انواع کابل‌های کواکسیال

انواع کابل‌های کواکسیال

قبل از بررسی انواع کابل‌های کواکسیال، اجازه دهید ابتدا معنای سیم و کابل کواکسیال و عملکرد آن را بشناسیم. کابل‌های کواکسیال نوعی کابل الکتریکی هستند. این کابل‌ها یک هادی داخلی دارند که توسط یک عایق و سپس یک رسانا به شکل متحدالشکل پوشانده شده است. به عبارت ساده‌تر، این سیم یک لوله پلاستیکی است که در مرکز آن یک سیم نازک مسی (ساده و یا تابیده‌شده) قرار دارد. دور این سیم به وسیله یک عایق پوشانده شده و اطراف این عایق نیز مجددا با یک لایه از سیم مسی تابیده‌شده روکش شده است.
سیم و کابل کواکسیال می‌تواند سیگنال‌های الکتریکی با فرکانس بالا را بدون تداخل و ایجاد نویز حمل کند. احتمالا انواعی از سیم و کابل کواکسیال را در کابل آنتن تلویزیون دیده‌اید. اما این سیم‌ها کاربردهای وسیع‌تری نیز دارند. آنها در خطوط تلفن، کابل‌های شبکه اینترنت باند پهن، پایگاه‌های داده کامپیوتری پرسرعت و... استفاده می‌شود.

انواع کابل‌های کواکسیال

انواع مختلفی از کابل‌های کواکسیال بر اساس پارامترهای مختلفی مانند ساختار، کاربرد، الگوی لایه‌ها، موارد مصرف و غیره وجود دارد. اما ما در این‌جا انواع رایج این نوع کابل را معرفی می‌کنیم.

• کابل کواکسیال خطی سخت (Hard-line coaxial cable)

این کابل از لوله‌های مسی، نقره‌ای یا طلایی یا ترکیبی از این فلزات به عنوان محافظ خارجی ساخته شده است. هادی مرکزی معمولاً از مس یا آلومینیوم با روکش مس است. دی الکتریک یا عایق نیز از جنس فوم پلی اتیلن است که معمولاً قطر بیشتری دارد.
این نوع سیم و کابل کواکسیال عمدتاً برای پخش تلویزیونی یا رادیویی، فرستنده‌های نظامی و برنامه‌های رادیویی آماتور استفاده می‌شود.

• کابل کواکسیال تابشی (Radiating coaxial cable)

این سیم و کابل کواکسیال به عنوان تغذیه‌کننده نشتی (leaky feeder) نیز شناخته می‌شود. از آن معمولا به عنوان یک سیستم ارتباطی در معادن زیرزمینی یا سایر محیط‌های تونلی استفاده می‌شود. انواع تابشی کابل کواکسیال، با انجام تابش به‌عنوان یک آنتن توسعه‌یافته عمل می‌کنند که می‌توانند امواج رادیویی را از طریق کابل ارسال و دریافت کنند. همچنین، امکان برقراری ارتباط تلفنی دوطرفه را فراهم می‌کنند. چند مورد از کاربردهای رایج این سیم‌ها در معدن، راه‌آهن زیرزمینی، ساختمان‌های صنعتی و غیره است.

• کابل کواکسیال معمول (Formal coaxial cable)

این سیم و کابل کواکسیال به عنوان کابل نوع RG-6 نیز شناخته می‌شود. RG-6 در مصارف خانگی و هم تجاری قابل استفاده است. این کابل معمولاً برای توزیع کواکسی تلویزیون کابلی برای مسیریابی سیگنال‌های تلویزیون استفاده می‌شود.

