Ako funguje koaxiálny kábel: štruktúra, signál a výroba

Ako funguje koaxiálny kábel: Krátka odpoveď

Koaxiálny kábel prenáša elektrické signály pomocou dvoch sústredných vodičov – pevného vnútorného vodiča obklopeného rúrkovým vonkajším vodičom (tienením) – oddelených dielektrickým izolátorom a obalených ochranným vonkajším plášťom. Geometria udržuje signál v kábli, čím výrazne znižuje elektromagnetické rušenie (EMI) a stratu signálu v porovnaní so štandardným krúteným párom alebo paralelným vodičom. To je dôvod, prečo koaxiálny kábel zostáva voľbou pre RF prenos, širokopásmový internet, káblovú televíziu a presné prístrojové vybavenie, aj keď sa rozširujú optické a bezdrôtové alternatívy.

Každá vrstva koaxiálneho kábla má špecifický fyzický a elektrický účel. Vodič vedie prúd; dielektrikum riadi impedanciu a rýchlosť šírenia; štít blokuje hluk; bunda chráni pred mechanickým a environmentálnym poškodením. Odstráňte akúkoľvek vrstvu a kábel prestane správne fungovať. Pochopenie každej vrstvy – a ich vzájomné pôsobenie – vysvetľuje, prečo je koaxiálne inžinierstvo náročnejšie, ako sa zdá.

Fyzická štruktúra koaxiálneho kábla, vrstva po vrstve

Vnútorný vodič

Stredový vodič je zvyčajne plná alebo lanková meď, hoci meďou pokrytá oceľ (CCS) a postriebrená meď sa používajú vo vysokofrekvenčných alebo vysokopevnostných aplikáciách. Priemer sa pohybuje od menej ako 0,5 mm v miniatúrnych RF kábloch až po viac ako 10 mm vo veľkých CATV kábloch. Pri vysokých frekvenciách prúdi prúd blízko povrchu vodiča – jav nazývaný efekt kože – takže kvalita povrchu a vodivosť vodiča priamo ovplyvňujú straty. Strieborné pokovovanie zvyšuje povrchovú vodivosť, a preto ho často používajú mikrovlnné káble.

Dielektrický izolátor

Dielektrikum vložené medzi vnútorný a vonkajší vodič riadi dva kritické parametre: impedanciu a rýchlosť šírenia (VoP). Bežné dielektrické materiály zahŕňajú pevný polyetylén (PE), penový polyetylén, polytetrafluóretylén (PTFE) a vzduchom oddelené konštrukcie. Pena PE znižuje dielektrickú konštantu z približne 2,25 (pevný PE) na približne 1,4–1,6 , čo zvyšuje VoP z približne 66% na 78-85% rýchlosti svetla a súčasne znižuje dielektrické straty - oboje žiaduce pre širokopásmové alebo dlhodobé aplikácie. PTFE sa volí vtedy, keď je dôležitá teplotná stabilita; zachováva si svoje elektrické vlastnosti od –65 °C do 200 °C.

Hrúbka a rovnomernosť dielektrickej vrstvy priamo určujú charakteristickú impedanciu kábla. Dokonca aj mierna excentricita – umiestnenie vnútorného vodiča mimo stredu – posúva impedanciu a vytvára odrazy. To je dôvod, prečo pri výrobe tak veľmi záleží na presnosti extrudéra drôtov a káblov: matrica s krížovou hlavou musí vycentrovať vodič v rámci tolerancie meranej v mikrometroch.

