کواکسیال

کابل کواکسیال در سال 1880 توسط مهندس و ریاضی‌دان انگلیسی الیور هیوساید اختراع شد که در همان سال اختراع و طرح را به ثبت رساند. AT&T اولین سیستم انتقال کواکسیال بین‌قاره‌ای خود را در سال 1940 تأسیس کرد. بسته به فناوری حامل مورداستفاده و سایر عوامل، سیم مسی جفت تابیده و فیبر نوری جایگزین کابل کواکسیال هستند.

کابل کواکسیال نوعی کابل مسی است که عمدتاً با محافظ فلزی و سایر اجزای مهندسی شده برای جلوگیری از تداخل سیگنال ساخته شده است. در درجه اول توسط شرکت‌های تلویزیون کابلی برای اتصال امکانات آنتن ماهواره‌ای خود به خانه‌ها و مشاغل مشتریان استفاده می‌شود. همچنین گاهی اوقات توسط شرکت‌های تلفن برای اتصال دفاتر مرکزی به تیرهای تلفن نزدیک مشتریان استفاده می‌شود. برخی از خانه‌ها و دفاتر از کابل کواکسیال نیز استفاده می‌کنند، اما استفاده گسترده از آن به‌عنوان یک رسانه اتصال اترنت در شرکت‌ها و مراکز داده با استقرار کابل‌های جفت تابیده جایگزین شده است.

کابل کواکسیال به این دلیل نام خود را دریافت کرد که شامل یک کانال فیزیکی است که سیگنال را – پس از یک‌لایه عایق – توسط کانال فیزیکی متحدالمرکز دیگری که هر دودر امتداد یک محور حرکت می‌کنند، احاطه کرده است. کانال بیرونی به‌عنوان یک زمین عمل می‌کند. بسیاری از این کابل‌ها یا جفت‌های لوله کواکسیال را می‌توان در یک پوشش بیرونی قرارداد و با تکرارکننده‌ها، می‌توانند اطلاعات را برای مسافت زیادی حمل کنند.

کابل کواکسیال چیست؟

کابل کواکسیال یک کابل الکتریکی با یک سیم هادی مسی و یک عایق محافظ در اطراف آن و یک شبکه فلزی تشکیل شده است که از تداخل سیگنال جلوگیری می‌کند. کابل کواکسیال با نام coax نیز شناخته می‌شود. کل این مجموعه دوباره با یک‌لایه پلاستیکی محافظ پوشانده شده است تا ایمنی بیشتری برای کابل ایجاد کند.

کابل‌های کواکسیال دارای لایه‌های متحدالمرکز هادی‌های الکتریکی و مواد عایق هستند. این ساختار باعث می‌شود سیگنال‌ها در داخل کابل محصور شوند و از تداخل نویز الکتریکی با سیگنال جلوگیری می‌کند.

کابل کواکسیال معمولاً توسط اپراتورهای کابلی، مخابرات تلفنی و ارائه‌دهندگان اینترنت در سراسر جهان برای انتقال داده، ویدئو و ارتباطات صوتی به مشتریان استفاده می‌شود و همچنین به طور گسترده در خانه‌ها نقش مهمی ایفا کرده است.

کابل-کواکسیال

این کابل برای مدت طولانی به‌عنوان یک فناوری (از اوایل قرن بیستم) وجود داشته است و دارای مزایای منحصربه‌فرد بسیاری برای انتقال دقیق اطلاعات محسوب می‌شوند. همچنین محدودیت‌هایی دارد که باعث می‌شود در برخی موارد با کابل فیبر نوری، کابل دسته‌بندی یا گاهی اوقات با سیگنال‌های بی‌سیم جایگزین شود.

کلید موفقیت کابل کواکسیال طراحی محافظ آن بوده است که به هسته مسی کابل اجازه می‌دهد تا داده‌ها را به‌سرعت انتقال دهد، بدون اینکه تسلیم تداخل یا آسیب عوامل محیطی شود.

کابل کواکسیال چگونه ساخته می‌شود؟

کابل کواکسیال از یک سیم فولادی منفرد یا با روکش مسی به‌عنوان هسته مرکزی که سیگنال فرکانس بالا را حمل می‌کند ساخته شده است. این سیم توسط یک عایق دی‌الکتریک که اغلب از پلاستیک ساخته شده است، احاطه شده است که فاصله ثابتی را بین هادی مرکزی و لایه بعدی حفظ می‌کند. این عایق با یک سپر فلزی ساخته شده از مس بافته شده، آلومینیوم یا سایر فلزات پیچیده شده است. این امر تداخل الکترومغناطیسی خارجی را لغو می‌کند. لایه نهایی یک لفاف لاستیکی است که کل پیکربندی را عایق می‌کند.