• کابل کواکسیال نیمه‌سخت (Semi-rigid coaxial cable)

کابل کواکسیال نیمه‌سخت از یک کابل مسی سخت در قسمت خارجی تشکیل شده است. این کابل‌ها محدوده فرکانس گسترده‌ای تا 65 گیگاهرتز دارند و می‌توانند در یک حالت خاص برای مدت طولانی بمانند. آنها به دلیل قابلیت‌های فرکانسی وسیع، عملکرد الکتریکی قابل اعتماد و پایداری فاز، از جمله بهترین نوع کابل‌های کواکسیال محسوب می‌شوند.

• کابل کواکسیال سخت (Rigid coaxial cable)

این نوع سیم و کابل کواکسیال از دو لوله مسی تشکیل شده است که در الگوهای متحدالمرکز قرار گرفته‌اند. آنها آن‌قدر سفت هستند که برای خم‌شدن نیاز به رابط زانویی دارند. قطعات این سیم‌ها با کمک اتصال‌دهنده‌ها به هم وصل می‌شوند. کابل کواکسیال سخت عمدتاً در داخل ساختمان برای اتصالات توان بالا بین اجزای RF در تلویزیون و سیستم‌های پخش FM استفاده می‌شود. با این حال، آنها در فضای باز در دکل‌های آنتن نیز استفاده می‌شود. هادی‌های داخلی مسی بوده و هادی‌های بیرونی مسی یا آلومینیومی هستند تا در هزینه و وزن صرفه‌جویی شود.

• کابل محوری دوقلو (Twin axial cable)

 این کابل‌ها به جای یک هادی مرکزی، دو هادی در قسمت داخلی دارند. آنها برای کاربردهای سیگنالینگ دیفرانسیل با سرعت زیاد و مسافت کوتاه مناسب هستند. کاهش افت سیگنال‌ها در طول مسیر، محافظت بیشتر در برابر حلقه‌های زمین (ground loops) و میدان‌های محصور و همچنین، کاهش نویز مغناطیسی از جمله مزایای استفاده از آنها است.
این نوع سیم و کابل کواکسیال معمولاً برای کاربردهای دیجیتال و ویدئویی با فرکانس پایین، خوشه‌های محاسباتی با کارایی بالا، شبکه‌های مرکز داده و ذخیره‌سازی و برنامه‌های کاربردی سرور استفاده می‌شوند.

• کابل سه محوری (Triaxial cable)

این کابل با نام Triax نیز شناخته می‌شود و شکلی از کابل الکتریکی است که به‌جای یک لایه عایق، دو لایه دارد و رسانای بیرونی آن نیز در دو لایه قرار گرفته است.
این نوع سیم و کابل کواکسیال پهنای باند بیشتری ارائه می‌دهد و تداخل را بر خلاف کواکسی قطع می‌کند و از این طریق افت سیگنال‌ها در کابل را کاهش می‌دهد. کاربرد رایج آن در ساخت تلویزیون است که به عنوان کابل اتصال بین دوربین و واحد کنترل دوربین استفاده می‌شود.

برخی دیگر از انواع سیم و کابل کواکسیال

برخی دیگر از انواع سیم و کابل کواکسیال شامل موارد زیر هستند:

مجموعه کابل‌های روبان کواکسیال (Coaxial ribbon cable assemblies): آنها انعطاف‌پذیر، کم‌تلفات، نیمه‌سفت و انطباق‌پذیر هستند و می‌توانند با هر کانکتوری پیکربندی شوند. برخی از مزایای استفاده از مجموعه کابل‌های روبان کواکسیال، ظرفیت بالای انتقال داده، پشتیبانی از ایستگاه‌های‌ مختلف و نرخ خطای پایین است.

کابل کواکسیال میکرو (Micro coaxial cable): آنها در طیف گسترده‌ای از محصولات پزشکی دقیق و پروژه‌های کابل‌کشی استفاده می‌شوند. این کابل‌ها برای فضاهای محدود مناسب هستند، جایی که قابلیت اطمینان بالا، حساسیت بالا، سیگنال‌دهی موثر، ظرفیت خازنی و امپدانس از نیازهای اصلی هستند.