Vonkajší vodič (štít)

Tienenie plní dve funkcie súčasne: je to cesta spätného prúdu pre signál a je to elektromagnetická bariéra, ktorá zabraňuje napojeniu vonkajšieho šumu na kábel. Bežné konštrukcie štítov zahŕňajú:

• Pevná hliníková alebo medená rúrka — používané v pevných kábloch CATV; near-100% coverage, very low loss, rigid
• Pletený štít — typicky 85 – 98 % optické pokrytie; flexibilné, odolné, používané v RG-58, RG-6, RG-11
• Kombinácia fóliového vrkoča — fólia poskytuje 100% pokrytie; opletenie dodáva mechanickú pevnosť a kontinuitu jednosmerného prúdu; bežné v satelitných a širokopásmových kábloch
• Tri-shield a quad-shield — viacnásobné vrstvy fólie a opletu pre prostredia s vysokým rušením; účinnosť tienenia môže presiahnuť 90 dB

Vonkajšia bunda

Plášť je vonkajšia ochranná vrstva, bežne vyrobená z PVC, polyetylénu, LSZH (nízkeho dymu a nulového halogénu) alebo fluoropolymérov. Výber materiálu plášťa závisí od prostredia inštalácie: PVC je ekonomické a spomaľuje horenie pre vnútorné použitie; PE a LLDPE ponúkajú odolnosť voči UV žiareniu a vlhkosti pre vonkajšie pochovávanie; LSZH má mandát na verejných priestranstvách a dopravnej infraštruktúre z dôvodu zníženia emisií toxických plynov pri požiaroch. Plášť je aplikovaný extrudérom drôtov a káblov v samostatnom extrúznom priechode po dokončení štítu.

Charakteristická impedancia: Prečo dominujú 50 Ω a 75 Ω

Charakteristická impedancia nie je jednosmerný odpor - je to frekvenčne nezávislá vlastnosť, ktorá je úplne určená geometriou kábla a dielektrickou konštantou izolátora. Vzorec je:

Z₀ = (138 / √εr) × log₁₀ (D/d)

Kde εr je relatívna permitivita dielektrika, D je vnútorný priemer vonkajšieho vodiča a d je vonkajší priemer vnútorného vodiča. Dve hodnoty impedancie dominujú v koaxiálnom svete z dobre zavedených technických dôvodov:

Teoretická minimálna stratová impedancia pre koaxiálny kábel s polyetylénovým dielektrikom je približne 77 Ω – preto sa 75 Ω stalo štandardom vysielacieho priemyslu. Hodnota 50 Ω je kompromisom medzi maximálnou manipuláciou s výkonom (optimálne ~ 30 Ω) a minimálnou stratou, vďaka čomu je vhodnejšia pre obojsmerné RF spojenia. Nezodpovedajúca impedancia medzi zdrojom, káblom a záťažou spôsobuje odrazy signálu, stojaté vlny a stratu výkonu – problémy kvantifikované pomerom stojatých vĺn napätia (VSWR).

Mechanika prenosu signálu vo vnútri kábla

Koaxiálny kábel neprenáša signály tak, ako si väčšina ľudí intuitívne predstavuje. Energia nepreteká vodičom tak, ako voda prúdi potrubím. Namiesto toho sa šíri ako elektromagnetická vlna v priestore medzi vnútorným a vonkajším vodičom - dielektrickou oblasťou. Vodiče fungujú ako okrajové podmienky, ktoré vedú a obmedzujú vlnu. Tento spôsob šírenia sa nazýva TEM (priečny elektromagnetický režim), v ktorom sú zložky elektrického aj magnetického poľa úplne priečne k smeru pohybu.

Elektrické pole vyžaruje radiálne medzi vnútorným vodičom ( ) a vonkajším vodičom (–), zatiaľ čo magnetické pole vytvára okolo vnútorného vodiča sústredné kruhy. Pretože pole je úplne uzavreté v tienidle, kábel nevyžaruje takmer žiadnu energiu smerom von a je takmer imúnny voči vonkajším poliam – pokiaľ je zachovaná integrita tienenia. Zlomenie tienenia, zlý konektor alebo zalomený kábel narúšajú geometriu poľa a spôsobujú šum a straty.