برای مطالعه: کابل شبکه چیست و چه انواعی دارد ؟

کابل کواکسیال را می‌توان هم در کاربردهای داخلی و هم در فضای باز با چند تفاوت استفاده کرد. این کابل که در فضای باز استفاده می‌شود به عایق اضافی برای محافظت از سیم‌ها در برابر آفتاب و رطوبت نیاز دارد. کابل‌هایی که برای استفاده در فضای باز رتبه‌بندی شده‌اند ممکن است در امتداد بیرون خانه شما به یک بشقاب ماهواره یا جعبه کابل در گوشه کشیده شوند. چه در زیر نور خورشید و چه در زمین، کابل باید به‌اندازه کافی محافظت شود تا انتقال بدون درز را فراهم کند.

نحوه کار کابل‌های کواکسیال

یک کابل کواکسیال سیگنالی را حمل می‌کند که از سیم مسی مرکزی و همچنین محافظ فلزی عبور می‌کند. هر دوی این هادی‌های فلزی یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌کنند. عایق‌ها از تماس سیگنال‌ها با یکدیگر یا خنثی‌کردن آنها جلوگیری می‌کنند. عایق‌ها همچنین سیگنال را از میدان‌های مغناطیسی بیرونی محافظت می‌کنند. در نتیجه، سیگنال در فواصل طولانی با تداخل اندک یا ازدست‌دادن سیگنال حمل می‌شود.

یک‌لایه دی‌الکتریک، ساخته شده از یک ماده عایق با ویژگی‌های الکتریکی کاملاً مشخص، سیم را احاطه کرده است. سپس یک‌لایه محافظ لایه دی‌الکتریک را با فویل فلزی یا مش مسی بافته شده احاطه می‌کند. کل مجموعه در یک ژاکت عایق پیچیده شده است. لایه محافظ فلزی بیرونی کابل کواکسیال معمولاً در اتصالات در هر دو انتها به زمین متصل می‌شود تا از سیگنال‌ها محافظت کند و به‌عنوان مکانی برای پخش سیگنال‌های تداخل سرگردان است.

کلید طراحی کابل کواکسیال، کنترل دقیق ابعاد و مواد کابل است. مشخصات الکتریکی کواکس به کاربرد وابسته است و برای عملکرد خوب بسیار مهم است.

کاربردهای کابل کواکسیال

کابل کواکسیال توسط اپراتورهای کابل، شرکت‌هایی تلفن و ارائه‌دهندگان اینترنت استفاده می‌شود. اگر تلویزیون کابلی دارید، یک کابل کواکسیال در خانه خود نصب کرده‌اید. کابل‌های کواکسیال همچنین برای اتصال دستگاه‌های VCR به تلویزیون یا اتصال دستگاه تلویزیون یا جعبه مبدل دیجیتال به یک آنتن شخصی استفاده می‌شود.

کواکسیال

از مزایا و کاربردهای عمومی کابل‌های کواکسیال:

  • ارزان بودن کابل‌ها
  • سیم‌کشی و نصب آسان
  • مقاومت خوب در برابر EMI
  • مقاومت خوب در برابر تداخل‌های الکترومغناطیسی
  • حداکثر ظرفیت 10 مگابیت بر ثانیه
  • بادوام
  • دارای کیفیت ساخت بالا
  • حاوی میدان الکترومغناطیسی حامل سیگنال در فضای بین هادی‌های داخلی و خارجی: در کنار اجسام فلزی بدون افت برق می‌توان نصب کرد.
  • انتقال فرکانس‌های رادیویی
  • انتقال امواج مایکروویو
  • انتقال داده‌های رایانه‌ای
  • انتقال امواج صوتی
  • توزیع سیگنال‌های شبکه
  • محافظ مقاوم در برابر خوردگی

انواع کابل کواکسیال

کابل‌های کواکسیال شکلی از کابل انتقال سیگنال هستند که برای انتقال سیگنال‌های الکتریکی بین دستگاه‌ها، سیستم‌ها یا قطعات استفاده می‌شود. درحالی‌که کابل برق استاندارد شامل یک یا چند سیم است که جریان الکتریکی از آن عبور می‌کند (جریان الکترون)، کابل کواکسیال برای عبور سیگنال‌های فرکانس رادیویی (RF) به شکل یک موج الکترومغناطیسی عرضی استفاده می‌شود.

طراحی کابل کواکسیال شامل یک هادی داخلی است که توسط یک‌لایه دی‌الکتریک احاطه شده است که سپس در یک لوله استوانه‌ای محصور می‌شود که حاوی لایه‌های محافظ اضافی و همچنین یک پوشش محافظ بیرونی است تا از آسیب به اجزای حامل سیگنال در حین نصب یا آسیب محیطی جلوگیری کند. کابل‌های کواکسیال معمولاً به‌عنوان خطوط انتقال استفاده می‌شوند و می‌توانند سیگنال‌های فرکانس بالا را با تلفات کم منتقل کنند.

