مزایا و معایب کابل‌های کواکسیال

ما در این مقاله به‌طور کامل مزایا و معایب کابل‌های کواکسیال را توضیح خواهیم داد. اما قبل از بررسی این مزایا و معایب، اجازه دهید توضیح مختصری درباره مفهوم و کاربرد این کابل‌ها ارائه بدهیم.

مزایا و معایب سیم و کابل‌های کواکسیال

کابل کواکسیال چیست؟

کابل کواکسیال (Coaxial cable) که به‌طور مختصر به آن کابل کواکس (Coax) می‌گویند، یک کابل مسی است که به انتقال سیگنال‌های الکتریکی بین چندین دستگاه الکتریکی، سیستم‌ها یا اجزای آنها کمک می‌کند.
علاوه بر این کابل کواکسیال قادر است RF (فرکانس رادیویی) را به صورت موج الکترومغناطیسی عرضی عبور دهد.
کابل کواکسیال از دو هادی تشکیل شده است که به صورت متحدالمرکز در امتداد یک محور قرار گرفته‌اند. هر سیم رسانا توسط یک عایق دی‌الکتریک احاطه شده است که به نوبه خود توسط هادی خارجی دیگر پوشیده شده و یک مدار انتقال قرار می‌گیرد. کل کابل در یک پوشش پلاستیکی محافظ پیچیده شده است. به هادی داخلی هسته گفته می‌شود. خود هسته ممکن است از یک سیم واحد و یا مجموعه‌ای از سیم‌های مسی تشکیل شده باشد. عایق دی الکتریک ممکن است فوم پلی اتیلن یا PTFE باشد که تلفات اهمی ناشی از تماس با هادی‌ها را به حداقل می‌رساند. ژاکت بیرونی برای محافظت از کابل در برابر آسیب‌های محیطی و مکانیکی است. یک انتخاب رایج برای جنس این ژاکت، PVC است.
کابل‌های کواکسیال از نظر امپدانس بر حسب اهم رتبه‌بندی می‌شوند. امپدانس‌های رایج 50 اهم، 75 اهم، 95 اهم هستند.
انواع مختلفی از کانکتورهای کابل کواکسیال وجود دارد که چهار تا از آنها مشترک است. انواع BNC، SMA، N، F. کابل های کواکسیال بر اساس نوع انتقال سیگنال دسته‌بندی می‌شوند. یکی بیس‌باند و دیگری کابل باند پهن است.
سیگنال در داخل عایق دی‌الکتریک منتشر می‌شود، درحالی‌که جریانِ مرتبط، به سطوح هادی‌های داخلی و خارجی مجاور محدود می‌گردد. در نتیجه، کابل کواکسیال تلفات تشعشعی بسیار کم و حساسیت کمی به تداخلات خارجی دارد.
کابل کواکسیال توسط مهندس و ریاضیدان انگلیسی الیور هیوساید در سال 1880 طراحی شد.

موارد استفاده از کابل کواکسیال

کابل‌های کواکسیال به‌دلیل انتقال مطمئن و دقیق خود شناخته شده‌اند. آنها در بسیاری از خانه‌ها برای دستگاه‌های صوتی و تصویری استفاده می‌شوند. این کابل‌ها را می‌توان در کابل آنتنی که از پشت تلویزیون به دیوار وارد می‌شود پیدا کرد.
کابل‌های کواکسیال عمدتاً توسط شرکت‌های تلفن، اپراتورهای کابلی و ارائه‌دهندگان خدمات اینترنتی برای انتقال داده‌ها، ویدیوها و ارتباطات صوتی به خانه‌ها استفاده می‌شوند. آنها همچنین، به طور فزاینده‌ای در شبکه‌های محلی به‌کار می‌آیند.

مزایای کابل کواکسیال

کابل کواکسیال نسبت به کابل جفت‌پیچ‌خورده مزایای زیادی دارد که به شرح زیر هستند:

• انتقال با فرکانس بالا

کابل کواکسیال قادر است داده‌ها را در فرکانس‌های مختلف به‌طور همزمان انتقال دهد. همچنین، این قابلیت را دارد که داده‌های گوناگون را به همراه داده‌های اینترنت در یک خط واحد و بدون هیچ تداخلی انتقال دهد.

• داشتن ظرفیت بسیار زیاد

کابل کواکسیال دارای تعداد زیادی سیم مسی است که به هم متصل شده‌اند، بنابراین، توانایی انتقال داده با حجم زیاد تا سرعت 100 مگابیت بر ثانیه را دارد. با توجه به ظرفیت انتقال عظیم خود، می‌تواند نیازهای شبکه‌هایی را که ظرفیت بالایی دارند، تامین کند.

• نصب آسان

کابل کواکسیال در مقایسه با کابل فیبری به راحتی قابل نصب است. با توجه به رابط‌هایی که در ابتدا و انتهای آن وجود دارد، فرآیند اتصال بدون هیچ‌گونه پیچیدگی انجام می‌شود. این کابل بر حسب نیاز قابل بلندکردن و یا تقسیم به چند قطعه نیز می‌باشد. همچنین، اگر آسیب ببیند، تعمیر آن آسان است.

• همه‌کاره بودن

کابل کواکسیال یک کابل چند‌منظوره است و می‌توان از آن برای انجام کارهای مختلف استفاده کرد. اتصال به تلویزیون، DVD و سایر کانکتورها از جمله کاربردهای رایج آن هستند. همچنین، برای اتصال دیش ماهواره یا رایانه‌های شخصی نیز مفید است. این کابل قادر است هر نوع اطلاعاتی را از تصویر گرفته تا داده ارسال کند.

