تاریخچه و کاربرد کابل کواکسیال چیست؟

کابل کواکسیال Coaxial چیست یک مهندس و ریاضیدان انگلیسی به نام الیور هویساید، در سال ۱۸۸۰ کابل کواکسیال را اختراع کرد و اولین سیستم انتقال کواکسیال در سال ۱۹۴۰ توسط AT&T عرضه شد. در شبکه های اترنت اولیه از کابل Coaxial استفاده می‌شد که سرعت ۱۰ Mbps را ساپورت می‌کرد.

برای آشنایی با انواع کابل شبکه و کاربردهای آن ها مقاله “انواع کابل شبکه و کاربردهای آن ها” را مطالعه نمایید.

کابل کواکسیال Coaxial نوعی کابل مسی است که به دلیل محافط فلزی و اجزایی که در ساختار آن وجود دارد، از تداخل سیگنال ها جلوگیری می‌کند. کابل کواکسیال که به کابل آنتن هم معروف است در ابتدا به عنوان کابل تلویزیون و برای اتصال تلویزیون به آنتن ماهواره استفاده شد و هم کاربرد خانگی داشت و هم تجاری. گاهی هم مخابرات برای اتصال دفاتر مرکزی به دکل های تلفنی نزدیک مشتری از آن استفاده می‌کرد.

در کنار مصرف خانگی کابل کواکسیال، این کابل به عنوان رسانه اتصال اترنت در انترپرایزها و دیتاسنترها استفاده می‌شد که بعدها کابل های جفت به هم تابیده جایگزین آن شد. کابل آنتن به همراه ریپیترها می‌توانند اطلاعات که شامل داده و صدا و تصویر است، را در فواصل طولانی منتقل کنند. به طور کلی کابل آنتن، امواج را از آنتن به گیرنده منتقل می‌کند.

کابل کواکسیال در اتومبیل، هواپیما، تجهیزات نظامی و پزشکی، اتصال به دیش های ماهواره و گیرنده های آنتن تلویزیون و رادیو کاربرد دارد.

کابل کواکسیال Coaxial چیست؟

نام کابل کواکسیال از این گرفته شده که شامل کانال فیزیکی است که سیگنال الکتریکی را منتقل می‌کند. این کانال، مشتمل بر هادی فلزی است که لایه عایق و محافظ رسانا آن را پوشانده‌اند.

کلید موفقیت کابل کواکسیال طراحی محافظ دارش است: هسته مسی آن دیتا را به سرعت منتقل می‌کند بدون آنکه تداخلات روی آن تاثیر بگذارد یا بر اثر عوامل محیطی خراب شود. تا به اینجا متوجه شدیم که کابل کواکسیال آنتن چیست. در ادامه ساختار این کابل را بررسی می‌کنیم.

ساختار کابل کواکسیال

کابل کواکسیال دارای لایه مرکزی است که هادی الکتریکی بوده و عایق بندی دارد. این ساختار باعث می‌شود سیگنال ها در داخل کابل، محصور بمانند و بدین ترتیب از تداخل و نویز الکتریکی در سیگنال جلوگیری می‌شود.

لایه هادی مرکزی، سیم نازکی است که هم می‌تواند به صورت ساده و هم به صورت تابیده شده باشد. عایقی دور این سیم مسی را پوشانده است. روی این عایق، لایه مشبک و بافته شده از جنس مس یا فلز وجود دارد. در نهایت تمام این ساختار درون عایق بیرونی قرار می‌گیرند.

برخی از مطالب مرتبط:

انواع کابل شبکه و کاربردهای آن ها

چگونه بفهمیم مادربورد کامپیوترمان چیست؟

رایانش ابری (Cloud Computing) چیست؟

چگونه پرینتر HP را با کابل یو اس بی نصب و Wifi Direct را فعالسازی کنیم؟

بیگ دیتا چیست، چگونه به دست می آید و مصرف آن چیست؟

انواع کابل کواکسیال چیست؟

انواع مختلفی دارد برخی از آنها عبارتند از:

کابل کواکسیال هارد لاین – Hard-line coaxial cable

سیم مسی به صورت کانال گردی است که محافظی از ترکیب فلزاتی مانند مس و آلومینیوم آن را پوشانده است. کاربرد این نوع کابل آنتن برای اتصال ترانسمیتور به آنتن است.

