کابل کواکسیال چیست؟ معرفی انواع کابل coaxial با کاربرد

کابل کواکسیال چیست؟ یکی از کاربردی‌ترین و اصلی‌ترین کابل‌ها برای انتقال صدا و تصویر (انتقال دیتا)، انواع کابل‌ کواکسیال (Coaxial) است. ساختار کابل‌های کواکسیال به نحوی است که می‌توانند به خوبی و با بالاترین کیفیت سگینال‌های الکتریکی یا دیتا را بین دو نقطه انتقال دهند. 

کابل کواکسیال چیست؟

در تعریف کابل کواکسیال باید گفت که این نوع کابل یک کانال مخابراتی است که توانایی انتقال سیگنال الکتریکی را دارد. این کابل از یک هادی فلزی تشکیل شده که توسط یک لایه عایق و محافظ پوشانده شده است. یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های کابل کواکسیال این است که طراحی حافظ‌دار دارد؛ این کابل یک هسته مسی دارد که می‌تواند دیتا را با سرعت بالا بدون تأثیر تداخلات یا عوامل محیطی بر روی آن،‌ انتقال دهد. 

ساختار کابل کواکسیال

برای درک بهتر این موضوع که کابل کواکسیال چیست، باید با ساختار آن آشنا شویم. به طور کلی ساختار این کابل شامل غلاف، شبکه بافته شده، عایق و رسانا است. به بیرونی‌ترین لایه کابل، غلاف گفته می‌شود که وظیفه آن محافظت از کابل در برابر آسیب‌های فیزیکی است. پس از غلاف، شبکه بافته شده دومین لایه در کابل کواکسیال است. این لایه وظیفه دارد که از سیگنال‌ها در حال انتقال توسط کابل در برابر نویزهای خارجی و تداخل سیگنال محافظت کند. 

لایه سوم عایق نام دارد که محافظت از هسته یا مغزی کابل را بر عهده دارد. در واقع عایق لایه‌ای است که بین شبکه بافته شده و هسته رسانا قرار می‌گیرد و از اتصال کوتاه بین آن‌ها جلوگیری می‌کند. درونی‌ترین لایه رسانا است که وظیفه دارد سیگنال را بین دو نقطه انتقال دهد. کابل‌های کواکسیال ممکن به صورت تک هسته‌ای یا چند هسته‌ای طراحی شده باشند؛ رسانا در کابل‌های تک هسته‌ای از جنس مس و در کابل‌های چند هسته‌ای، از رشته‌های نازک فلزی است. 

کاربردهای کابل کواکسیال چیست؟

از کابل‌های کواکسیال ابتدا برای اترنت استفاده می‌کردند. اما امروزه کاربرد کابل‌های کواکسیال گسترده‌تر شده و در وسایل و تجهیزات مختلف مانند تلویزیون، دوربین‌های مداربسته و به طور کلی گیرنده‌ها و فرستنده‌های صوتی و تصویری مورد استفاده قرار می‌گیرند. کابل‌کشی باند گسترده اینترنت از دیگر موارد کاربرد کابل‌های کواکسیال است.

معرفی انواع کابل کواکسیال

سوال دومی که بعد از کابل کواکسیال چیست به وجود می‌آید؛ این است که انواع کابل کواکسیال چیست؟ در مورد انواع کابل کواکسیال باید به این نکته اشاره کرد که به طور کلی دو نوع کابل کواکسیال به نام‌های Thinnet و Thicknet وجود دارد؛ اصلی‌ترین تفاوت این دو نوع کابل در امپدانس و اندازه‌ آن‌ها است. منظور از اندازه در کابل‌های کواکسیال، قطر کابل است. 

1- کابل‌های کواکسیال Thinnet 

از مهم‌ترین ویژگی‌ها و مشخصات کابل‌های کواکسیال Thinnet می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• قطر این کابل‌ها حدود 0.25 اینچ است
• انعطاف‌پذیری بسیار خوبی دارند
• می‌توان از آن برای انتقال سیگنال تا مسافت 185 متر استفاده کرد
• هسته مرکزی آن به شکل مفتول است
• برای اتصال مستقیم به کارت شبکه کاربرد دارد

2- کابل‌‌های کواکسیال Thicknet 

از مهم‌ترین ویژگی‌های و مشخصات کابل‌های کواکسیال Thicknet می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• قطر این کابل‌ها حدود 0.5 اینچ است
• نسبت به کابل‌های Thinnet انعطاف‌پذیری کمتری دارند
• هسته مسی رسانا در این کابل ضخامت بیشتری دارد
• برای انتقال سیگنال در مسافت‌های طولانی‌تر مناسب هستند

انواع کابل کواکسیال بر اساس طراحی و متریال

بر اساس نوع طراحی و متریال به کار رفته در تولید کابل می‌توان کابل‌های کواکسیال را در چند دسته تقسیم‌‌بندی کرد. در ادامه با انواع کابل‌های کواکسیال بر اساس طراحی و متریال به کار رفته در آن آشنا می‌شویم.