انواع رایج کابل کواکسیال عبارت‌اند از:

  • کابل کواکسیال خط هارد
  • کابل کواکسیال انعطاف‌پذیر
  • کابل کواکسیال نیمه سفت‌وسخت
  • کابل کواکسیال شکل‌پذیر
  • کابل کواکسیال سفت‌وسخت
  • کابل محوری دوقلو
  • کابل سه محوری

اصطلاحات کابل‌های کواکسیال و مجموعه کابل‌های کواکسیال اغلب به‌صورت مترادف استفاده می‌شوند، بااین‌حال، برخی منابع با تعریف مجموعه برای نشان‌دادن مواد کابلی مجهز به اتصالات انتهایی و در طول‌های استاندارد برای تحویل فوری، این دو را متمایز می‌کنند. در این زمینه، یک کابل کواکسیال نشان‌دهنده کابل فله‌ای است که در قرقره‌ها یا سیم‌پیچ‌هایی با طول مثلاً 100 یا 500 فوت فروخته می‌شود که پس از تعیین طول کابل نهایی، اتصالات کابل به آنها تعبیه می‌شود.

دو نوع اصلی از کابل‌های کواکسیال وجود دارد. یکی با امپدانس 75 اهم (Ω) و دیگری با امپدانس 50 اهم. کابل‌های 75 اهم بیشتر برای سیگنال‌های ویدئویی استفاده می‌شوند، درحالی‌که کابل‌های 50 اهم برای داده‌ها و ارتباطات بی‌سیم استفاده می‌شوند.

در کابل‌های کواکسیال، اهم به امپدانس اشاره دارد که معیار مقاومت کابل در برابر جریان انرژی الکتریکی است.

سه نوع کابل کواکسیال وجود دارد: RG59، RG6 و RG11. درحالی‌که RG6 پرکاربردترین کابل کواکسیال است، RG11 و RG59 انتهای پایینی نیز برای اتصالات خاص مفید هستند. در اینجا اصول اولیه هر نوع آورده شده است:

  • کابل کواکسیال RF

کابل‌های کواکسیال RF برای انتقال سیگنال‌های فرکانس رادیویی استفاده می‌شوند. آنها کابل ورودی استاندارد تلویزیون‌ها هستند و دارای یک پین هستند که به ورودی RF دستگاه متصل می‌شود.

  • کابل کواکسیال RG-6

کابل های RG-6 هادی‌های بزرگ‌تری دارند، بنابراین کیفیت سیگنال بهتری را ارائه می‌دهند. آنها عایق دی‌الکتریک ضخیم‌تری دارند و با نوع دیگری از محافظ ساخته شده‌اند که به آنها امکان می‌دهد سیگنال‌های سطح گیگاهرتز را به طور مؤثرتری مدیریت کنند. ازآنجایی‌که این نوع کابل نازک است، می‌توان آن را به‌راحتی در دیوار یا سقف نیز نصب کرد.

کابل RG6 عایق‌بندی بهتری دارد و سیگنال کمتری را در مسافت طولانی تری ارائه می‌دهد. این آن را برای تلویزیون‌های ماهواره‌ای و تلویزیون کابلی ایده‌آل می کند. رسانایی آن باعث می‌شود RG6 گزینه خوبی برای تلویزیون‌های HD باشد.

انواع کابل کواکسیال RF و RG هرکدام از روزهای اولیه انتقال تلویزیون کابلی و رادیو نام‌گذاری شده‌اند. RF مخفف فرکانس رادیویی است و در زمان ظهور تلویزیون کابلی، زمانی که برای حمل سیگنال‌های آنالوگ در اکثر تأسیسات ویدئویی خانگی طراحی شده بود، طراحی شد. نام‌گذاری‌های RG از مشخصات نظامی قدیمی «راهنمای رادیویی» ناشی می‌شوند. اعدادی که به آنها اختصاص‌داده‌شده دلخواه، بدون ترتیب هستند و با مشخصات RG اصلی مطابقت ندارند. بااین‌وجود، اعداد امروزی برای الزامات برنامه خاص هستند.

  •  کابل کواکسیال RG-59

کابل RG-59 یک کابل رایج در تنظیمات خانگی، شبیه به RG-6 است، اما دارای هادی مرکزی حتی نازک‌تر است. این ویژگی‌ها باعث می‌شود که آن را به‌راحتی انتخاب و برای انتقال‌های کوتاه و فرکانس پایین استفاده شود.

RG59 پایین‌ترین گزینه کابل کواکسیال است. برای اتصالات پایه آنتن تلویزیون و اتصالات تلویزیون مداربسته با کابل کوتاه مورداستفاده قرار می‌گیرد. این نوع از کابل کواکسیال مؤثر برای اتصالات کابل ماهواره‌ای یا مسیرهای طولانی تر است. بااین‌حال، چون نازک‌تر است و راحت‌تر خم می‌شود، برای اتصالات کوتاه در فضاهای تنگ ایده‌آل است.

  • کابل کواکسیال RG-11

RG11 بهترین سیگنال را برای HDTV حمل می‌کند، اما همچنین ضخیم‌ترین کابل کواکسیال است. این امر خم شدن آن را دشوار می‌کند و به اتصال‌دهنده‌های خاصی نیاز دارد و نصب آن را دشوار می‌کند. به همین دلیل، RG11 فقط برای پوشش مسیرهای بسیار طولانی استفاده می‌شود، مانند اتصال تلویزیون کابلی از حاشیه به خانه. ساختار محکم‌تر آن نیز آن را برای دفن در زمین و ساختمان‌ها مناسب می‌سازد.

ترک نظر