کابل کواکسیال تریاکسیال – Triaxial cable

این نوع کابل لایه محافظ سوم دارند که از سیگنال انتقالی محافظت کند.

این نوع کابل از دو کانال مسی تشکیل شده که به عنوان لوله غیرقابل تاشو عمل می‌کنند. این لاین ها برای مصارف داخلی و بین ترانسمیتورهای قوی فرکانس رادیویی استفاده می‌شوند.

کاربرد این کابل در تونل های زیرزمینی، تجهیزات نظامی و آسانسور است. پیشنهاد مطالعه

کابل RG چیست؟

انواع مختلفی کابل کواکسیال داریم که تفاوت آنها در امپدانس و اندازه است. اندازه به کلفتی کابل گفته می‌شود و با عدد RG یا Radio Guide سنجیده می‌شود. هر چه این عدد بزرگتر باشد یعنی هسته هادی مرکزی باریکتر است و برای انتقال دیتا در فواصل بیشتر حتی تا ۵۰۰ متر کاربرد دارد پس در ستون مهره شبکه ها و کابل ماهواره و کابل تلویزیون و دوربین مدار بسته قابل استفاده است. مثلا کابل کواکسیال با RG پایین، در دوربین مدار بسته و مصارف کنترل از راه دور زیاد مناسب نیست اما در شبکه های کامپیوتری و سیستم های رادیویی مانند بی سیم های نظامی مناسب است.

بدین ترتیب می‌توان دو نوع کلی Thinnet و Thicknet را برای کابل کواکسیال در نظر گرفت که به ترتیب فواصل ۱۸۵ و ۵۰۰ متر را پشتیبانی می‌کنند.

کابل کواکسیال rg59 چیست؟

سایز و اندازه آن را نسبت به دیگر انواع کابل نظیر کابل زوج سیم به هم تابیده و اترنت متمایز می‌کند. رایج ترین اندازه کابل کواکسیال RG 6 و RG 11 و RG 59 است.

کابل های RG 59/U برای انتقال پهنای باند از سیستم های Closed System TV کاربرد دارند و در سیستم های ویدئویی آنالوگ و دوربین مدار بسته استفاده می‌شود یعنی جایی که انتقال با فرکانس بالا نیازی نیست.

کابل کواکسیال RG 6 در مودم های کابلی و تلویزیون های ماهواره ای کاربرد دارد. به طور کلی کاربرد کابل کواکسیال RG 6 در سخت افزارهای فرکانس بالا و پهنای باند بالا است تا سیگنال های ماهواره و اینترنت بتوانند با فرکانس بالاتری نسبت به ویدئوی آنالوگ قدیمی منتقل شوند. در فرکانس های بیش از ۵۰ گیگاهرتز از کابل کواکسیال RG 6 استفاده می‌شود.

کابل های RG 214/U برای انتقال دیتا در فرکانس بالا استفاده می‌شود. برخی از انواع اندازه کابل های کواکسیال را در تصویر زیر می‌بینید.

کابل کواکسیال ترکیبی چیست؟

از جمله کابل های محبوب در بازار، کابل کواکسیال ترکیبی است که به طور موازی و در کنار هم می‌تواند دیتا و برق را منتقل کند بدون آنکه روی کیفیت سیگنال تاثیری بگذارد. مهمترین کاربرد کابل کواکسیال ترکیبی در دوربین مدار بسته است.

از مزایای کابل کواکسیال ترکیبی همین بس که در کنار کیفیت و ظرفیت مناسب انتقال دیتا و تصویر، مقرون به صرفه هم هست.

