ケーブルエンジニアリングノート
同軸ケーブル図: 各層のフィールド ガイド
信号の品質はコネクタを接続する前に決定されます。ここでは、図面を読み取り、レイヤーを比較し、用途に適した同軸ケーブルを選択する方法を説明します。
すべての同軸ケーブルの図は、薄い中心導体、厚い誘電体リング、層状のシールド、および外側のジャケットといった同心円のセットから始まります。パラボラアンテナ、セキュリティカメラ、またはブロードバンドゲートウェイにケーブルを配線しようとしている場合、この図から、信号がきれいに届くか、ノイズに消えて届くかを知ることができます。つまり、同軸図は 4 つの加工層の断面図であり、これらの層の材質、厚さ、およびシールドによって、信号がどこまで伝わるか、ケーブルがどの程度の干渉を拒否できるかが決まります。
同軸ケーブル図が実際に示していること
4 つのリングは単なる保護ではありません。それらは伝送線路を形成します。各層には特定の電気的役割があり、いずれかの層がアプリケーションにとって不適切な場合、リンク全体に影響が及びます。
| レイヤー | 何をするのか | 代表的な材質 | 失敗とはどのようなものか |
|---|---|---|---|
| 中心導体 | RF信号電流を伝送します | 無垢の裸銅、銅被覆鋼、またはより線銅 | 腐食、ねじれ、または薄化により損失が増加し、反射が発生します。 |
| 誘電体 | 中心導体をシールドから正確に離間させます | 発泡ポリエチレン（FPE）、固形ポリエチレン、またはPTFE | 湿気や変形によりインピーダンスと減衰が変化します |
| シールド | 信号を閉じ込めて外部干渉を拒否します | アルミ箔、銅編組、またはその組み合わせ | 編組線が切れると、漏れ、ゴースト、ノイズが発生する |
| ジャケット | 機械的および天候からの保護を提供します | PVC、PE、または低煙のハロゲンフリー化合物 | 亀裂から水が浸入し、ケーブルが徐々に破損します |
2 つの図を比較するときは、誘電体の厚さとシールドの構造から始めます。たとえば、クワッド シールド RG6 には、標準シールド ケーブルを超えた追加のフォイルと編組リングが表示されます。無線基地局、エレベーター、または強い干渉のある環境の近くでは、追加のシールドが重要になります。
RG6 クアッドシールド 75 オーム同軸ケーブル、発泡 PE 誘電体付き このケーブルのクワッド シールド構造は、ホイル層と編組層を追加しており、高干渉環境で役立ちます。この図は、インピーダンスと信号反射を決定する誘電体間隔とシールド構造を強調しています。 製品を見る→ 同心円状のデザインが重要な理由
同心円状の形状により、銅線が制御された伝送ラインに変わります。中心導体とシールドは、信号用の 1 つの連続したチャネルを形成します。誘電体はそれらを一定の距離に保ち、その距離が特性インピーダンスを設定します。間隔を変更すると、信号の一部がそのまま伝播するのではなく、ソースに向かって反射して戻ります。
私が知っている経験豊富な設置業者は皆、同軸ケーブルの図を見ると同じルールを繰り返すことになります。つまり、シールドは信号経路の一部であり、付属品ではありません。誘電体に傷を付けたり、編組を破損したりすると、図面が変更されることになります。
特性インピーダンスがジオメトリに書き込まれます。 75 オームのケーブルは、ビデオ、ケーブル テレビ、衛星配信、ブロードバンド データ用に最適化されています。比較的太い中心導体を備えた 50 オームのケーブルは、RF およびワイヤレス トランスミッターに一般的です。どちらにも同じ図の構造が表示されますが、その比率から、それがどちらの世界向けに構築されたかが分かります。
50オーム対75オーム。 50 オームの同軸では、中心導体が全体の直径に比べて太くなり、より高い電力処理がサポートされます。 75 オーム同軸では、ビデオ周波数と搬送波周波数の減衰が少なくなるように比率が調整されています。図面をざっと見ると、通常、どの家族を抱えているかがわかります。
物理学については、こちらの記事で詳しく説明しています。 同軸ケーブルの電気的動作の概要 、ただし、日常の設置作業では、ケーブルがどのように動作するかを予測するには図面で十分です。
異なる図、異なる同軸ファミリー
馴染みのあるラベル RG59、RG6、および RG11 は、図を見ると簡単に解読できます。 RG59 は薄い中心導体と小さな誘電体を使用しています。短いアナログビデオの実行には問題ありません。 RG6 は中心導体と誘電体のサイズを大きくし、衛星テレビやケーブル モデムで使用される周波数での減衰を低減します。 RG11 は両方の次元でさらに進化しており、より太くて硬いケーブルを犠牲にして、1 メートルあたりの損失を最小限に抑えます。
