64Научно-технические разработки

предыдущая статья | оглавление | в архив | следующая статья



Легенды и мифы о коаксиальных кабелях


Б. Кей Теле-Спутник - 1(87) Январь 2003 г.


Существует несколько распространенных заблуждений насчет коаксиального кабеля.

Легенда о непревзойденных характеристиках отечественного кабеля РК75-4-11

Сравним его характеристики со стандартными параметрами современных абонентских кабелей.

Применение устаревших технологий (диэлектрик из сплошного полиэтилена) не позволяет увеличить диаметр центральной жилы, а это обуславливает большие потери сигнала в кабеле РК75-4-11. Из-за отсутствия экрана из фольги (основной экранирующий слой) кабель РК75-4-11 имеет низкий коэффициент экранирования, что приводит к появлению помех от бытовых приборов, радиотелефонов и пр.

Выводы: кабель РК75-4-11 выпускается по устаревшим технологиям и непригоден для использования в современных телевизионных разводках! Единственное его достоинство — это светостабильный полиэтилен наружной оболочки. Может лежать на улице годами.

Однако иногда хочется смотреть не на кабель, а в телевизор!

Заметим: из вышеизложенного вовсе не следует, что у нас не могут производить качественные кабели! Речь идет только о конкретной конструкции кабеля, олицетворенной в РК75-4-11. Отечественные кабели 50 Ом, например, очень даже неплохие.

Распространенное заблуждение, что все белые кабели — хорошие

Не все белые кабели — качественные, и не все качественные кабели — белые!

В основе этого заблуждения лежит внешнее сходство дешевых кабелей с продукцией ведущих мировых производителей. Основными отличиями качественных кабелей от подделок являются физически вспененный диэлектрик с инжекцией газа и двойная фольга (фольга — полиэстер — фольга) в качестве сплошного экрана.

Физически вспененный диэлектрик представляет собой структуру из изолированных ячеек, заполненных газом. Он не впитывает воду и более устойчив к механическому воздействию. Диэлектрическая проницаемость такого материала близка к идеальной и сохраняется на протяжении 15 лет и более, а следовательно, и потери в кабеле в результате старения близки к первоначальным.

Рис.1. Увеличение потерь в кабеле в результате старения

Так как производители дешевых кабелей не могут позволить себе дорогостоящие технологии, они применяют химически вспененный диэлектрик. Такой материал по характеристикам лучше, чем сплошной полиэтилен в кабеле РК75-4-11, однако обладает рядом недостатков. Он как губка впитывает влагу при поврежденной наружной оболочке и чувствителен к внешним механическим воздействиям. Кроме того, в результате старения в нем увеличиваются потери (рис.1).

Также в дешевых кабелях не применяют двойную фольгу (а только одинарную) в качестве основного экрана, что уменьшает экранирующий эффект и делает кабель чувствительным к внешним помехам (радиоудлинители, SENAO и пр.). Поэтому такой кабель нельзя использовать в интерактивных сетях с обратным каналом.

Если в сомнительных кабелях используется медная оплетка (паяющийся кабель), то в качественных кабелях используется оплетка из луженой меди. Сочетание "олово — алюминий" более предпочтительно в сравнении с "медь — алюминий". То есть при повреждении наружной оболочки кабеля или негерметичном разъеме влага попадает на внешний проводник, и в результате электрохимической реакции происходит разрушение алюминиевой фольги. Это приводит к существенному снижению экранирующих свойств кабеля.

Выводы:

  • эксплуатационные характеристики дешевых кабелей ухудшаются с течением времени;
  • экранирующие свойства таких кабелей ниже, чем у качественных кабелей мировых производителей;
  • хотя дешевые кабели имеют характеристики лучше, чем отечественный кабель РК75-4-11, их не следует применять в сетях, где предполагается использовать обратный канал. Область применения этих кабелей — неответственные кабельные разводки с высоким уровнем сигнала, если нет особых требований по экранировке.

Необоснованное преувеличение важности вторичной оплетки

Бытует мнение, что чем гуще оплетка, тем лучше кабель. Это не совсем так!

Что до низких потерь в кабеле... Мол, чем гуще оплетка — тем меньше потерь! Действительно, затухание в коаксиальном кабеле складывается из потерь в проводниках, потерь в диэлектрике и потерь на излучение. Последний параметр рассматривается отдельно и характеризует эффективность экранирования. Поэтому начнем по порядку:

1. Потери в проводниках зависят от частоты сигнала, вследствие уменьшения толщины скин-слоя и соответственного уменьшения проводимости. Использование в кабелях высококачественной меди в слое покрытия центрального проводника или для всего центрального проводника позволяет снизить общее затухание в кабеле.