کابل کواکسیال صوتی

بهترین روش انتقال سیگنال های صوتی دیجیتالی، استفاده از کانکتورهای HDMI است. چون از تمام انواع سیگنال های صوتی پشتیبانی می‌کند و مهمتر از همه این که از طریق یک کابل می‌توان صدا و تصویر را منتقل کرد.

اگر گزینه HDMI را نتوانید مهیا کنید، استفاده از کابل کواکسیال صوتی دیجیتالی بهترین راه برای ارسال صدا بین دستگاه ها است.

خروجی coaxial دیجیتالی اغلب در ارسال صدای چند کاناله از DVD Player یا کامپیوتر به سیستم صوتی محیطی و یا از CD Player به آمپلی فایر استفاده می‌شود. ممکن است در پشت تلویزیون هم خروجی coaxial وجود داشته باشد که برای ارسال صدا به آمپلی فایر یا ریسیور AV استفاده می‌شود. تلویزیون های جدید، برای این منظور دارای خروجی اپتیکال هم هستند. برای تبدیل این فرمت های خروجی به هم کافیست از مبدل استفاده کنید.

امپدانس چیست؟

امپدانس یعنی مقاومت سیم در برابر جریان الکتریکی. به بیان دیگر مقدار مقاومتی که با ایجاد اختلاف پتانسیل در مقابل جریان الکتریکی به وجود می‌آید امپدانس گفته می‌شود. امپدانس طبق قانون اهم برابر است با نسبت ولتاژ به جریان که با Z نمایش داده می‌شود.

امپدانس در بیشتر کابل های کواکسیال برابر با ۵۰ و ۵۲ و ۷۵ و ۹۳ اهم است. رایج ترین نوع کابل کواکسیال که در کابل تلویزیون استفاده می‌شود، کابل های RG 6 است که دو یا چهار محافظ دارند و امپدانس آنها ۷۵ اهم است.

انواع کانکتورهای کابل کواکسیال

انواع مختلفی کانکتورهای با دو نوع نرگی و مادگی وجود دارد که در ادامه از آنها نام می‌بریم:

1. BNC که در سیگنال تلویزیونی و ویدئویی و رادیویی با فرکانس کمتر از ۴ گیگاهرتز کاربرد دارد.

۲. TNC که نسخه نخدار BNC است و در موبایل کاربرد دارد و تا فرکانس ۱۲ گیگاهرتز کار می‌کنند.

۳. SMA که در سیستم های میکروویو، سیستم های آنتن بیسیم، موبایل و رادیوها کاربرد دارند و تا فرکانس ۱۸ گیگاهرتز کار می‌کنند.

۴. SMB که در سخت افزارهای مخابراتی کاربرد دارند.

۵. QMA که نوع Quick Locking کانکتور SMA است است و در سخت افزار ارتباطی و صنعتی استفاده می‌شود.

۶. RCA که دررادیو و ویدئو کاربرد دارد و به نام A/V هم شناخته می‌شود. حتما کابل های سه رنگ زرد و قرمز و سفید که در تلویزیون های قدیمی استفاده می‌شدند را به یاد دارید.

۷. F یا F-Types که در تلویزیون های کابلی و دیجیتالی و مودم های کابلی به همراه کابل های RG6 یا RG 59 استفاده می‌شوند.

افت کابل کواکسیال

به افت و کاهش قدرت سیگنال هنگام عبور از کابل، attenuation یا میرایی یا افت سیگنال گفته می‌شود. در کابل هایی با ضخامت بیشتر این کاهش و افت سیگنال کمتر است در نتیجه می‌توان کابل را برای مسافت های زیاد استفاده کنیم. اما ممکن است مجبور باشیم از ریپیتر استفاده کنیم تا افت کابل کواکسیال را جبران کنیم. ریپیرترها و آمپلی فایرها سیگنال را تقویت می‌کنند تا افت سیگنال رخ ندهد.

میرایی و افت سیگنال را با واحد db اندازه می‌گیرند. هر چه افت سیگنال در واحد مسافت (کیلومتر، فوت، مایل) کمتر باشد، کارایی کابل بیشتر است.