同じ製品名がいくつかのシールド構成で表示されます。標準シールド、トライシールド、およびクアッドシールドのバージョンは、ホイルと編組の交互の層を図に追加するだけです。層が増えると干渉に対するシールドが強化されますが、ケーブルの柔軟性が低下し、若干高価になります。ラベルだけでなく、ノイズ環境に応じてシールド構造を選択してください。
長い屋外スパンの場合、RG11 のより厚い誘電体とより重いシールドは、特にケーブルが空き地を横切ったり、建物の間を通ったりする必要がある場合に、RG6 では提供できないマージンを提供します。
50 オームのケーブルは 75 オームの部品番号の下には表示されませんが、図は同様です。主な違いは、RF フィーダや無線機器に適した、より大きな中心導体と低損失の誘電体です。 2 つの家族を別々にしておきます。インピーダンスの互換性は価格よりも重要です。
RG11 クアッドシールド 75 オーム同軸ケーブル (より大きな導体を使用) より厚い中心導体とガス注入発泡誘電体を備えたこのケーブルは、より長い配線や低損失のニーズに適合します。このセクションでは RG6 と比較し、システムとのインピーダンス互換性の確認に重点を置いています。 製品を見る→ 図が何を約束するかによって選択する
許容できる信号損失の量と現場のノイズ レベルから選択を開始します。これら 2 つの数値はデータシートだけでは見つかりません。それらは図に表示されます。
- 屋内での短いランニング（最大 50 フィート）: 多くの場合、CVBS または古いアナログ信号には、標準シールドを備えた RG59 で十分です。
- 家庭用ビデオとブロードバンド: クアッド シールド RG6 は、損失、柔軟性、終端の容易さの間の実用的なバランスを実現します。
- 長時間の屋外または垂直ランニング: RG11、トランク ケーブル、または独自のサポート ストランドを搭載したメッセンジャー バージョンを選択してください。
- 離れたところにある監視カメラ: 統合された電源ペアを備えた複合同軸を検討してください。これにより、取り付けは 1 回の引き込みだけで済みます。
注文する前に、 段階的な同軸選択ガイド 減衰テーブル、コネクタの互換性、機械的要件を比較します。推測するよりも早く、毎回より良いケーブルが返されます。
その見返り。 インピーダンス、シールド密度、機械的形状が環境に適合している場合、システムは通常、アンプや信号調整器なしで動作します。図を読むのに余分な時間を費やした分、サイトへのアクセスが減り、元が取れます。
RG59 電源 CCTV カメラ同軸ケーブル付き このハイブリッド ケーブルは、CCTV 設置用のビデオと電力の両方を伝送します。メーカーは UL、ETL、CE、および RoHS 認証をリストしており、周囲のテキストでは、この図が湿気と曲げの取り扱いに関する設置ガイドとして扱われています。 製品を見る→ 図で防ぐことができる取り付けミス
図面は設置手順のセットとしても機能します。ジャケットは湿気に関する警告として、編組はコネクタの準備に関する警告として、誘電体は鋭い曲げを避けるための注意として読んでください。
- 外側のジャケットを慎重に剥がします 三つ編みを切らないようにしてください。 1 本のストランドが切れると、シールドが高インピーダンスの経路になる可能性があります。
- 三つ編みを均等に折り返す 圧縮コネクタを取り付ける前にジャケットの上から取り付けてください。不均一な折り目により隙間が生じ、信号が漏れます。
- 誘電体の長さだけを露出させます コネクタによって指定されます。余分な誘電体を露出させておくと、接続点のインピーダンスが変化します。
曲げ半径。 この図では、誘電体に厚みがあるのには理由があります。定格半径未満でケーブルを曲げると、中心導体が中心から外れ、局所インピーダンスが変化し、挿入損失が増加します。
水は静かな殺人者です。 ジャケットに小さな破れがあるだけでも、編組に沿って湿気が逃げてしまう可能性があります。誘電体が水を吸収すると、減衰が増加するため、ケーブルの交換が必要になることがよくあります。
図はケーブルのハンドシェイクです。 4 つの同心円状の層がどのように相互作用するかを理解すると、データシートを開かなくても、良品と限界のある製品の違いがわかるようになります。中心導体、誘電体、シールドを見て、それらをプロジェクトの距離、周波数、ノイズに合わせてください。そうすれば、簡単な断面図だけで設置全体を進めることができます。
