsnelheden en goedkopere getwiste paren wanneer de signaalfrequentie niet zo hoog is.
Geschiedenis van de schepping
RF-coaxkabel is een belangrijk onderdeel van moderne elektronica. De eerste bekende implementatie ervan verscheen in 1884, toen Ernst von Siemens (een van de oprichters van Siemens) zijn idee patenteerde, maar er waren toen nog geen toepassingen voor. Pas in 1929 patenteerde Bell Laboratories moderne commerciële coaxkabels, hoewel het gebruik ervan relatief klein was. Zo werden ze in 1934 gebruikt om een televisiebeeld van de Olympische Spelen van Berlijn naar Leipzig te sturen. In 1936 werd een coaxkabel voor 40 telefoonverbindingen gelegd tussen Londen en Birmingham, en in de VS, tussen New York en Philadelphia, werd een experimentele lijn aangelegd om televisiebeelden door te geven.
Na het begin van commercieel gebruik zijn er andere toepassingen ontdekt die goed ingeburgerd zijn en veel worden gebruikt in het bedrijfsleven en thuis.
Wat is een coaxkabel?
Het ziet eruit als een dikke elektrische draad. Vervaardigd uit onderdelen die een verliesarme RF-signaaloverdracht bieden. De belangrijkste elementen zijn:
- middengeleider;
- isolerend diëlektricum;
- buitengeleider;
- buitenste insluiting.
De middengeleider is bijna altijd van koper. Soms wordt een koper- of aluminiumlegering gebruikt. Kan bestaan uit een of meer draden.
Isolerend diëlektricum scheidt geleiders en is een van de belangrijkste oorzaken van signaalverzwakking. Kan vast of half-lucht zijn. Het wordt uitgevoerd in de vorm van lange buizen gemaakt van polyethyleen of fluoroplastic, of schuim, waarvan het meeste lucht is.
De buitenste geleider is meestal een koperen vlecht. Dit geeft de coax getwiste kabel voldoende flexibiliteit. Soms worden 2 of zelfs 3 lagen gebruikt om de afscherming te verbeteren. Dit wordt meestal bereikt door de ene vlecht direct over de andere te plaatsen, hoewel in sommige gevallen koperfolie of tape kan worden gebruikt. Door het gebruik van extra afschermingslagen worden interferentie- en stralingsniveaus aanzienlijk verminderd.
De buitenste beschermende schil voorkomt de vorming van parasitaire feedback. Het biedt ook bescherming tegen het binnendringen van vuil en vocht en voorkomt schade aan de kabel door andere mechanische middelen.
Werkingsprincipe
Coaxkabel geleidt stroom door zowel de binnen- als buitengeleiders. Deze stromen zijn gelijk en hebben tegengestelde polariteit, waardoor alle velden in de kabel blijven, niet verder uitstralen en niet storingsgevoelig zijn. Daarom hebben externe objecten geen invloed op de velden. De coaxiale feeder is dus ideaal voor installatie in of nabij gebouwen of andere objecten. Dit is het belangrijkste voordeel ten opzichte van bijvoorbeeld twisted pair.
Bij het kiezen van het type coaxkabel moet rekening worden gehouden met de specificaties en parameters.
Impedantie
Het belangrijkste kenmerk van een coaxkabel is de impedantie, die wordt bepaald door de diameter en het diëlektrische materiaal. De parameter wordt gemeten in ohm. De meest voorkomende betekenissen zijn:
- 50 ohm coaxiale kabel. Biedt minimaal signaalverlies voor een bepaald geleidergewicht. Meestal gebruikt voor professionele doeleinden.
- 75 ohm coaxiale kabel. Het heeft een minimumgewicht voor een bepaald verliesniveau. Veel gebruikt in thuis-tv en hifi-apparatuur.
- De 93 ohm kabel werd vroeger gebruikt om computers te koppelen en monitoren aan te sluiten.
Er zijn andere impedantiewaarden beschikbaar, maar daar is veel minder vraag naar.