1- کابل کواکسیال تریاکسیال (Triaxial cable)

این نوع کابل‌های کواکسیال دارای لایه محافظ سوم هستند که به خوبی از سیگنال انتقالی محافظت می‌کند. این نوع کابل‌ها بیشتر برای انتقال تصویر به کار گرفته می‌شوند.

2- کابل کواکسیال هارد لاین (Hard-line coaxial cable)

در این نوع کابل، رسانای مسی توسط محافظی از ترکیب فلزاتی مانند مس و آلومینیوم پوشانده شده است. این نوع از کابل‌ها بیشتر به عنوان کابل آنتن برای اتصال ترانسمیتور به آنتن مورد استفاده قرار می‌گیرند. 

3- کابل کواکسیال Radiating cable

از این نوع کابل‌های کواکسیال در تونل‌های زیرزمینی، تجهیزات نظامی و آسانسورها استفاده می‌شود. از نظر ساختار شباهت زیادی با کابل‌های هاردلاین دارند اما از نظر طول موج فرکانس رادیویی متفاوت هستند. 

4- کابل کواکسیال ریجید لاین (Rigid-line coaxial cable)

این نوع از کابل‌های کواکسیال دارای دو کانال مسی هستند که به عنوان لوله غیر قابل تاشو عمل می‌کنند. این نوع از کابل‌ها بیشتر برای مصارف داخلی و انتقال سیگنال بین ترانسمیتورهای قوی فرکانس رادیویی مورد استفاده قرار می‌گیرند. 

کابل کواکسیال RG چیست؟

همانطور که گفته شد منظور از اندازه در کابل‌های کواکسیال، ضخامت یا قطر کابل است. اندازه در این کابل‌ها با کد RG (مخفف Radio Guide) نشان داده می‌شود. هر چه عدد همراه RG بزرگتر باشد به این معنی است که کابل دارای هسته هادی مرکزی نازک‌تر است و می‌توان از آن برای انتقال دیتا در فواصل طولانی‌تر استفاده کرد. به عنوان مثال کابل‌های دارای RG پایین برای بکارگیری در دوربین‌های مداربسته و مصارف کنترل از راه دور مناسب نیستند اما می‌توان از آن‌ها در شبکه‌های کامپیوتری و سیستم‌های رادیویی استفاده کرد. 

رایج‌ترین کابل‌ RG در بازار

از جمله رایج‌ترین کابل‌های RG در بازار که کاربرد بیشتری نسبت به سایر کابل‌ها دارند می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• RG8: قطر هسته رسانا 2.17 میلی‌متر و امپدانس 50 اهم دارد که برای استفاده در محیط‌های بیرونی مناسب است.
• RG58: امپدانس 50 تا 52 اهم دارد که برای انتقال سیگنال‌های ضعیف و ارتباطات رادیویی مناسب است.
• RG142: دارای مغزی مفتولی است که امپدانس 50 اهم دارد.
• RG174: دارای فرکانس 1 گیگاهرتز و امپدانس 50 اهم است که در سیستم‌های مایکروویو و مدارات مخابراتی به کار گرفته می‌شود. 
• RG178: ضخامت مغزی 8.1 میلی‌متر و امپدانس 50 اهم دارد که می‌توان از برای تلویزیون، کامپیوتر و دستگاه‌های الکترونیکی استفاده کرد. 
• RG179: قطر رسانا در آن حدود 5.2 میلی‌متر و امپدانس 75 اهم است که باعث شده برای گیرنده‌های ارتباطی مناسب باشد
• RG213: امپدانس 50 اهم دارد و بهترین گزینه برای سیستم‌های مخابراتی تا فرکانس 1 گیگاهرتز است. 

کابل‌های کواکسیال را بر اساس ویژگی‌ها و خصوصیاتی که دارند و همچنین کاربرد آن‌ها می‌توان در چند دسته به شرح زیر نیز تقسیم‌بندی کرد.

1- کابل کواکسیال تلویزیون

کابل‌های کواکسیال که برای تلویزیون مورد استفاده قرار می‌گیرند باید با RG پایین باشند. کابل کواکسیال تلویزیون باید 75 اهم امپدانس داشته باشد؛ بر این اساس کابل‌های RG6 بهترین گزینه برای استفاده در تلویزیون هستند. 