Velocity of Propagation and Electrical Length

Signály sa šíria cez koaxiálny kábel rýchlosťou, ktorá je zlomkom rýchlosti svetla vo vákuu, určenej dielektrikom. Pevný PE gives a VoP of about 66%; foam PE raises it to 78–85%; PTFE air-spaced designs can reach 93–98%. Pre 10-metrový kábel s pevným PE je oneskorenie jednosmerného signálu približne 50 nanosekúnd. To je dôležité pri presnom načasovaní, radarových systémoch a fázových anténach, kde sa dĺžky káblov skracujú na špecifické elektrické dĺžky – zlomky alebo násobky vlnovej dĺžky signálu – na dosiahnutie kontrolovaných fázových vzťahov.

Útlmové mechanizmy

Strata signálu pri koaxiálnom prenose pochádza z troch hlavných zdrojov:

• Strata vodiča — odporové zahrievanie vo vnútornom vodiči a tienení, dominantné pri nižších frekvenciách a úmerné √f v dôsledku efektu kože
• Dielektrická strata — energia absorbovaná izolantom, keď striedavé pole namáha jeho molekulárnu štruktúru; rastie lineárne s frekvenciou a preto sa pri mikrovlnných frekvenciách používajú nízkostratové dielektrika ako PTFE a penový PE
• Strata žiarenia — leakage through shield imperfections; vo všeobecnosti zanedbateľné v dobre konštruovaných kábloch, ale významné, ak je tienenie poškodené alebo ak sú režimy šírenia vyššieho rádu vybudené nad medznou frekvenciou kábla

Útlm sa udáva v dB na jednotku dĺžky pri konkrétnych frekvenciách. A standard RG-6 quad-shield cable has roughly 2,0 dB/100 stôp pri 100 MHz a 6,5 dB/100 stôp pri 900 MHz , čo ilustruje, ako sa strata výrazne zvyšuje s frekvenciou. Špičkové nízkostratové káble ako LMR-400 znižujú útlm 900 MHz na približne 2,7 dB/100 stôp cez väčšie vodiče a penové dielektrikum.

Ako sa vyrába koaxiálny kábel: Úloha Extrudér drôtov a káblov

Výroba koaxiálneho kábla je viackrokový proces, kde rozmerová presnosť v každej fáze určuje elektrický výkon kábla. Extrudér drôtov a káblov je ústredným prvkom dvoch najdôležitejších krokov: dielektrickej izolácie a aplikácie vonkajšieho plášťa.

Vnútorný vodič Drawing and Stranding

Proces začína medenou tyčou ťahanou cez sériu lisovníc, aby sa dosiahol cieľový priemer vodiča. Tolerancie sú prísne: pre 50 Ω kábel s 0,9 mm vodičom aj odchýlka ± 0,01 mm výrazne posunie impedanciu. Splietané vodiče prechádzajú pred vytlačovacou linkou cez zväzkovací alebo splietací stroj.

Dielektrická extrúzia

Tu vykonáva extrudér drôtov a káblov svoju najdôležitejšiu funkciu. Vodič je vedený cez matricu s krížovou hlavou a okolo neho sa aplikuje roztavený PE, penový PE alebo PTFE zmes pod kontrolovaným tlakom a teplotou. Sústrednosť dielektrika – ako presne je vodič vycentrovaný v izolácii – sa musí udržiavať v rozmedzí ±1–2 % hrúbky steny dielektrika, aby sa impedancia udržala v rámci špecifikácie.

V prípade penových PE káblov sa do prúdu roztaveného polyméru vstrekuje plyn (zvyčajne dusík), aby sa vytvorila riadená bunková štruktúra. Hustota peny priamo nastavuje dielektrickú konštantu , takže tlak plynu, teplota taveniny a rýchlosť linky musia byť tesne koordinované. Moderné linky káblových extrudérov využívajú meranie kapacity v reálnom čase po matrici – meranie kapacity na jednotku dĺžky poskytuje okamžitú indikáciu priemeru izolácie a dielektrickej konštanty, čo umožňuje automatickú spätnú väzbu riadiacemu systému extrudéra.