کابل کواکسیال دمای بالا H (High-temperature coaxial cable H):  آنها در پیکربندی‌های متنوعی برای کاربردهایی با دمای بالا استفاده می‌شوند. محدوده دما برای اکثر کابل‌های کواکسیال -55/+200 درجه و برای کابل سه‌محوری -55/+150 درجه است. این کابل‌ها تا 200 درجه سانتی‌گراد دوام می‌آورند.

کابل کواکسیال خنک‌شده با آب (Water-cooled coaxial cable):  برای بخاری‌های رسانا (conductive heaters) و همچنین، فرآیندهای جوشکاری استفاده می‌شود. آنها با یک شلنگ مرکزی خنثی و انعطاف‌پذیر به‌عنوان حاملی برای قیطان سیم‌های مسی طراحی شده‌اند.

سیم و کابل کواکسیال با چه ویژگی‌هایی از هم مجزا می‌شوند؟

علاوه بر ساختار کلی، برخی از ویژگی‌ها سبب تفاوت یک سیم و کابل کواکسیال با نوع دیگر می‌شود. این ویژگی‌های تاثیرگذار، شامل موارد زیر هستند.
تضعیف سیگنال:  نشان‌دهنده از دست‌رفتن قدرت سیگنال است. این ویژگی معمولاً بر حسب تلفات دسی‌بل به ازای واحد طول کابل اندازه‌گیری شده و با افزایش فرکانس به تناسب افزایش می‌یابد.
شعاع خم‌شدن: این ویژگی شعاعی از کابل است که می‌تواند بدون هیچ‌گونه اثرات نامطلوبی خم شود. این ویژگی در کابل‌های نرم قابل‌توجه‌تر از انواع سخت است.
هادی مرکزی: یک سیم سفت است که در وسط کابل کواکسیال وجود دارد. این کابل در انواع مختلف این سیم‌ها متفاوت است.

●    آداپتور کواکسیال: برای تغییر یک نوع اتصال به دیگری استفاده می‌شود.

●    کانکتور کواکسیال: دستگاه اتصالی که در هر انتهای مجموعه کابل کواکسیال یافت می‌شود.

●    تداخل الکترومغناطیسی:  نوعی انرژی الکترومغناطیسی است که سیگنال‌های الکتریکی را مختل می‌کند. برخی از کابل‌های کواکسیال تداخل الکترومغناطیسی کمتری را ارائه می‌دهند.
●    فرکانس:  تعداد دفعاتی که یک عمل دوره‌ای در یک ثانیه انجام می‌شود را فرکانس می‌گویند. این ویژگی با هرتز اندازه‌گیری می‌شود و در انواع سیم‌های کوارسیال متفاوت است.
●    امپدانس: اندازه‌گیری مقاومت در برابر جریان است و با اهم اندازه‌گیری می‌شود. سیم‌های مختلف مقاوت‌های گوناگونی دارند.
●    مواد ژاکت: نوع ماده‌ای است که به عنوان لایه بیرونی محافظ کابل استفاده می‌شود. این ویژگی نیز در انواع سیم متفاوت است.

سخن آخر
سیم و کابل کواکسیال نوعی سیم خاص است که از یک یا چند هادی مرکزی و یک یا چند عایق و هادی دیگر به شکل متحدالمرکز تشکیل شده است. این کابل‌ها انواع مختلفی دارند که هر کدام در کاربردهای خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرند. ویژگی‌های هر کابل از نظر فرکانس، امپدانس، تداخل مغناطیسی، مواد ژاکت و.... با انواع دیگر متفاوت است. ساده‌ترین و مرسوم‌ترین نوع این سیم‌ها را در کابل تلویزیون می‌بیینم. با این حال، کاربردهای سیم و کابل کواکسیال به کابل تلویزیون خلاصه نمی‌گردد.
 

مطالب مرتبط:

مزایا و معایب کابل های کواکسیال