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同軸電纜分類和優缺點

文章出處：責任編輯：發布時間：2020-09-19 20:43:49 點擊數：- 【大 中 小】

同軸電纜(Coaxial Cable)是指有兩個同心導體，而導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和數字信號的傳輸，適用于各種各樣的應用，其中最重要的有電視傳播、長途電話傳輸、計算機系統之間的短距離連接以及局域網等。

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狀結構，其特征阻抗為50Ω。該電纜用于傳輸數字信號，常用的型號一般有RG-8(粗纜)和RG-58(細纜)。粗纜與細纜最直觀的區別在于電纜直徑不同。粗纜適用于比較大型的局部網絡，它的標準距離長，可靠性高；但是粗纜網絡必須安裝收發器和收發器電纜，安裝難度也大，因此總體造價高。相反，細纜則比較簡單，造價較低；但由于安裝過程中要切斷電纜，因而當接頭較多時容易產生接觸不良的隱患。
無論是使用粗纜還是細纜連接的網絡，故障點往往會影響到整根電纜上的所有機器，故障的診斷和修復都很麻煩。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，常用型號為RG-59，是有線電視網中使用的標準傳輸線纜，可以在一根電纜中同時傳輸多路電視信號。寬帶同軸電纜也可用作某些計算機網絡的傳輸介質。
工作原理
同軸電纜由里到外分為四層：中心銅線（單股的實心線或多股絞合線），塑料絕緣體，網狀導電層和電線外皮。中心銅線和網狀導電層形成電流回路。因為中心銅線和網狀導電層為同軸關系而得名。
同軸電纜傳導交流電而非直流電，也就是說每秒鐘會有好幾次的電流方向發生逆轉。
如果使用一般電線傳輸高頻率電流，這種電線就會相當于一根向外發射無線電的天線，這種效應損耗了信號的功率，使得接收到的信號強度減小。
同軸電纜的設計正是為了解決這個問題。中心電線發射出來的無線電被網狀導電層所隔離，網狀導電層可以通過接地的方式來控制發射出來的無線電。
同軸電纜也存在一個問題，就是如果電纜某一段發生比較大的擠壓或者扭曲變形，那么中心電線和網狀導電層之間的距離就不是始終如一的，這會造成內部的無線電波會被反射回信號發送源。這種效應減低了可接收的信號功率。為了克服這個問題，中心電線和網狀導電層之間被加入一層塑料絕緣體來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質上主要是對外導體進行改進，從最初的管狀外導體，依次發展為單層編織、雙層金屬。管狀外導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電纜的外導體結構以保持其性能。
優缺點
同軸電纜的優點是可以在相對長的無中繼器的線路上支持高帶寬通信，而其缺點也是顯而易見的：一是體積大，細纜的直徑就有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、壓力和嚴重的彎曲，這些都會損壞電纜結構，阻止信號的傳輸；最后就是成本高，而所有這些缺點正是雙絞線能克服的，因此在現在的局域網環境中，基本已被基于雙絞線的以太網物理層規范所取代。
安裝方法
同軸電纜一般安裝在設備與設備之間。在每一個用戶位置上都裝備有一個連接器，為用戶提供接口。接口的安裝方法如下：
(1)細纜：將細纜切斷，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裝置進行安裝，它利用Tap上的引導針穿透電纜的絕緣層，直接與導體相連。電纜兩端頭設有終端器，以削弱信號的反射作用。用于傳輸速率為10Mbit/s的網絡。
參數指標
電氣參數
(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，其長度小于2米。
(2)同軸電纜的衰減：一般指500米長的電纜段的衰減值。當用10MHz的正弦波進行測量時，它的值不超過8.5db(17db/公里)；而用5MHz的正弦波進行測量時，它的值不超過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：電纜的中心導體的電阻與屏蔽層的電阻之和不超過10毫歐/米(在20℃下測量)。
物理參數
同軸電纜是由中心導體、絕緣材料層、網狀織物構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。中心導體是直徑為2.17mm±0.013mm的實芯銅線。絕緣材料必須滿足同軸電纜電氣參數。屏蔽層是由滿足傳輸阻抗和ECM規范說明的金屬帶或薄片組成，屏蔽層的內徑為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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