Характеристика коаксиального кабеля - Курсовая работа

Коаксиальный кабель - это кабель, в котором оба проводника тока, образующие электрическую цепь, представляют собой два соосных цилиндра. Электромагнитное поле коаксиального кабеля сосредоточено в пространстве между проводниками тока, то есть внешнего поля нет, и поэтому потери на излучение в окружающее коаксиального кабеля пространство практически отсутствуют.Коаксиальный кабель состоит из центрального проводника, внутреннего диэлектрика, экрана и внешней оболочки (рис. Поэтому кабели с одножильным проводником обычно используются в стационарных инсталляциях. Витой многожильный - представляет собой проводник, состоящий из множества тонких проводов, свитых вместе (рис. Однако по своим характеристикам такой кабель несколько уступает кабелю с одножильным проводником такого же типоразмера. Более серьезный производитель использует вспененный полиэтилен, который обеспечивает более низкое погонное затухание сигнала в кабеле на высоких частотах.Существует два типа коаксиальных кабелей: тонкий коаксиальный кабель и толстый коаксиальный кабель. Тонкий (thin) коаксиальный кабель способен передавать сигнал на расстояние до 185 м (около 607 футов) без его заметного искажения, вызванного затуханием. Чем толще жила у кабеля, тем большее расстояние способен преодолеть сигнал. Поэтому толстый коаксиальный кабель иногда используют в качестве основного кабеля [магистрали (backbone)], который соединяет несколько небольших сетей, построенных на тонком коаксиальном кабеле. Сравнение двух типов коаксиальных кабелей: Как правило, чем толще кабель, тем сложнее с ним работать.Выбор типа кабеля для конкретного проекта сети основывается на оценке преимуществ от его использования с точки зрения всех его качественных характеристик. Электрические характеристики также зависят от механической структуры кабеля и материалов, использованных при его изготовлении, и определяют качество передачи сигнала в системе. К электрическим характеристикам относится множество параметров, среди которых сопротивление проводников кабеля, затухание сигнала в кабеле, степень экранирования и другие. Кроме этого, кабели должны быть протестированы на соответствие экологическим стандартам, таким как европейские стандарты пожаробезопасное IEC 332-1, IEC 332-3 и IEC 754-1, определяющим огнестойкость кабеля, нормы выделения дыма и токсичных газов при возгорании. Фирма-производитель в процессе производства должна тщательно тестировать кабель на соответствие всем этим стандартам.Коаксиальный кабель характеризуется следующими электрическими показателями: полоса частот (МГЦ); потери передачи в заданной полосе частот (ДБ); волновое сопротивление (Ом); показатель возвратных потерь (ДБ); сопротивление по постоянному току (Ом); коэффициент экранирования (ДБ). Существуют и другие, менее значимые для выбора кабеля характеристики, например, напряжение пробоя или передаваемая мощность, которые тоже приводятся в документации. Важнейшим физическим явлением, характеризующим принцип работы коаксиального кабеля при передаче по нему высокочастотного сигнала, является поверхностный эффект (скин-эффект). Если увеличить диаметр проводника, то область протекания электронов станет шире и сопротивление проводника по постоянному току уменьшится.Полоса частот, которую предоставляет кабель для передачи сигнала, напрямую связана с величиной затухания сигнала на разных частотах радиочастотного спектра, которая, в свою очередь зависит от качества используемых в кабеле материалов. Потери в коаксиальном кабеле происходят вследствие рассеяния энергии сигнала на металлических проводниках кабеля. Потери в кабеле определяются разностью между уровнями сигнала на выходе и на входе кабеля. Таким образом, любое значение потерь сигнала данного кабеля всегда задается относительно частоты передачи и длины отрезка кабеля. Экспериментально установлено, что зависимость коэффициента затухания от частоты f имеет нелинейный характер, причем затухание растет с ростом частоты в заданной полосе пропорционально квадратному корню из частоты.Поскольку затухание в кабеле зависит от частоты, необходимо ввести некоторую характеристику, не зависящую от частоты, чтобы для расчета мощности передаваемого сигнала можно было использовать закон Ома. Любая металлическая линия передачи, будь то витая пара или коаксиальный кабель, характеризуется волновым сопротивлением. В коаксиальных кабелях могут использоваться разные диэлектрические материалы с разными значениями диэлектрической постоянной.Далее, при рассмотрении отражений в кабельных системах, будет показано, что в нормальных условиях возвратные потери во внутренней структуре кабеле гораздо выше, чем для любого прибора. Существенные внутренние отражения в кабеле возникают на неоднородностях волнового сопротивления, которые образуются только за счет механических дефектов во внутренней структуре или при наличии повреждений вдоль отрезка кабеля. При изменении любого из этих параметров меняется и волновое сопротивление. Если при прокладке на кабеле образуется сильный перегиб или петля

Содержание

1. Характеристика коаксиального кабеля

1.1 Строение коаксиального кабеля

1.2 Типы и классификация коаксиальных кабелей

2. Основные параметры коаксиальных кабелей

2.1 Электрические показатели коаксиальных кабелей

2.1.1 Полоса частот и потери передачи

2.1.2 Волновое сопротивление

2.1.3 Показатель возвратных потерь

2.1.4 Сопротивление по постоянному току

2.1.5 Коэффициент экранирования

Список использованной литературы