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同軸電纜分類和優(yōu)缺點(diǎn)

文章出處:   責(zé)任編輯:   發(fā)布時(shí)間:2020-09-19 20:43:49    點(diǎn)擊數(shù):-   【
       同軸電纜(Coaxial Cable)是指有兩個(gè)同心導(dǎo)體,而導(dǎo)體和屏蔽層又共用同一軸心的電纜。同軸電纜可用于模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的傳輸,適用于各種各樣的應(yīng)用,其中最重要的有電視傳播、長(zhǎng)途電話傳輸、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的短距離連接以及局域網(wǎng)等。

同軸電纜

       主要分類
       同軸電纜可分為兩種基本類型,基帶同軸電纜和寬帶同軸電纜 。
       基帶同軸電纜
       基帶同軸電纜的屏蔽層通常是用銅做成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其特征阻抗為50Ω。該電纜用于傳輸數(shù)字信號(hào),常用的型號(hào)一般有RG-8(粗纜)和RG-58(細(xì)纜)。粗纜與細(xì)纜最直觀的區(qū)別在于電纜直徑不同。粗纜適用于比較大型的局部網(wǎng)絡(luò),它的標(biāo)準(zhǔn)距離長(zhǎng),可靠性高;但是粗纜網(wǎng)絡(luò)必須安裝收發(fā)器和收發(fā)器電纜,安裝難度也大,因此總體造價(jià)高。相反,細(xì)纜則比較簡(jiǎn)單,造價(jià)較低;但由于安裝過(guò)程中要切斷電纜,因而當(dāng)接頭較多時(shí)容易產(chǎn)生接觸不良的隱患。
       無(wú)論是使用粗纜還是細(xì)纜連接的網(wǎng)絡(luò),故障點(diǎn)往往會(huì)影響到整根電纜上的所有機(jī)器,故障的診斷和修復(fù)都很麻煩。因此,基帶同軸電纜已逐步被非屏蔽雙絞線或光纜所取代 [6]  。
       寬帶同軸電纜
       寬帶同軸電纜的屏蔽層通常是用鋁沖壓而成的,其特征阻抗為75Ω。這種電纜通常用于傳輸模擬信號(hào),常用型號(hào)為RG-59,是有線電視網(wǎng)中使用的標(biāo)準(zhǔn)傳輸線纜,可以在一根電纜中同時(shí)傳輸多路電視信號(hào)。寬帶同軸電纜也可用作某些計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)。
       工作原理
       同軸電纜由里到外分為四層:中心銅線(單股的實(shí)心線或多股絞合線),塑料絕緣體,網(wǎng)狀導(dǎo)電層和電線外皮。中心銅線和網(wǎng)狀導(dǎo)電層形成電流回路。因?yàn)橹行你~線和網(wǎng)狀導(dǎo)電層為同軸關(guān)系而得名 。
       同軸電纜傳導(dǎo)交流電而非直流電,也就是說(shuō)每秒鐘會(huì)有好幾次的電流方向發(fā)生逆轉(zhuǎn)。
       如果使用一般電線傳輸高頻率電流,這種電線就會(huì)相當(dāng)于一根向外發(fā)射無(wú)線電的天線,這種效應(yīng)損耗了信號(hào)的功率,使得接收到的信號(hào)強(qiáng)度減小。
       同軸電纜的設(shè)計(jì)正是為了解決這個(gè)問(wèn)題。中心電線發(fā)射出來(lái)的無(wú)線電被網(wǎng)狀導(dǎo)電層所隔離,網(wǎng)狀導(dǎo)電層可以通過(guò)接地的方式來(lái)控制發(fā)射出來(lái)的無(wú)線電。