Po extrúzii prechádza izolovaný vodič cez vodný chladiaci žľab, aby stuhlo dielektrikum predtým, ako sa dostane k húsenicovej odťahovacej jednotke. Rýchlosti linky pre koaxiálnu dielektrickú extrúziu s malým priemerom sa zvyčajne pohybujú od 100 do viac ako 500 metrov za minútu, v závislosti od veľkosti vodiča a hrúbky dielektrika.

Tienenie

Po ochladení a navinutí dielektrika prechádza kábel do tieniaceho vedenia. Fóliové štíty sa aplikujú navinutím hliníkovo-polyesterovej laminátovej pásky pozdĺžne alebo špirálovito cez dielektrikum. Pletené štíty sa aplikujú na opletacom stroji s desiatkami až stovkami cievok nesúcich jemný medený alebo pocínovaný medený drôt. Pri kábloch vyžadujúcich konštrukciu s fóliou a opletením možno obe operácie skombinovať pri jednom prechode strojom.

Extrúzia plášťa

Konečný krok extrúzie aplikuje vonkajší plášť pomocou iného extrudéra drôtov a káblov - zvyčajne jednozávitovkového alebo dvojzávitovkového stroja v závislosti od zlúčeniny. PVC opláštovacie linky bežne pracujú pri 50 – 150 m/min; Zmesi PE a LSZH vyžadujú starostlivé teplotné profilovanie pozdĺž valca extrudéra, aby sa zabránilo degradácii. Rovnomernosť hrúbky steny plášťa sa kontroluje iskrovým testovaním (testovanie vysokonapäťovej kontinuity pri 2–6 kV) a laserovými meracími prístrojmi priemeru. Na hotových kábloch je vytlačené typové označenie, impedancia, menovité napätie a dátum výroby pre identifikáciu v teréne.

Bežné typy koaxiálnych káblov a ich špecifikácie

Označenie „RG“ (Radio Guide) bolo pôvodne systémom špecifikácie armády USA. Zatiaľ čo mnohé označenia RG boli nahradené číslami dielov špecifických pre výrobcov pre moderné káble, staršie označenia zostávajú v tomto odvetví široko uznávané. Pochopenie rozdielov pomáha pri výbere správneho kábla pre danú aplikáciu.

Konektory a ukončenie: kde väčšina problémov začína

The cable itself is only part of a coaxial link. Konektor prenáša signál z kábla do zariadenia a ak je zle vyrobený alebo nainštalovaný, stáva sa dominantným zdrojom straty signálu, odrazu a zlyhania. Konektor si musí zachovať rovnakú charakteristickú impedanciu ako kábel naprieč jeho vnútornou geometriou – akákoľvek nespojitosť spôsobuje odraz.

Common Coax Connector Types

• BNC (Bayonet Neill–Concelman) — 50 Ω, dimenzovaný na ~4 GHz, štvrťotáčkový bajonetový uzáver; štandard v testovacom zariadení, videu a prístrojoch
• SMA (SubMiniature version A) — 50 Ω, rated to 18 GHz, threaded; široko používané v RF moduloch, anténach a mikrovlnných zostavách
• N-typ — 50 Ω alebo 75 Ω, dimenzované na 11–18 GHz, odolné voči poveternostným vplyvom; používané vo vonkajších anténach a zariadeniach základňových staníc
• F-typ — 75 Ω, až do ~3 GHz; všadeprítomné v bytových CATV a satelitných inštaláciách; stredový vodič samotného kábla slúži ako kolík konektora
• PL-259 (UHF) — nominálne 50 Ω, ale nie skutočne konštantná impedancia; rated to ~300 MHz in practice; bežné v amatérskom rádiu

Správne ukončenie vyžaduje odizolovanie kábla na presné rozmery, nerozdrvenie opletu, zachovanie sústrednosti dielektrika na rozhraní konektora a použitie správneho krútiaceho momentu pri spájaní. Jediný nesprávne nainštalovaný F-konektor v distribučnom systéme káblovej televízie môže spôsobiť prenikanie signálu (únik vonkajších signálov) a výstup signálu (únik káblových signálov), čím sa znižuje výkon celého uzla.

