Koaxiální kabel: Porovnání verzí

Přidáno 2 371 bajtů ,  před 10 lety
bez shrnutí editace
(díky → kvůli)
[[Soubor:RG-59.jpg|thumb|right|Koaxiální kabel RG-59<br /> A - Plášť<br />B - Vodivé opletení<br />C - Dielektrikum<br />D - Vnitřní vodič]]
 
'''Koaxiální kabel''' je [[Symetrie|asymetrický]] elektrický [[kabel]] s jedním válcovým vnějším vodičem a jedním drátovým nebo trubkovým vodičem vnitřním. Vnější vodič nazýváme často stíněním a vnitřní vodič jádrem. Vnější a vnitřní vodič jsou odděleny nevodivou vrstvou ([[dielektrikum]]).<br />
Pomocí vnitřního a vnějšího vodiče lze přenášet [[stejnosměrný proud]] (napájení anténních předzesilovačů), odrušit (stínit) nízkofrekvenční signály (kabely k mikrofonům a sluchátkům), ovšem nejčastější funkcí koaxiálního kabelu je přenos [[Elektromagnetické vlny|elektromagnetického vlnění]] o vysokém kmitočtu (řádově 600 [[kHz]]606000 [[MHz]]), který se šíří koaxiálním kabelem podobně jako světlo v optickém vláknu.<br />
Vyrábějí se kabely s průměrem od několika milimetrů až do několika desítek centimetrů.
 
== Základní části koaxiálních kabelů ==
Průměry vnitřního a vnějšího vodiče jsou v nějakém určitém poměru. Vnější a vnitřní vodič jsou odděleny nevodivou vrstvou ([[dielektrikum]]). Tím se dá docílit požadovaný [[vlnový odpor]] neboli [[vlnová impedance|vlnovou impedanci]] někdy také zvanou jako charakteristickou impedanci pro přenos vyšších frekvencí. Typické koaxiální kabely mají vlnovou impedanci:
'''Vnitřní vodič''' (také střední vodič, jádro) – bývá zhotoven z [[Měď|mědi]], má podobu plného drátu nebo lanka spleteného z více drátků, u větších koaxiálů bývá dutý.<br />
* 75 Ω – použití zejména v televizní a družicové technice, také v telekomunikacích jako dálkový telefonní kabel pro nosnou telefonii,
'''Vnější vodič''' (také stínění) – bývá zhotoven z [[Hliník|hliníkové]] nebo [[Měď|měděné]] fólie nebo je tvořen jako opletení dielektrika měděnými vlákny, případně kombinace obojího.<br />
* 50 Ω – použití na vysílačích, přijímačích jako napáječ antén a v pomalejších verzích počítačových sítí [[Ethernet]].
'''Dielektrikum''' – je [[Izolační materiál|izolační]] vrstva vložená mezi vnitřní a vnější vodič. Velkou měrou ovlivňuje vysokofrekvenční vlastnosti koaxiálního kabelu. Bývá zhotoveno obvykle z [[Polyethylen|polyethylenu]], vzduchu, ale i jiných [[Izolační materiál|izolačních materiálů]].<br />
 
== Základní vlastnosti koaxiálních kabelů ==
Pomocí vnitřního a vnějšího vodiče lze přenášet stejnosměrný proud (napájení anténních předzesilovačů), odrušit (stínit) nízkofrekvenční signály (kabely k mikrofonům a sluchátkům), ovšem nejčastější funkcí koaxiálního kabelu je přenos elektromagnetického vlnění o vysokém kmitočtu (řádově 600 kHz až 60 MHz), který se šíří koaxiálním kabelem podobně jako světlo v optickém vláknu.
'''Charakteristická impedance''' (také vlnový odpor neboli vlnová impedance ) – je dána [[Průměr (geometrie)|průměrem]] vnějšího a vnitřního vodiče a použitým dielektrikem. Udává se v [[Ohm|Ohmech]] (Ω). Vypočítá se ze vztahu:<br />
 
<math>Z_L = \frac{Z_o}{2 \pi \sqrt{\varepsilon_{\rm r}}}\cdot \ln \left( \frac{D}{d}\right) \approx \frac{60}{\sqrt{\varepsilon_{\rm r}}}\cdot \ln \left( \frac{D}{d}\right)</math>
Kvůli velké vlnové impedanci je rychlost šíření signálu koaxiálním kabelem cca dvoutřetinová proti [[kroucená dvojlinka|kroucené dvojlince]], což byl mj. také důvod, proč se pro rychlý Ethernet už s koaxem nepočítalo.
<br />
 
Kde:<br />
'''Z<sub>0</sub>''' je impedance volnéo prostředí a činí asi 60 Ω<br />
'''ε<sub>r</sub>''' je [[Relativní permitivita|relativní permitivita]] použitého dielektrika<br />
'''D''' je průměr vnějšího vodiče a '''d''' je průměr vnitřního vodiče<br />
 
Typické koaxiální kabely mají charakteristickou impedanci:<br />
 
* 75 Ω – použití zejména v televizní a družicové technice, také v telekomunikacích jako dálkový telefonní kabel pro nosnou telefonii,
* 50 Ω – použití na vysílačích, přijímačích jako napáječ antén a v pomalejších verzích počítačových sítí [[Ethernet]].<br />
'''Měrný útlum''' – vyjadřuje, kolikrát se zmenší výkon signálu po průchodu kabelem definované délky. Udává se v dB/m nebo v dB/100m, je [[Frekvence|kmitočtově]] závislý. <br />
'''Činitel zkrácení''' – vyjadřuje kolikrát je [[Délka vlny|délka vlny]] signálu v koaxiálním kabelu kratší než délka vlny téhož [[Elektromagnetická vlna|elektromagnetického signálu]] ve volném prostoru. Závisí na použitém dielektriku.<br />
'''Měrná kapacita''' (také parazitní kapacita) – je způsobena uspořádáním kabelu, které je podobné [[Kondenzátor|kondenzátoru]] (dva souosé kovové válce mezi nimiž je dielektrikum). Udává se ve [[Farad|Faradech]] na metr (F/m respektive pF/m).<br />
'''Měrná indukčnost''' – udává se v [[Henry]] na metr (H/m). <br />
 
== Použití ==
== Dva typy koaxiálního kabelu ==
* tenký koaxiální kabel – tloušťka kabelu je 0,25 palců, dokáže přenášet signál do vzdálenosti necelých 200m, jeho impedance je 50 Ω
* tlustý koaxiální kabel – tloušťka kabelu je 0,5 palců, byl prvním kabelem, který se používal pro [[Ethernet]]; díky jeho tloušťce přenáší signál až do vzdálenosti 500 m (pravidlo „čím silnější jádro, tím signál dosáhne větší vzdálenosti“).<br />
<br />
Kvůli velké vlnové impedanci je rychlost šíření signálu koaxiálním kabelem cca dvoutřetinová proti [[kroucená dvojlinka|kroucené dvojlince]], což byl mj. také důvod, proč se pro rychlý [[Ethernet]] už s koaxem nepočítalo.
 
== Související články ==
 
* [[Kroucená dvojlinka]] – [[Symetrie|symetrický]] elektrický kabel
* [[Anténa]]
 
{{Pahýl - elektronika}}
Neregistrovaný uživatel