2- کابل کواکسیال HDTV با میزان وضوح بالا

در صورت تمایل برای دریافت داده‌ها با کیفیت بالا یا HD، کابل‌های کواکسیال RG11 بهترین گزینه هستند. این کابل‌ در مقایسه با سایر کابل‌های کواکسیال از قدرت بالاتری برخوردار بوده و می‌تواند سیگنال‌ها را با سرعت بالا و بسیار فوی منتقل کند. به دلیل عدم وجود لرزش و نویز در کابل‌های RG11 بهترین گزینه برای انتقال داده‌ها و سیگنال صوتی و تصویری در فواصل طولانی هستند. 

3- کابل کواکسیال اینترنت

به منظور انتقال سیگنال‌های متصل به اینترنت، کابل‌های کواکسیال RG6 بهترین گزینه هستند. رسانای بزرگ‌تر و عایق دی‌الکتریک ضخیم‌تر در این کابل‌ها باعث شده که بتوانند سیگنال را با بالاترین کیفیت انتقال دهند. مدل دیگری از این کابل‌ها وجود دارد که از یک نوع محافظ دیگر بهره می‌برند و امکان انتقال سیگنال سطح GHz را دارند. 

4- کابل کواکسیال فیلم‌برداری

رایج‌ترین کابل‌های کواکسیال که برای فیلم‌برداری مورد استفاده قرار می‌گیرند کابل‌های RG6 و RG59 هستند. به طور کلی کابل RG59 برای فیلم‌برداری و پخش ویدئو گزینه استاندارد است اما RG6 می‌تواند سیگنال‌های ویدئویی را بهتر منتقل کند. 

منظور از کابل کواکسیال ترکیبی، چیست؟

یکی از مدل‌های رایج و پرکاربرد کابل کواکسیال که در بازار وجود دارد، کابل کواکسیال ترکیبی است. این کابل‌ها به صورتی طراحی شده‌اند که می‌توانند به صورت همزمان و موازی دیتا و برق را منتقل کنند بدون اینکه کیفیت سیگنال تحت تأثیر منفی قرار بگیرد. این نوع از کابل‌ها کواکسیال در نصب دوربین‌های مداربسته کاربرد زیادی دارند و نیاز به سیم‌کشی مجزا برای برق‌رسانی به دوربین را از بین می‌برند. 

مزایای کابل کواکسیال

کابل‌های کواکسیال از مهم‌ترین و پرکاربردترین کابل‌های موجود در بازار هستند که معمولا به منظور انتقال دیتا مورد استفاده قرار می‌گیرند. از مهم‌ترین مزایای این نوع کابل‌ها که باعث شده کاربرد زیادی داشته باشند می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• محافظت در برابر تداخلات سیگنالی و انتقال سیگنال با بالاترین سرعت و کیفیت
• پهنای باند بیشتر به منظور انتقال دیتا
• مقاومت بالا در برابر عوامل مخرب
• قابلیت نصب آسان و بدون پیچیدگی
• مناسب سیستم‌های دیجیتال و آنالوگ
• انعطاف‌پذیری بالا
• وزن مناسب
• قیمت مناسب نسبت به کارایی و کیفیت
• امکان نصب در کنار اجسام فلزی بدون نگرانی از بابت تأثیر میدان مغناطیسی کابل

معایب کابل کواکسیال

کابل‌های کواکسیال در کنار مزایایی که دارند دارای برخی معایب نیز هستند که در زمان خرید و انتخاب برای نوع مصرف باید مورد توجه قرار بگیرند. از مهم‌ترین معایب این کابل‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ضعیف بودن روکش خارجی کابل و تخریب در صورت قرار گرفتن در معرض عوامل محیطی
• حجیم بودن کابل‌ها و اشغال فضای زیاد
• هزینه بالای نصب کابل‌های کواکسیال
• مراحل نصب طولانی‌تر و سخت‌تر
• محدودیت استفاده در فواصل طولانی
• نیاز به استفاده از اتصالات خاص جهت انشعاب دادن

اهمیت استفاده از کابل کواسیال در دنیای امروز

در دنیای امروز انتقال دیتا از یک نقطه به نقطه دیگر و بین دستگاه‌های مختلف مانند تلویزیون، دوربین‌های مداربسته، اینترنت و… از اهمیت زیادی برخوردار است. کابل‌های کواکسیال با توجه به ساختار و طراحی‌ای که دارند بهترین گزینه برای این کار محسوب می‌شوند؛ زیرا می‌تواند دیتا و سیگنال‌های الکتریکی را بدون نویز و تداخل با بالاترین سرعت و کیفیت انتقال دهند. به همین منظور آشنایی با انواع کابل‌های کواکسیال و ویژگی‌ها و کاربردهای هر کدام از اهمیت زیادی برخوردار است.