同轴电缆 - 你需要知道的一切!

同轴电缆传输高频电信号。
同轴电缆传输高频电信号。

同轴插座

同轴电缆是一种用于传输高频电信号的电缆,例如RF(射频)信号或电信信号。

其结构由两个同心导体组成:一个中心导体和一个外部屏蔽层。

中心导体通常由铜或铝制成,周围环绕着绝缘护套,通常由塑料或聚四氟乙烯制成。这种绝缘护套在中心导体和外部屏蔽层之间提供电绝缘,保护信号免受外部电磁干扰。

外屏蔽层是围绕绝缘护套的金属层。它充当电磁屏障,保护信号免受外部干扰并防止信号泄漏。

这些元件的组合使同轴电缆能够提供可靠和强大的信号传输,即使在受到电磁干扰或干扰的环境中也是如此。

同轴电缆广泛用于各种应用,包括电信、计算机网络、音频和视频设备、安全系统、监控系统等。

它们因其能够长距离传输高频信号而具有很少的信号损失和良好的抗电磁干扰能力而受到重视,使其成为许多数据传输和通信应用的热门选择。

壁挂式同轴插座

壁挂式同轴插座在家庭安装中很常见。

同轴电缆有哪些不同类型?

同轴电缆有几种类型,每种类型都适用于基于信号频率、功率、使用环境和性能要求等因素的特定应用。以下是同轴电缆的一些主要类型:

  • 50欧姆同轴电缆:
    这些电缆广泛用于需要 50 欧姆阻抗的 RF(射频)应用,例如电信设备、测量和测试设备、无线电天线、广播设备等。RG-58、RG-174 和 LMR-195 同轴电缆是 50 欧姆同轴电缆的常见示例。

  • 75欧姆同轴电缆:
    这些电缆主要用于视频和音频应用,例如有线电视、视频广播系统、专业音频设备和电视天线连接。RG-6 和 RG-59 同轴电缆最常用于住宅和商业应用。

  • 半刚性同轴电缆:
    这些电缆用于需要卓越机械稳定性和电气性能的应用。它们用于高频通信系统、测试和测量设备、航空航天和军事应用等。

  • 低损耗同轴电缆:
    这些电缆旨在最大限度地减少长距离和高频的信号损耗。它们用于需要低衰减信号传输的应用,例如长距离链路、蜂窝网络、卫星链路等。LMR-400 和 LMR-600 同轴电缆是常用的低损耗电缆示例。

  • 屏蔽同轴电缆:
    这些电缆具有额外的屏蔽层,以增强对外部电磁干扰的保护。它们用于高电磁干扰的环境,如工业厂房、军事装备、国防应用等。


同轴电缆的不同部分
同轴电缆的不同部分

技术原理

中心芯可以是单股或多股铜或镀锡/镀银铜,甚至镀铜钢,由电介质绝缘材料包围。

电介质可以被单导电或双导电编织层包围,在其下可以呈现由裸铜、波纹铜、镀锡铜或镀锡铝制成的盘绕铜或铝带或管子,另一方面,绝缘和保护外护套。
对于具有金属管形式的外部屏蔽层的同轴电缆,通常使用术语半刚性电缆。

其特定的形状使其可以不产生或捕获任何外部干扰流。这种类型的电缆用于高频或低频数字或模拟信号的电缆分配,以及与发射器相关的辐射电缆,特别是用于在隧道或地下通道中传输无线电波。

同轴电缆相对极点的两个导体具有不同的性质(在两线线上,由两个由电介质隔开的平行导体组成,它们是未分化的):芯线是中心铜导体,被绝缘材料包围,然后由作为第二导体的屏蔽层包围,通常由铜编织层制成。
这种电缆的具体特点是两个导体的对称中心轴合并:结果是它们受到周围电磁场引起的相同干扰。
屏蔽层还可以防止导体对外部环境造成干扰。它的工作原理是法拉第笼。

有用信号等于两个导体之间的电压差。
从理论上讲,当轴完美合并时,外部磁场会在电缆的两个部分产生相同的电位增益(或损耗)。
因此,感应电压(由干扰场产生)为零,信号传输时不受干扰。
同轴电缆用于传输高质量的音频和视频信号。
同轴电缆用于传输高质量的音频和视频信号。

使用

同轴电缆因其高频信号传输特性和抗电磁干扰能力而被广泛应用。以下是这些电缆的一些最常见用途:

设施

从20世纪末开始,同轴电缆逐渐被光纤所取代,用于长距离使用(超过一公里)以及用于企业或个人的IP链路,特别是FTTH标准。

同轴电缆可以沿墙壁、排水沟或埋地安装,因为物体的存在不会影响信号在线路中的传播,只要不施加太大的弯曲或曲率影响其阻抗。
同轴电缆中的能量损失随着频率或距离(链路长度)的增加而增加,并受电介质特性的影响。

与同轴电缆的连接必须使用适合电缆的同轴连接器进行,并按照提供的说明进行安装,以保持整个电缆所需的传输质量特性(例如,参见 BNC 连接器)。
对于数字地面电视,建议使用 IEC 60169-22 插头,而对于卫星电视,建议使用 F 插头拧紧,尽管它们安装在同一类型的“消费类”电缆上。

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