同軸電纜是一種專門用金屬屏蔽和其他組件構(gòu)建的銅纜，用于阻止信號(hào)干擾。它主要用于有線電視公司將其衛(wèi)星天線設(shè)施連接到客戶家庭和企業(yè)。電話公司有時(shí)也會(huì)將中央辦公室連接到客戶附近的電話桿上。一些家庭和辦公室也使用同軸電纜線，但其在企業(yè)和數(shù)據(jù)中心中作為以太網(wǎng)連接介質(zhì)的廣泛使用已經(jīng)被雙絞線布線的部署所取代。

為什么叫同軸電纜？是因?yàn)樗粋€(gè)物理通道，該通道承載信號(hào)經(jīng)過(guò)一層絕緣后，由另一個(gè)同心物理通道包圍，兩者都沿著同一軸運(yùn)行。外部通道用作地面。許多這類電纜或成對(duì)的同軸管可以放置在單個(gè)外護(hù)套中，并且利用中繼器可以攜帶遠(yuǎn)距離的信息。

同軸電纜是由英國(guó)工程師和數(shù)學(xué)家Oliver Heaviside于1880年發(fā)明的，他同年獲得了該發(fā)明和設(shè)計(jì)的專利。AT＆T于1940年建立了第一個(gè)跨大陸同軸傳輸系統(tǒng)。根據(jù)所使用的載波技術(shù)和其他因素，雙絞線銅線和光纖是同軸電纜的替代品。

同軸電纜如何工作？

同軸電纜具有同心的電導(dǎo)體層和絕緣材料。這種結(jié)構(gòu)可確保信號(hào)封閉在電纜內(nèi)，并防止電噪聲干擾信號(hào)。

同軸電纜說(shuō)明：

同軸電纜的中心導(dǎo)體層是細(xì)導(dǎo)線，實(shí)心或編織銅。由具有非常明確的電特性的絕緣材料制成的介電層圍繞導(dǎo)線。然后，屏蔽層用金屬箔或編織銅網(wǎng)圍繞介電層。整個(gè)組件包裹在絕緣夾套中。同軸電纜的外金屬屏蔽層通常在兩端的連接器中接地，以屏蔽信號(hào)，并作為雜散干擾信號(hào)消散的位置。

同軸電纜設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是嚴(yán)格控制電纜尺寸和材料。它們一起確保電纜的特性阻抗具有固定值。高頻信號(hào)在阻抗不匹配時(shí)部分反射，從而導(dǎo)致錯(cuò)誤。

同軸電纜的特征阻抗對(duì)信號(hào)頻率非常敏感。在1 GHz以上，電纜制造商必須使用不會(huì)過(guò)度衰減信號(hào)的電介質(zhì)，或者以產(chǎn)生信號(hào)反射的方式改變特性阻抗。

同軸電纜的電氣特性取決于應(yīng)用，對(duì)于良好的性能至關(guān)重要。兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)特性阻抗為50 歐姆，用于中等功率環(huán)境，75歐姆通常用于連接天線和住宅設(shè)施。

同軸電纜的類型：

硬線同軸電纜：依賴于圓形銅管和金屬組合作為屏蔽，例如鋁或銅。這些電纜通常用于將發(fā)射器連接到天線。

三軸電纜：具有第三層屏蔽，其接地以保護(hù)沿電纜傳輸?shù)男盘?hào)。

剛性同軸電纜：由雙銅管組成，可用作不可彎曲的管道。這些線路設(shè)計(jì)用于高功率射頻（RF）發(fā)射器之間的室內(nèi)使用。

輻射電纜：模仿硬線電纜的許多組件，但屏蔽中的調(diào)諧插槽與電纜工作的RF波長(zhǎng)相匹配。它通常用于電梯，軍事設(shè)備和地下隧道。

同軸電纜的應(yīng)用：

在家庭和小型辦公室中，短同軸電纜用于有線電視，家庭視頻設(shè)備，業(yè)余無(wú)線電設(shè)備和測(cè)量設(shè)備。從歷史上看，同軸電纜也被用作早期的以太網(wǎng)形式，支持高達(dá)10 Mbps的速度，但同軸電纜已經(jīng)被雙絞線布線所取代。但是，它們?nèi)詮V泛用于有線寬帶互聯(lián)網(wǎng)。同軸電纜還用于汽車，飛機(jī)，軍事和醫(yī)療設(shè)備，以及將衛(wèi)星天線，無(wú)線電和電視天線連接到它們各自的接收器。

同軸電纜標(biāo)準(zhǔn)：

大多數(shù)同軸電纜規(guī)格的阻抗為50,52,75或93歐姆。由于在有線電視行業(yè)中的廣泛使用，具有雙屏蔽或四屏蔽以及75歐姆阻抗的RG-6電纜已成為許多行業(yè)的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。同軸電纜有近50個(gè)不同的標(biāo)準(zhǔn)，通常設(shè)計(jì)用于業(yè)余無(wú)線電或低損耗有線電視的特定用途。其他示例包括用于承載來(lái)自閉路電視系統(tǒng)的寬帶信號(hào)的RG-59 / U 或用于高頻信號(hào)傳輸?shù)腞G-214 / U。

同軸電纜連接器的范圍從有線電視系統(tǒng)上使用的簡(jiǎn)單單連接器到多個(gè)薄同軸連接的復(fù)雜組合，與電源和其他信號(hào)連接混合，安裝在半定制機(jī)身中。這些常見(jiàn)于軍事電子和航空電子設(shè)備中。

同軸電纜的機(jī)械剛度可以根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和同軸電纜的預(yù)期用途而有很大差異。例如，高功率電纜通常制成具有厚絕緣并且非常堅(jiān)硬。有些電纜是用厚中心線故意制作的，因此會(huì)產(chǎn)生抗皮膚效應(yīng)。它是由導(dǎo)體表面上的高頻信號(hào)產(chǎn)生的，而非整個(gè)信號(hào)。如果中心導(dǎo)體較大，則導(dǎo)致電纜堅(jiān)硬，每米損耗低。

同軸電纜受干擾問(wèn)題：

同軸電纜可能會(huì)遇到各種不同形式的干擾。當(dāng)電磁場(chǎng)穿過(guò)電纜外部的屏蔽時(shí)，會(huì)發(fā)生信號(hào)泄漏。在其他情況下，外部信號(hào)可能會(huì)通過(guò)絕緣層泄漏。對(duì)商業(yè)無(wú)線電廣播塔的直線饋電具有最小的泄漏和干擾，因?yàn)檫@些電纜具有平滑的導(dǎo)電屏蔽，其中具有很少的間隙。在需要特殊屏蔽的核反應(yīng)堆中，干擾最為顯著。