Na sodobnem področju elektronskih komunikacij so RF koaksialni kabli ključne komponente, ki se pogosto uporabljajo v scenarijih, kot so brezžične komunikacije, radio in televizija ter radarska navigacija. Sestavljeni so iz notranjega prevodnika, izolacijske plasti, zunanjega prevodnika in zunanjega ovoja. Notranji prevodnik prenaša signale in je lahko enojna polna žica ali večžilna zvita žica; izolacijska plast je izdelana iz materialov, kot je polietilen, za vzdrževanje električne izolacije in strukturne podpore; zunanji prevodnik je v glavnem izdelan iz pletene bakrene mreže ali aluminijaste folije za zaščito pred elektromagnetnimi motnjami; zunanji plašč ščiti kabel pred erozijo iz okolja. Njegova glavna prednost je omejevanje elektromagnetne energije znotraj medija za prenos skozi koncentrično strukturo, doseganje prenosa signala z nizkim dušenjem, visoko zmogljivostjo zaščite in širokim frekvenčnim pasom, zaradi česar je še posebej primeren za scenarije mikrovalovne frekvence.
I. Glavne značilnosti
(1) Karakteristična impedanca
To je ključni indikator, ki določa učinkovitost prenosa signala, neposredno povezan z razmerjem velikosti notranjega in zunanjega prevodnika, na katerega pomembno vpliva kožni učinek. Običajna impedanca 50 ohmov lahko uravnoteži prenos moči in izgubo, se prilagodi večini opreme in se pogosto uporablja na področjih, kot so brezžične komunikacije; 75-ohmski se večinoma uporablja v omrežjih kabelske televizije (CATV), s pasovno širino prenosa do 1GHz, pasovna širina običajno uporabljenih modelov pa je 750MHz.
(2) VSWR in povratna izguba
VSWR odraža stopnjo odboja signala, manjša vrednost pa pomeni boljšo konsistentnost kabla. VSWR tipičnih mikrovalovnih kabelskih sklopov je med 1,1-1,5, kar ustreza povratni izgubi 26,4-14dB, učinkovitost prenosa pa v tem času doseže 96%-99,8%. V praktičnih aplikacijah lahko VSWR, manjši od 1,5, zadovolji večino potreb.
(3) Zmogljivost dušenja
Slabljenje (vstavljena izguba) je sestavljeno iz dielektričnih, prevodniških in radiacijskih izgub. Višja kot je frekvenca in manjša je velikost prevodnika, bolj očitno je slabljenje, naraščajoča temperatura pa bo tudi poslabšala izgubo. Pri izbiri je treba upoštevati razdaljo prenosa in frekvenco, da zagotovimo učinkovit prenos signala.
(4) Zmogljivost moči
Razdeljena je na največjo in povprečno moč. Prvo je odvisno od zmogljivosti napetostnega upora, drugo pa je povezano z zmogljivostjo odvajanja toplote, na katero vplivajo dejavniki, kot so temperaturna odpornost medija, temperatura okolja in nadmorska višina. Upoštevati ga je treba celovito v kombinaciji z dejansko močjo in frekvenco.
(5) Druge značilnosti
Hitrost širjenja je obratno sorazmerna z dielektrično konstanto medija. Manjša kot je dielektrična konstanta, bližje je svetlobni hitrosti, kar pomaga pri lociranju napake; pasivno intermodulacijsko popačenje povzročajo nelinearni dejavniki in ga je mogoče zmanjšati z visokokakovostnimi materiali; fazna stabilnost med upogibanjem je ključnega pomena za sisteme, kot so fazni nizi, in dielektrični kabli z nizko gostoto delujejo bolje.
II. Merila za izbor
(1) Ujemanje impedance
Biti mora skladen z impedanco sistemske opreme. 50-ohmski je izbran za večino scenarijev, 75-ohmski pa je prednosten na radijskem in televizijskem področju, da se izognemo odboju signala in izgubi učinkovitosti.
(2) VSWR in povratna izguba
Prednost imajo izdelki z majhnim VSWR in veliko povratno izgubo. Za scenarije z visoko natančnostjo so potrebni višji standardi, pozornost pa je treba nameniti tudi stabilnosti delovanja celotnega frekvenčnega pasu.
(3) Slabljenje in moč
Za testiranje na kratkih razdaljah se lahko kabli izberejo glede na toleranco opreme, za dolge razdalje pa so potrebni modeli z majhnimi izgubami; za scenarije z visoko močjo je treba zmogljivost napajanja natančno ujemati in ovrednotiti v kombinaciji z dejavniki, kot sta frekvenca in okolje.
(4) Zaščita in vzdržljivost
V okoljih z močnimi elektromagnetnimi motnjami so potrebni kabli z visoko učinkovitostjo oklopa. Enoslojna, dvoslojna in troslojna zaščita je primerna za različne frekvence in scenarije; pri scenarijih s pogostim upogibanjem je treba pozornost nameniti upogibni življenjski dobi in fazni stabilnosti, pri preskusnih okoljih pa je treba upoštevati življenjsko dobo priključkov.
III. Tipične aplikacije
(1) Brezžične komunikacije
Uporablja se za povezovanje baznih postaj in anten, znotraj mobilnih terminalov in brezžičnih dostopnih točk. Zahtevajo se kabli z nizko izgubo, visokim oklopom in impedanco, upogljivi kabli pa so primerni za potrebe miniaturizirane opreme.
(2) Radio in televizija
75-ohmski kabli so jedro omrežij kabelske televizije, za prenos na dolge razdalje pa je treba uporabiti ojačevalnike; oddajniki jih uporabljajo za povezavo oddajnikov in anten, da zagotovijo širino pokritosti signala.
(3) Radar in navigacija
Radarski sistemi se za prenos impulznih signalov zanašajo na kable z visoko močjo, nizko izgubo in močno zaščito; v navigacijski opremi je za zagotovitev natančnega pozicioniranja potreben stabilen prenos šibkih satelitskih signalov.
RF koaksialni kabli so s svojo edinstveno strukturo in zmogljivostjo postali 'živčni kanali' sodobnih komunikacij. Razumevanje njihovih značilnosti in izbirne logike lahko bolje zadovolji potrebe različnih scenarijev.