Fade out
Een andere belangrijke parameter van een coaxiale getwiste kabel is het verlies van signaaloverdracht. Hun niveau hangt af van een aantal factoren, waaronder de kwaliteit van het diëlektricum en de geleidermaterialen. Signaalverzwakking is evenredig met de kabellengte. Specificaties vermelden meestal verlies in decibel per lengte-eenheid. De coaxkabel RG-6A/U heeft bijvoorbeeld een demping van 1,0 dB/10 m bij 100 MHz Helaas gebruiken niet alle fabrikanten dezelfde lengte, dus er kunnen aanvullende berekeningen nodig zijn ter vergelijking.
Maximaal toelaatbaar vermogen
Hoewel deze specificatie niet erg belangrijk is voor toepassingen met een laag signaal, kan het een probleem worden bij het verzenden van hoog vermogen. Meestal ontstaan er beperkingen door warmteverliezen in de kabel. Als een hoge vermogensoverdracht wordt verwacht, controleer dan de bedrijfsspanning.
Verkortingsfactor
Dit is de verhouding tussen de signaaloverdrachtssnelheid in een coaxkabel en de voortplantingssnelheid in vacuüm (de lichtsnelheid).
In sommige gevallen kan de waarde van de snelheidsfactor van groot belang zijn, bijvoorbeeld wanneer de fase van het signaal belangrijk is. Het is altijd kleiner dan 1. In veel opzichten wordt het bepaald door het materiaal van het diëlektricum. Voor digitale coaxkabels met een massief polyethyleen diëlektricum is de verkortingsfactor 0,66 en voor polyethyleenschuim - in het bereik van 0,80-0,88.
Capaciteit
Omdat de binnenste en buitenste geleiders capaciteit vormen, is deze evenredig met hun diameters, kabellengte en diëlektrische constante.
Max. spanning
In sommige gevallen bereikt de spanning hoge waarden. Hierdoor kan de kabel defect raken. De spanning stijgt als gevolg van de hoge staande golven en het hoge vermogen. Voordat u een specifiek type coaxkabel kiest, moet u controleren hoe deze bestand is tegen de verwachte spanning.
Fysieke afmetingen
Deze eigenschap is om een aantal redenen belangrijk. geleidersgrotere diameters hebben vaak lagere verliezen en hogere vermogens. De populaire 75 ohm RG-6/U coaxkabel heeft bijvoorbeeld een buitendiameter van 6,86 mm.
Bovendien moet de kabel overeenkomen met de beschikbare gatmaten en met het juiste type stekker. Deze laatste zijn vaak gemaakt om op populaire kabeltypes te passen.
Installatiegids
RF-coaxkabel wordt veel gebruikt om signalen van zender of ontvanger te verzenden. Hoewel het heel eenvoudig te installeren is, moet het aan bepaalde voorwaarden voldoen om lang mee te gaan. Dit is vooral belangrijk omdat het vaak buiten wordt geïnstalleerd en bestand moet zijn tegen zware omgevingsomstandigheden.
Dingen zoals vocht kunnen de effectiviteit ervan in de loop van de tijd verminderen. Zo'n afname blijft onopgemerkt totdat het het punt bereikt waarop het onbruikbaar wordt. Een paar eenvoudige voorzorgsmaatregelen zullen uw coaxkabel efficiënt houden en de kabeldegradatie aanzienlijk vertragen.
Selecteer bestelling
Er is een enorme verscheidenheid aan coaxkabels op de markt en op het eerste gezicht lijkt de keuze misschien moeilijk. De eerste beslissing die moet worden genomen, is het kiezen van een geschikte impedantie. Home HiFi- en videoantennes gebruiken een coaxkabel van 75 ohm. Professionele gebruikers en radioamateurs selecteren doorgaans een impedantie van 50 ohm.
De volgende beslissing die moet worden genomen, is het niveau van signaalverzwakking dat acceptabel is. Hoeminder verlies, hoe groter de diameter van de kabel, evenals de kosten. Meestal kun je verschillende merken met dezelfde kenmerken vinden, en vaak hangt de beslissing over een bepaald type af van de positie van de leveranciers.
