U modernom području elektroničkih komunikacija, RF koaksijalni kabeli ključne su komponente koje se široko koriste u scenarijima kao što su bežične komunikacije, radio i televizija te radarska navigacija. Sastoje se od unutarnjeg vodiča, izolacijskog sloja, vanjskog vodiča i vanjskog omotača. Unutarnji vodič prenosi signale i može biti jedna puna žica ili višežilna upletena žica; izolacijski sloj izrađen je od materijala kao što je polietilen za održavanje električne izolacije i strukturalne potpore; vanjski vodič je uglavnom izrađen od pletene bakrene mreže ili aluminijske folije za zaštitu od elektromagnetskih smetnji; vanjski omotač štiti kabel od erozije iz okoliša. Njegova ključna prednost leži u ograničavanju elektromagnetske energije unutar medija za prijenos kroz koncentričnu strukturu, postizanje prijenosa signala s niskim prigušenjem, visokim performansama zaštite i širokim frekvencijskim pojasom, što ga čini posebno pogodnim za scenarije mikrovalne frekvencije.
I. Osnovne karakteristike
(1) Karakteristična impedancija
Ovo je ključni pokazatelj koji određuje učinkovitost prijenosa signala, izravno povezan s omjerom veličina unutarnjeg i vanjskog vodiča, a na koji značajno utječe skin-efekt. Uobičajena impedancija od 50 ohma može uravnotežiti prijenos i gubitak energije, prilagoditi se većini opreme i naširoko se koristi u područjima kao što su bežične komunikacije; 75-ohmski se uglavnom koristi u mrežama kabelske televizije (CATV), s propusnošću prijenosa do 1GHz, a propusnost najčešće korištenih modela je 750MHz.
(2) VSWR i povratni gubitak
VSWR odražava stupanj refleksije signala, a manja vrijednost ukazuje na bolju konzistentnost kabela. VSWR tipičnih sklopova mikrovalnih kabela je između 1,1-1,5, što odgovara povratnom gubitku od 26,4-14dB, a učinkovitost prijenosa doseže 96%-99,8% u ovom trenutku. U praktičnim primjenama, VSWR manji od 1,5 može zadovoljiti većinu potreba.
(3) Izvedba prigušenja
Gubitak (uneseni gubitak) sastoji se od dielektričnih, vodičkih i radijacijskih gubitaka. Što je viša frekvencija i manja veličina vodiča, to je slabljenje očitije, a povećanje temperature također će pogoršati gubitak. Prilikom odabira potrebno je uzeti u obzir udaljenost prijenosa i frekvenciju kako bi se osigurao učinkovit prijenos signala.
(4) Kapacitet snage
Dijeli se na vršni i prosječni kapacitet snage. Prvo ovisi o sposobnosti naponske otpornosti, a potonje je povezano s kapacitetom rasipanja topline, na koji utječu čimbenici kao što su temperaturna otpornost medija, temperatura okoline i nadmorska visina. Potrebno ga je sveobuhvatno razmotriti u kombinaciji sa stvarnom snagom i frekvencijom.
(5) Ostale karakteristike
Brzina širenja obrnuto je proporcionalna dielektričnoj konstanti medija. Što je manja dielektrična konstanta, to je bliža brzini svjetlosti, što pomaže u lociranju kvara; pasivno intermodulacijsko izobličenje uzrokovano je nelinearnim čimbenicima i može se smanjiti visokokvalitetnim materijalima; fazna stabilnost tijekom savijanja ključna je za sustave kao što su fazni nizovi, a dielektrični kabeli niske gustoće imaju bolje performanse.
II. Kriteriji odabira
(1) Usklađivanje impedancije
Mora biti u skladu s impedancijom opreme sustava. 50-ohm je odabran za većinu scenarija, a 75-ohm je poželjan u području radija i televizije kako bi se izbjegla refleksija signala i gubitak učinkovitosti.
(2) VSWR i povratni gubitak
Prioritet imaju proizvodi s malim VSWR-om i velikim povratnim gubitkom. Za scenarije visoke preciznosti potrebni su viši standardi, a pozornost treba obratiti i na stabilnost performansi punog frekvencijskog pojasa.
(3) Prigušenje i snaga
Za ispitivanje na kratkim udaljenostima, kabeli se mogu odabrati prema toleranciji opreme, a za velike udaljenosti potrebni su modeli s malim gubicima; za scenarije velike snage, kapacitet snage mora biti strogo usklađen i procijenjen u kombinaciji s faktorima kao što su frekvencija i okolina.
(4) Zaštita i trajnost
U okruženjima s jakim elektromagnetskim smetnjama potrebni su kabeli s visokom učinkovitošću zaštite. Jednoslojni, dvoslojni i troslojni oklop prikladni su za različite frekvencije i scenarije; za scenarije s čestim savijanjem treba obratiti pozornost na životni vijek savijanja i stabilnost faze, a za ispitna okruženja treba uzeti u obzir vijek trajanja utikača konektora.
III. Tipične primjene
(1) Bežične komunikacije
Koristi se za povezivanje baznih stanica i antena, unutar mobilnih terminala i bežičnih pristupnih točaka. Potrebni su kabeli s malim gubicima, visokom oklopom i usklađivanjem impedancije, a savitljivi kabeli prikladni su za potrebe minijaturizirane opreme.
(2) Radio i televizija
Kabeli od 75 ohma jezgra su mreža kabelske televizije, a za prijenos na velike udaljenosti potrebno je koristiti pojačala; odašiljači ih koriste za povezivanje odašiljača i antena kako bi se osigurala širina pokrivenosti signalom.
(3) Radar i navigacija
Radarski sustavi oslanjaju se na kabele s velikim kapacitetom snage, malim gubicima i jakim oklopom za prijenos impulsnih signala; u navigacijskoj opremi potreban je stabilan prijenos slabih satelitskih signala kako bi se osiguralo točno pozicioniranje.
Sa svojom jedinstvenom strukturom i performansama, RF koaksijalni kabeli postali su 'živčani kanali' modernih komunikacija. Razumijevanje njihovih karakteristika i logike odabira može bolje zadovoljiti potrebe različitih scenarija.
