V moderní oblasti elektronických komunikací jsou RF koaxiální kabely klíčovými součástmi široce používanými ve scénářích, jako je bezdrátová komunikace, rádio a televize a radarová navigace. Skládají se z vnitřního vodiče, izolační vrstvy, vnějšího vodiče a vnějšího pláště. Vnitřní vodič přenáší signály a může to být jeden plný drát nebo vícepramenný kroucený drát; izolační vrstva je vyrobena z materiálů, jako je polyethylen pro udržení elektrické izolace a strukturální podpory; vnější vodič je vyroben hlavně z pletené měděné sítě nebo hliníkové fólie pro odstínění elektromagnetického rušení; vnější plášť chrání kabel před erozí prostředí. Jeho hlavní výhoda spočívá v omezení elektromagnetické energie v médiu pro přenos soustřednou strukturou, čímž se dosahuje přenosu signálu s nízkým útlumem, vysokým stínícím výkonem a širokým frekvenčním pásmem, takže je zvláště vhodný pro scénáře mikrovlnné frekvence.
I. Základní charakteristiky
(1) Charakteristická impedance
Jedná se o klíčový ukazatel určující účinnost přenosu signálu, přímo související s poměrem velikosti vnitřního a vnějšího vodiče a významně ovlivněný skinefektem. Běžná impedance 50 ohmů dokáže vyvážit přenos a ztráty energie, přizpůsobit se většině zařízení a je široce používána v oblastech, jako je bezdrátová komunikace; 75 ohmů se většinou používá v sítích kabelové televize (CATV), s přenosovou šířkou pásma až 1 GHz a šířka pásma běžně používaných modelů je 750 MHz.
(2) VSWR a návratová ztráta
VSWR odráží stupeň odrazu signálu a menší hodnota znamená lepší konzistenci kabelu. VSWR typických mikrovlnných kabelových sestav je mezi 1,1-1,5, což odpovídá zpětné ztrátě 26,4-14dB, a účinnost přenosu v tomto okamžiku dosahuje 96%-99,8%. V praktických aplikacích může VSWR menší než 1,5 vyhovět většině potřeb.
(3) Výkon útlumu
Útlum (vložný útlum) se skládá z dielektrických, vodičových a radiačních ztrát. Čím vyšší je frekvence a čím menší je velikost vodiče, tím je útlum zřetelnější a zvyšující se teplota ztrátu také prohloubí. Při výběru je nutné zvážit přenosovou vzdálenost a frekvenci pro zajištění efektivního přenosu signálu.
(4) Kapacita napájení
Dělí se na špičkový a průměrný výkon. První závisí na schopnosti napěťového odporu a druhá souvisí s kapacitou rozptylu tepla, ovlivněnou faktory, jako je teplotní odpor média, okolní teplota a nadmořská výška. Je potřeba to komplexně zvážit v kombinaci se skutečným výkonem a frekvencí.
(5) Další vlastnosti
Rychlost šíření je nepřímo úměrná dielektrické konstantě média. Čím menší je dielektrická konstanta, tím blíže je k rychlosti světla, což pomáhá při lokalizaci poruchy; pasivní intermodulační zkreslení je způsobeno nelineárními faktory a lze jej snížit vysoce kvalitními materiály; fázová stabilita během ohýbání je zásadní pro systémy, jako jsou fázová pole, a dielektrické kabely s nízkou hustotou fungují lépe.
II. Výběrová kritéria
(1) Impedanční přizpůsobení
Musí být v souladu s impedancí systémového zařízení. Pro většinu scénářů se volí 50 ohmů a v oblasti rádia a televize se upřednostňuje 75 ohmů, aby se zabránilo odrazu signálu a ztrátě účinnosti.
(2) VSWR a návratová ztráta
Přednost mají produkty s malým PSV a velkou návratností. Pro vysoce přesné scénáře jsou vyžadovány vyšší standardy a pozornost by měla být věnována také stabilitě výkonu celého frekvenčního pásma.
(3) Útlum a výkon
Pro testování na krátkou vzdálenost lze kabely vybrat podle tolerance zařízení a pro dlouhé vzdálenosti jsou vyžadovány modely s nízkou ztrátou; pro scénáře s vysokým výkonem musí být výkonová kapacita přesně přizpůsobena a hodnocena v kombinaci s faktory, jako je frekvence a prostředí.
(4) Stínění a trvanlivost
V prostředí se silným elektromagnetickým rušením jsou vyžadovány kabely s vysokou účinností stínění. Jednovrstvé, dvouvrstvé a třívrstvé stínění jsou vhodné pro různé frekvence a scénáře; u scénářů s častým ohýbáním je třeba věnovat pozornost životnosti v ohybu a stabilitě fáze a u testovacích prostředí je třeba vzít v úvahu životnost konektorů.
III. Typické aplikace
(1) Bezdrátová komunikace
Používá se pro připojení základnových stanic a antén, uvnitř mobilních terminálů a bezdrátových přístupových bodů. Jsou vyžadovány kabely s nízkou ztrátou, vysokým stíněním a přizpůsobením impedance a flexibilní kabely jsou vhodné pro potřeby miniaturizovaných zařízení.
(2) Rozhlas a televize
75ohmové kabely jsou jádrem sítí kabelové televize a pro přenos na dlouhé vzdálenosti je třeba použít zesilovače; vysílače je využívají k propojení vysílačů a antén pro zajištění šíře pokrytí signálem.
(3) Radar a navigace
Radarové systémy spoléhají na kabely s vysokou výkonovou kapacitou, nízkou ztrátou a silným stíněním pro přenos pulzních signálů; v navigačních zařízeních je pro zajištění přesné polohy vyžadován stabilní přenos slabých satelitních signálů.
Díky své jedinečné struktuře a výkonu se RF koaxiální kabely staly 'nervovými kanály' moderních komunikací. Pochopení jejich charakteristik a logiky výběru může lépe vyhovět potřebám různých scénářů.