• داشتن محافظت بسیار بالا

کابل‌های کواکسیال به گونه‌ای طراحی شده‌اند که محافظ و لایه ضخیمی از آنها محافظت می‌کند. این لایه ضخیم، سیم ظریف مسی داخلی را از ضربه و یا سوختن محافظت می‌نماید. همچنین، از تداخل سیگنال‌های محیط بیرونی با اطلاعات عبوری از داخل سیم جلوگیری می‌کند.

سایر مزایای کابل کواکسیال

سایر مزایای کابل کواکسیال به شرح زیر است:
●    کابل کواکسیال هزینه کمی دارد.
●    بیشتر انواع آن انعطاف‌پذیری خوبی دارد، بنابراین، به‌راحتی می‌توان آن را نصب کرد و برحسب نیاز مقیاس‌بندی نمود.
●    این کابل اجازه می‌دهد که داده‌ها با سرعت زیادی منتقل شوند.
●    کابل کواکسیال نسبت به کابل جفت‌پیچ‌خورده قادر به پشتیبانی از انتقال سیگنال با پهنای باند بالاتر است.
●    این کابل نسبت به کابل پیچ‌خورده کمتر مستعد نویز یا تداخل است.
●    کابل کواکسیال می‌تواند استحکام کششی کابل را افزایش داده و وزن را کاهش دهد.
●    با توجه به هادی بیرونی، سبب بهبود میرایی و اثر سپر می‌شود.
●    عمر فوق‌العاده‌ای دارد و به زودی از بین نمی‌رود.
●    بهترین عملکرد را در انتقال فاصله کوتاه ارائه می‌کند.
●    می‌توان از آن هم در انتقال داده‌های آنالوگ و هم دیجیتال استفاده کرد.
●    نرخ خطای کمتری دارد، زیرا عایق آن فوق‌العاده است.
●    در برابر EMI بسیار مقاوم است.
●    ظرفیت کانال عالی را ارائه می‌دهد.
●    قطر آن کم است.
●    برای کاربردهای فرکانس بالا استفاده می‌شود؛ بنابراین، استحکام کششی کابل را افزایش داده و وزن را کاهش می‌دهد.

معایب کابل کواکسیال

اگرچه این نوع کابل مزایای زیادی دارد، اما در مقایسه با سایر انواع کابل، از جمله کابل پیچ‌خورده، دارای معایبی نیز هست. این معایب شامل موارد زیر هستند:

انتقال ضعیف در مسافت‌های طولانی
کابل کواکسیال نمی‌تواند انتقال داده‌ها را در مسافت‌های طولانی پشتیبانی کند؛ زیرا داده‌های قابل توجهی در فاصله زیاد از دست می‌روند.

امنیت کمتر
کابل کواکسیال را می‌توان به راحتی با نصب یک تقسیم کننده یا T-Joint دستکاری کرد و اطلاعات آن را استخراج نمود.

قیمت زیاد
اگر چه این کابل‌ها در اندازه‌های معمول چندان گران نیستند، اما به‌دلیل ضخامت و سفتی، در متراژ زیاد نیازمند صرف هزینه بیشتری نسبت به کابل‌های معمولی هستند. همچنین، نصب آنها گران است.

حجم زیاد
کابل کواکسیال حجیم و سنگین است؛ زیرا لایه‌های مختلفی برای محافظت به آن اضافه شده است. به همین دلیل نیز نگهداری و یا استفاده از آن نسبت به سایر کابل‌ها جای بیشتری می‌گیرد.

سایر معایب کابل کواکسیال
سایر معایب این نوع کابل به شرح زیر است:

●    اگر کابل خراب و یا قطع شود، کل شبکه قطع می‌شود؛ زیرا در این سیستم تنها از یک کابل برای انتقال داده استفاده می‌شود.
●    برای جلوگیری از تداخل نیاز به ارت‌شدن دارد.
●    هنگام استفاده با حداکثر ظرفیت، سرعت آن می‌تواند نوسان داشته باشد.
●    مستعد آسیب ناشی از صاعقه است.
●    به دلیل ویژگی‌های ظاهری، تحرک محدودی دارد.
●    هزینه نگهداری این کابل بالا است.
●    توسط استانداردهای جدیدتر شبکه پشتیبانی نمی‌شود.
●    نیاز به فضای بیشتری در کانال‌های سیم‌کشی نسبت به سیم‌های جفت‌پیچ‌خورده دارد.

سخن آخر
کابل‌های کواکسیال، کابل‌های الکتریکی هستند که سیگنال‌های الکتریکی با فرکانس بالا را با تلفات سیگنال کم در مقایسه با سایر انواع کابل‌ها حمل می‌کنند. این کابل‌ها اغلب برای انتقال سیگنال‌های صوتی و تصویری در فرمت دیجیتال استفاده می‌شوند، با این حال، می‌توانند فرمت آنالوگ را نیز حمل کنند. شایان ذکر است که اگرچه کابل کواکسیال برای اولین بار در سال 1858 مورد استفاده قرار گرفت، اما تنها در سال 1880 به لطف Oliver Heaviside محبوبیت پیدا کردند. در حال حاضر انواع مختلف این کابل‌ها استفاده می‌شوند که هر کدام موارد استفاده و مزایا و معایب خاص خویش را دارند. ما در این مقاله مزایا و معایب کابل‌های کواکسیال را برشمردیم و برخی از آنها را به طور کامل توضیح دادیم. به طور کلی، این کابل‌ها در مواردی که استفاده از آنها اندیکاسیون دارد، به بهترین نحو عمل می‌کنند. با این حال، برای انتقال اطلاعات در فاصله‌های زیاد کارایی ندارند.


مطالب مرتبط:

انواع کابل های کواکسیال

تاریخچه و کاربرد کابل کواکسیال