       同軸電纜也存在一個(gè)問(wèn)題,就是如果電纜某一段發(fā)生比較大的擠壓或者扭曲變形,那么中心電線和網(wǎng)狀導(dǎo)電層之間的距離就不是始終如一的,這會(huì)造成內(nèi)部的無(wú)線電波會(huì)被反射回信號(hào)發(fā)送源。這種效應(yīng)減低了可接收的信號(hào)功率。為了克服這個(gè)問(wèn)題,中心電線和網(wǎng)狀導(dǎo)電層之間被加入一層塑料絕緣體來(lái)保證它們之間的距離始終如一。這也造成了這種電纜比較僵直而不容易彎曲的特性。
       同軸電纜的屏蔽材料實(shí)質(zhì)上主要是對(duì)外導(dǎo)體進(jìn)行改進(jìn),從最初的管狀外導(dǎo)體,依次發(fā)展為單層編織、雙層金屬。管狀外導(dǎo)體雖然屏蔽性能非常好,但不易彎曲,使用不方便。單層編織的屏蔽效率最差,雙層編織比一層編織的轉(zhuǎn)移阻抗減少3倍,可見雙層編織的屏蔽效果比單層有了很大的改善。各大同軸電纜制造商都在不斷改進(jìn)電纜的外導(dǎo)體結(jié)構(gòu)以保持其性能。
       優(yōu)缺點(diǎn)
       同軸電纜的優(yōu)點(diǎn)是可以在相對(duì)長(zhǎng)的無(wú)中繼器的線路上支持高帶寬通信,而其缺點(diǎn)也是顯而易見的:一是體積大,細(xì)纜的直徑就有3/8英寸粗,要占用電纜管道的大量空間;二是不能承受纏結(jié)、壓力和嚴(yán)重的彎曲,這些都會(huì)損壞電纜結(jié)構(gòu),阻止信號(hào)的傳輸;最后就是成本高,而所有這些缺點(diǎn)正是雙絞線能克服的,因此在現(xiàn)在的局域網(wǎng)環(huán)境中,基本已被基于雙絞線的以太網(wǎng)物理層規(guī)范所取代。
       安裝方法
       同軸電纜一般安裝在設(shè)備與設(shè)備之間。在每一個(gè)用戶位置上都裝備有一個(gè)連接器,為用戶提供接口。接口的安裝方法如下:
       (1)細(xì)纜:將細(xì)纜切斷,兩頭裝上BNC頭,然后接在T型連接器兩端。
       (2)粗纜:粗纜一般采用一種類似夾板的Tap裝置進(jìn)行安裝,它利用Tap上的引導(dǎo)針穿透電纜的絕緣層,直接與導(dǎo)體相連。電纜兩端頭設(shè)有終端器,以削弱信號(hào)的反射作用。用于傳輸速率為10Mbit/s的網(wǎng)絡(luò)。
       參數(shù)指標(biāo)
       電氣參數(shù)
       (1)同軸電纜的特性阻抗:同軸電纜的平均特性阻抗為50±2Ω,沿單根同軸電纜的阻抗的周期性變化為正弦波,中心平均值±3Ω,其長(zhǎng)度小于2米。
       (2)同軸電纜的衰減:一般指500米長(zhǎng)的電纜段的衰減值。當(dāng)用10MHz的正弦波進(jìn)行測(cè)量時(shí),它的值不超過(guò)8.5db(17db/公里);而用5MHz的正弦波進(jìn)行測(cè)量時(shí),它的值不超過(guò)6.0db(12db/公里) 。
       (3)同軸電纜的傳播速度:需要的最低傳播速度為0.77C(C為光速)。
       (4)同軸電纜直流回路電阻:電纜的中心導(dǎo)體的電阻與屏蔽層的電阻之和不超過(guò)10毫歐/米(在20℃下測(cè)量)。
       物理參數(shù)
       同軸電纜是由中心導(dǎo)體、絕緣材料層、網(wǎng)狀織物構(gòu)成的屏蔽層以及外部隔離材料層組成。
       同軸電纜具有足夠的可柔性,能支持254mm(10英寸)的彎曲半徑。中心導(dǎo)體是直徑為2.17mm±0.013mm的實(shí)芯銅線。絕緣材料必須滿足同軸電纜電氣參數(shù)。屏蔽層是由滿足傳輸阻抗和ECM規(guī)范說(shuō)明的金屬帶或薄片組成,屏蔽層的內(nèi)徑為6.15mm,外徑為8.28mm。外部隔離材料一般選用聚氯乙烯(如PVC)或類似材料。
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