Zodra een geschikte kabel is gevonden, kan deze worden gekocht en geïnstalleerd.
Bescherming tegen ongunstige weersomstandigheden
Bij installatie buitenshuis, bijvoorbeeld een coaxkabel voor videobewaking, is het erg belangrijk om ervoor te zorgen dat deze goed wordt beschermd. Dit is van groot belang, omdat eventueel vocht tot een forse toename van de verliezen leidt. Als het diëlektricum dat de binnenste en buitenste geleiders scheidt nat wordt, zal dit de prestaties verslechteren en de demping vergroten. Vochtigheid oxideert ook de vlecht en vermindert de geleidbaarheid.
Daarom is het zo belangrijk om het uiteinde van de kabel af te dichten als deze buitenshuis wordt gebruikt en om vocht buiten te houden. Het is noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de buitenschaal intact blijft en niet wordt beschadigd tijdens installatie en verder gebruik.
Een extra methode om te voorkomen dat grote hoeveelheden vocht de kabel binnendringen, is het vormen van een op- en neerwaartse lus. Dit voorkomt dat het water dat naar binnen is gedrongen verder gaat. Vocht zal zich echter nog steeds verspreiden door capillaire werking, dus het is altijd het beste om ervoor te zorgen dat de uiteinden goed zijn afgedicht en beschermd.
Algemene installatie-aanbevelingen
Alle kabels hebben een buigradius. Om schade te voorkomen, mogen ze niet meer doorbuigen dan deze waarde. AndersIn dit geval kan de interne structuur worden beschadigd en zullen de verliezen aanzienlijk toenemen.
Je moet er ook voor zorgen dat de kabel niet wordt vervormd. Dit zal leiden tot een verandering in de grootte en golfweerstand. Bovendien kan schade aan het diëlektricum het verliesniveau verhogen.
Als de kabel fysiek beschadigd is, zorg er dan voor dat de mantel intact blijft. Als de integriteit wordt verbroken, kan dit leiden tot het binnendringen van vocht, oxidatie van de draad en bevochtiging van het diëlektricum, wat het niveau van verliezen zal verhogen.
In sommige gevallen moet de coaxkabel worden begraven. Gewone stempels kunnen niet in de grond worden gelegd, omdat hun schaal niet is ontworpen voor deze omstandigheden. Maar ze kunnen in een speciaal hiervoor ontworpen kanaal worden gelegd. Dit heeft als voordeel dat de kabel eenvoudig te vervangen is. Zorg er echter voor dat er geen water in het kanaal komt. Een alternatief is om een kabel te gebruiken die speciaal is ontworpen om in de grond te worden gelegd, waarvan de mantel bestand is tegen dergelijke omstandigheden.
Einde
Bij het installeren van een coaxkabel is het belangrijk om deze goed af te sluiten. In de meeste gevallen is de fysieke afsluiting een stekker en is het eindapparaat een antenne of een ontvanger. Verbindingen moeten correct en efficiënt worden gemaakt.
Hoewel residentiële connectoren vaak slechte RF-prestaties hebben, zijn er weinig alternatieven. Voor professioneel gebruik zijn verbindingen van hogere kwaliteit nodig, hoewel u er in dit geval ook voor moet zorgen datdat ze geschikt zijn voor de gebruikte frequenties. Sommige goedkope modellen voldoen niet aan de eisen en verslechteren de prestaties van de coaxkabel. Daarom is het beter om connectoren te kopen bij vertrouwde verkopers.
Een juiste installatie van een coaxkabel zal vele jaren van dienst zijn. Door slijtage en omgevingsinvloeden zal deze echter na verloop van tijd vervangen moeten worden. Omdat prestatievermindering langzaam optreedt, is dit mogelijk niet merkbaar. Het wordt pas duidelijk na de volledige vervanging van de kabel.