Koax vs. iné prenosové médiá: Kedy si to vybrať

Koaxiálny kábel nie je správnou voľbou pre každú aplikáciu, ale zachováva si jasné výhody v špecifických scenároch. Porovnanie s bežnými alternatívami objasňuje, kde sa najlepšie hodí.

Coax vs. Twisted Pair (Cat5e/Cat6/Cat8)

Krútená dvojlinka sa spolieha na diferenciálnu signalizáciu a úzku rýchlosť skrúcania na zrušenie EMI – zásadne odlišný prístup od tieneného režimu TEM koaxiálneho kábla. Twisted pair dominuje štruktúrovanej ethernetovej kabeláži, pretože je lacnejšia, ľahšia a ľahšie sa ukončuje. Nedokáže sa však vyrovnať koaxiálnemu prenosu na RF frekvenciách nad niekoľko stoviek MHz alebo v prostrediach s vysokým rušením. Cat8 podporuje 40 Gbps, ale iba viac ako 30 metrov beží pri 2 GHz ; správne nainštalovaný koaxiálny kábel RG-6 zvláda širokopásmové signály do 3 GHz na oveľa väčšie vzdialenosti s oveľa jednoduchším zosilnením.

Koaxiálny kábel vs. vláknová optika

Vlákno ponúka v podstate nulovú náchylnosť na elektromagnetické rušenie, oveľa nižší útlm na veľké vzdialenosti (~0,2 dB/km pre single-mode oproti 40–100 dB/km pre koaxiálny kábel na mikrovlnných frekvenciách) a kapacitu šírky pásma, ktorá prevyšuje meď. Kompromisy sú náklady na elektroniku transceivera, krehkosť a neschopnosť prenášať jednosmerný prúd popri signáli. Koax zostáva preferovaný pre krátke RF spojenia, anténne napájacie vedenia a aplikácie vyžadujúce napájací signál na jednom kábli (napr. mikrofóny s fantómovým napájaním, aktívne satelitné LNB napájané cez koaxiálny kábel).

Koaxiálny vs. vlnovod

Pri frekvenciách nad približne 18 GHz sa straty v koaxiálnom vedení stanú neúmernými a vlnovod – dutá kovová rúrka nesúca EM vlny – ponúka oveľa nižší útlm. Vlnovod nemá žiadny vnútorný vodič, a teda žiadnu stratu vodiča v strede; jeho tuhá štruktúra a frekvenčne selektívny charakter (vlnovod prepúšťa iba signály nad jeho medznou frekvenciou) ho robia nevhodným pre širokopásmové alebo flexibilné inštalácie. Coax dominuje pod 18 GHz všade tam, kde je potrebná flexibilita a konektivita.

Quality Control in Coaxial Cable Production

Požiadavky na presnosť výroby koaxiálnych káblov robia z kontroly kvality nepretržitý, inline proces, a nie kontrolu šarží na konci. Linka na extrudér drôtov a káblov na výrobu koaxiálnych káblov zvyčajne integruje viacero meracích systémov súčasne:

• Laserové meradlá priemeru — bezkontaktné meranie vonkajšieho priemeru dielektrika, typicky s presnosťou ± 0,001 mm; placed immediately after the cooling trough
• Kapacitné monitory — zmerajte kapacitu na jednotku dĺžky, ktorá koreluje s hrúbkou steny dielektrika a dielektrickou konštantou; odchýlky spúšťajú automatickú korekciu rýchlosti linky alebo otáčok extrudéra
• Excentrické skenery — Röntgenové alebo ultrazvukové skenery kontrolujú sústrednosť vnútorného vodiča v dielektriku v reálnom čase
• Testery iskier — aplikujte 2–10 kV jednosmerný alebo striedavý prúd cez dielektrikum, aby ste zistili akékoľvek dierky alebo tenké miesta, ktoré by mohli spôsobiť poruchu izolácie v prevádzke
• Finished cable TDR testing — reflektometria v časovej oblasti identifikuje diskontinuity impedancie pozdĺž hotového kábla vyslaním impulzu po linke a analýzou odrazov