2. Потери в диэлектрике тоже зависят от частоты сигнала. Мощность потерь в диэлектрике расходуется на переориентацию молекул диэлектрика в ВЧ-поле. С увеличением диэлектрической проницаемости материала мощность потерь также растет. Применение в качестве диэлектрика физически вспененного (а не сплошного) полиэтилена позволяет снизить величину потерь в диэлектрике. Под физически вспененным диэлектриком мы понимаем вспенивание с инжекцией газа. При этом в диэлектрике создаются изолированные, заполненные инертным газом (азотом) микропоры. Именно такая структура и обеспечивает низкие потери в диэлектрике и гарантирует его стабильность на протяжении многих лет эксплуатации. Применение такого диэлектрика в кабелях CAVEL обеспечивает снижение параметров в результате старения всего на 5%, а в кабелях BELDEN — на 1%. В кабелях, где по причинам экономии такая технология не применяется, происходит снижение параметров на 50...70%. Отсюда правило: мы не такие богатые, чтобы покупать дешевые вещи!

3. Эффективность экранирования определяет относительный уровень мощности, излучаемой кабелем в эфир и, одновременно, степень защищенности кабеля от внешних помех. Коэффициент экранирования (выраженный в децибелах) определяется как отношение мощности сигнала внешней помехи к мощности, создаваемой этой помехой в кабеле. Высокая степень экранирования в кабелях достигается за счет использования двухслойного комбинированного экрана — алюминиевой фольги и оплетки из витых проводников. В качестве первого экрана применяется лента из полистирола, ламинированная с двух сторон алюминием, а в качестве второго слоя используют оплетки из луженой меди — CuSn или алюминия AL (это что касается качественных кабелей). Так вот именно этот первый слой и выполняет основные экранирующие функции. Ко всему прочему, экранирующие свойства меди выше, чем у алюминия, поэтому, где достаточно 40% меди, надо 80% алюминия! Другими словами, одинаковые кабели, но с разной плотностью оплетки, например 40% и 80%, будут иметь одинаковое затухание.

Для дешевых же кабелей трехслойный (AL-пленка-AL) первый экран — это непозволительная роскошь. В лучшем случае применяется фольга с полиэфирной подложкой, а обычно алюминий, напыленный на подложку. Вот где густая оплетка просто необходима! Но, увы, "экономика должна быть экономной". Отсюда правило: бесплатный сыр только в мышеловке.

Что до повышенной прочности... Если кабели подвергаются растяжению в процессе прокладки или имеются длинные провесы (растяжение под действием собственного веса), то в таких случаях применяется центральная жила из стали, плакированной медью. И в таких кабелях именно стальная центральная жила служит упрочняющим элементом, а не оплетка, даже самая густая. Кстати, качество плакированного слоя — тоже весьма немаловажный вопрос, ведь мы помним о скин-эффекте!

И непосредственно об экранировке: основные экранирующие функции выполняет слой фольги (в качественных кабелях), а оплетка играет вторичную экранирующую функцию и больше предназначена для передачи тока, а также придания гибкости кабелю. То есть чем больше плотность оплетки, тем больший ток можно передать (например, при дистанционном питании усилителей). Влияние густоты оплетки на эффективность экранирования показано в таблице.

Из таблицы видно, что при увеличении плотности оплетки с 40% до 70% коэффициент экранирования возрастает всего на 5 дБ, при этом стоимость кабеля увеличивается. Отсюда правило: если нет разницы, зачем платить больше? Пожалуй, это единственное, где можно сэкономить на кабеле.

Перечень основных производителей качественного кабеля: CommScope, Belden, TFC, Alcatel, Cavel, Trilogy.

Коаксиальный кабель, выпускаемый перечисленными фирмами, разработан в соответствии с международным стандартом IEC 1196, принятым для радиочастотного кабеля, и имеет сертификат ISO 9001 и 9002, что служит подтверждением качества продукции.

Коаксиальные кабели являются важнейшим пассивным элементом в сетях кабельного телевидения. Их качество и надежность существенно влияют на срок службы кабельных разводок.

Выводы:

  • при покупке "белого кабеля" неплохо уточнить название производителя (указывается на кабеле), и если оно не является одним из тех, что приведены в списке, необходимо убедиться, имеет ли производитель соответствующие сертификаты качества;
  • вряд ли стоит экономить на покупке 30 м кабеля и покупать подделку, если можно приобрести качественный кабель раз и на всю жизнь;
  • не стоит переплачивать за густую оплетку, а если нужна повышенная экранировка, то для этого существуют специальные кабели, но это уже другая история...


 
Теле-Спутник Январь 2003
наверх
 



Уважаемые посетители!
В связи с полной реконструкцией Архива, возможны ситуации, когда текст будет выводиться не полностью или неправильно (отсутсвие статей в некоторых номерах это не ошибка). Если заметите какие-то ошибки, то, пожалуйста, сообщите нам о них. Для связи можете воспользоваться специальной формой:

Номер журнала: *
Страница: *
Дополнительные сведения: *
Желательно четко опишите замеченную проблему - это поможет быстрее ее решить.
Мы не отвечаем на вопросы! Их следует задавать на нашем форуме!
Антиспам: * Нажмите мышкой на синий квадрат:


Поля, помеченные звездочкой (*)
обязательны для заполнения





Новый сайт