一、同軸電纜介紹
同軸電纜(CoaxialCable)是指有兩個同心導(dǎo)體,而導(dǎo)體和屏蔽層又共用同一軸心的電纜。最常見的同軸電纜由絕緣材料隔離的銅線導(dǎo)體組成,在里層絕緣材料的外部是另一層環(huán)形導(dǎo)體及其絕緣體,然后整個電纜由聚氯乙烯或特氟綸材料的護套包住。
同軸電纜的分類方式:
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。目前基帶是常用的電纜,其屏蔽線是用銅做成的網(wǎng)狀的,特征阻抗為50(如RG-8、RG-58等);寬帶同軸電纜常用的電纜的屏蔽層通常是用鋁沖壓成的,特征阻抗為75(如RG-59等)。
同軸電纜根據(jù)其直徑大小可以分為:粗同軸電纜與細(xì)同軸電纜。粗纜適用于比較大型的局部網(wǎng)絡(luò),它的標(biāo)準(zhǔn)距離長,可靠性高,由于安裝時不需要切斷電纜,因此可以根據(jù)需要靈活調(diào)整計算機的入網(wǎng)位置,但粗纜網(wǎng)絡(luò)必須安裝收發(fā)器電纜,安裝難度大,所以總體造價高。相反,細(xì)纜安裝則比較簡單,造價低,但由于安裝過程要切斷電纜,兩頭須裝上基本網(wǎng)絡(luò)連接頭(BNC),然后接在T型連接器兩端,所以當(dāng)接頭多時容易產(chǎn)生不良的隱患,這是目前運行中的以太網(wǎng)所發(fā)生的最常見故障之一。
無論是粗纜還是細(xì)纜均為總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),即一根纜上接多部機器,這種拓?fù)溥m用于機器密集的環(huán)境,但是當(dāng)一觸點發(fā)生故障時,故障會串聯(lián)影響到整根纜上的所有機器。故障的診斷和修復(fù)都很麻煩,因此,將逐步被非屏蔽雙絞線或光纜取代。
同軸電纜工作原理:
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(wǎng)狀導(dǎo)電層和電線外皮。中心銅線和網(wǎng)狀導(dǎo)電層形成電流回路。因為中心銅線和網(wǎng)狀導(dǎo)電層為同軸關(guān)系而得名。
同軸電纜傳導(dǎo)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(fā)生逆轉(zhuǎn)。
如果使用一般電線傳輸高頻率電流,這種電線就會相當(dāng)于一根向外發(fā)射無線電的天線,這種效應(yīng)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(shè)計正是為了解決這個問題。中心電線發(fā)射出來的無線電被網(wǎng)狀導(dǎo)電層所隔離,網(wǎng)狀導(dǎo)電層可以通過接地的方式來控制發(fā)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(fā)生比較大的擠壓或者扭曲變形,那么中心電線和網(wǎng)狀導(dǎo)電層之間的距離就不是始終如一的,這會造成內(nèi)部的無線電波會被反射回信號發(fā)送源。這種效應(yīng)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(wǎng)狀導(dǎo)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。
同軸電纜的優(yōu)缺點:
同軸電纜的優(yōu)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(xì)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(jié)、壓力和嚴(yán)重的彎曲,這些都會損壞電纜結(jié)構(gòu),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(xiàn)在的局域網(wǎng)環(huán)境中,基本已被基于雙絞線的以太網(wǎng)物理層規(guī)范所取代。
同軸電纜的參數(shù)指標(biāo):
主要電氣參數(shù)
(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(dāng)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(dǎo)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(shù):
同軸電纜是由中心導(dǎo)體、絕緣材料層、網(wǎng)狀織物構(gòu)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(dǎo)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(shù)。屏蔽層是由滿足傳輸阻抗和ECM規(guī)范說明的金屬帶或薄片組成,屏蔽層的內(nèi)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。
測試的主要參數(shù):
(1)導(dǎo)體或屏蔽層的開路情況。
(2)導(dǎo)體和屏蔽層之間的短路情況。
(3)導(dǎo)體接地情況。
(4)在各屏蔽接頭之間的短路情況。