Špecifikácie rovnomernosti impedancie pre kábel CATV vysielania sú zvyčajne ±2 Ω po celej dĺžke kábla s požiadavkami na štrukturálnu návratnosť (SRL) 23–30 dB v pásme 5–1000 MHz. Konzistentné dosahovanie týchto čísel pri výrobných rýchlostiach nad 200 m/min si vyžaduje extrémne presný dizajn lisovnice, konzistenciu materiálu a riadenie procesu v uzavretej slučke – to všetko sa sústreďuje na výkon extrudéra drôtov a káblov a jeho pridružených meracích systémov.

Aplikácie zo skutočného sveta, ktoré ukazujú, ako Coax funguje v praxi

Cable Television (CATV) Distribution

Head-end CATV prijíma signály a distribuuje ich cez hybridnú vláknovo-koaxiálnu (HFC) sieť. Vlákno prenáša signál z head-endu do susedných uzlov; RG-11 alebo koaxiálny kábel s pevnou linkou ho prenáša z uzla do kohútika (zvyčajne do 500 metrov); Kvapky RG-6 sa pripájajú z vodovodného kohútika do jednotlivých domácností. Každý segment používa zosilňovače na prekonanie útlmu kábla, rozmiestnené na základe straty kábla pri najvyššej nosnej frekvencii – zvyčajne 1 GHz alebo vyššej v systémoch DOCSIS 3.1.

Bunkové základňové stanice

Napájací kábel medzi rádiovou jednotkou BTS a anténou v hornej časti veže je takmer vždy koaxiálny – buď flexibilný vlnitý koaxiálny kábel, alebo pevný pevný kábel. 30-metrový LMR-400 bežiaci na 900 MHz stráca zhruba 0,8 dB; pri 2,1 GHz (3G UMTS) stratí rovnaký chod približne 1,3 dB. Každý dB straty napájača priamo znižuje efektívny vyžarovaný výkon, čo je dôvod, prečo sa inštalácie diaľkového rádiového vysielača (RRH), ktoré montujú rádiovú jednotku na vrchol veže – pripojené k jednotke základného pásma vláknom – stali dominantnými: úplne eliminujú stratu napájača.

Medical and Industrial Instrumentation

Ultrazvukové prevodníky, signálne reťazce MRI a priemyselné radarové hladinomery sa spoliehajú na koaxiálne spojenia z rovnakého dôvodu ako vysielacie systémy: integrita tienenia a riadená impedancia. V ultrazvuku koaxiálny kábel prenáša impulzy v rozsahu MHz do az piezoelektrických meničov s minimálnym skreslením. Dielektrikum a materiály vodičov musia byť v niektorých prípadoch biokompatibilné a kábel musí prežiť sterilizačné cykly – požiadavky, ktoré posúvajú dizajn smerom k špeciálnym fluórpolymérnym dielektrikám vyrábaným na vyhradených linkách drôtových a káblových extrudérov.

GPS a satelitné prijímače

GPS pracuje na frekvenciách 1575,42 MHz (L1) a 1227,60 MHz (L2). Koaxiálne vedenie z aktívnej GPS antény do prijímača napája RF signál aj jednosmerné napájanie pre vstavanú LNA antény cez ten istý kábel. Strata kábla priamo zhoršuje pomer signálu k šumu. 10-metrový RG-6 s frekvenciou 1,5 GHz prináša stratu približne 1,0 dB — zvládnuteľné; 50-metrový beh by spotreboval takmer 5 dB, čo zvyčajne presahuje zisk LNA štandardnej aktívnej antény a vyžaduje inline zosilňovač napájaného signálu.

Často kladené otázky o tom, ako funguje koaxiálny kábel

Prečo má koaxiálny kábel také dobré potlačenie EMI?

Pretože elektromagnetické pole prenášajúce signál je úplne uzavreté medzi vnútorným a vonkajším vodičom. Vonkajšie polia nemôžu preniknúť cez súvislý štít – indukujú prúdy na vonkajšom povrchu štítu, ale tieto prúdy neovplyvňujú vnútorné pole. Platí to aj naopak: vnútorné pole signálu kábla nevyžaruje smerom von, čo zabraňuje rušeniu iných systémov. Táto "koaxiálna symetria" je základným dôvodom, prečo koaxiálny kábel prekoná výkon s otvoreným vodičom alebo krútenou dvojlinkou v prostredí RF.

Čo sa stane, ak použijete nesprávny impedančný kábel?

Použitie 75 Ω kábla v 50 Ω systéme vytvára nesúlad impedancie. Časť výkonu signálu sa odráža späť smerom k zdroju pri každom prechode - na vstupe a na výstupe. Odrazené a dopadajúce vlny sa kombinujú a vytvárajú stojaté vlny na kábli, čo znamená, že amplitúda signálu sa mení pozdĺž dĺžky kábla namiesto toho, aby bola konštantná. VSWR 1,5:1 (mierny nesúlad zo spojenia 50/75 Ω) predstavuje asi 4 % odrazeného výkonu. Vo vysokovýkonných RF vysielačoch môže nadmerný odrazený výkon poškodiť koncový zosilňovač. Pri presnom meraní vnáša chyby do meraného signálu.

Môžete súčasne spustiť napájanie a signál cez koaxiálny kábel?

áno. Toto sa nazýva Power over Coax (PoC) alebo v satelitnom kontexte napájanie LNB. Jednosmerné napätie (zvyčajne 13 V alebo 18 V pre satelitné LNB; líši sa pre CCTV) je superponované na vnútorný vodič popri RF signálu. Predpätie - jednoduchá sieť induktor-kondenzátor - oddeľuje DC a RF cesty na každom konci, čo umožňuje zariadeniu extrahovať alebo injektovať DC bez ovplyvnenia RF signálu. Hodnoty prúdu sú obmedzené veľkosťou vodiča a menovitými hodnotami kontaktov konektora, zvyčajne niekoľko stoviek miliampérov pre štandardný koaxiálny kábel.

Čo obmedzuje maximálnu frekvenciu, ktorú koaxiálny kábel dokáže zvládnuť?

Dva faktory určujú hornú hranicu frekvencie. Po prvé, útlm rastie s frekvenciou, čo nakoniec robí kábel nepraktickým. Po druhé - a čo je zásadnejšie - keď sa vlnová dĺžka signálu stane porovnateľnou s priečnymi rozmermi kábla, môžu sa okrem režimu TEM vybudiť aj režimy šírenia vyššieho rádu (režimy TE a TM). Tieto režimy sa pohybujú rôznymi rýchlosťami, čo spôsobuje skreslenie signálu a vyžarovaný únik. Medzná frekvencia pre prvý režim vyššieho rádu je približne f_c = 7,52 / (D d) GHz (s rozmermi v cm). Štandardný RG-58 odreže okolo 11 GHz; Káble s menším priemerom, ako je UT-047, môžu presiahnuť 65 GHz.

Ako ohýbanie ovplyvňuje výkon koaxiálneho kábla?

Ohýbanie koaxiálneho kábla pod jeho minimálny polomer ohybu deformuje dielektrikum, posúva vnútorný vodič mimo stred a môže natrvalo deformovať vonkajší vodič – to všetko mení lokálnu impedanciu a zvyšuje odraz signálu. Výrobcovia špecifikujú minimálny polomer ohybu, ktorý sa zvyčajne rovná 10-20-násobku vonkajšieho priemeru kábla pre pevnú inštaláciu a 6-10-násobku pre opakované ohybové aplikácie. Ostré zlomy sú trvalo škodlivé. Vo vysokofrekvenčných aplikáciách nad 10 GHz je potrebné zohľadniť v elektrickom výkone zostavy aj jemné ohyby polotuhého kábla.