کابل کواکسیال چیست؟ و کابل Coaxial چه کاربردی دارد؟

کابل کواکسیال یک نوع کابل انتقال اطلاعات است که در حوزه‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع کابل به دلیل ویژگی‌های خاص خود، در انتقال سیگنال‌های الکتریکی و اطلاعات با فرکانس بالا بسیار مؤثر و مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله از مجله علمی و صنعتی یاب چی، به مفهوم، ساختار و کاربردهای کابل کواکسیال پرداخته خواهد شد.

کابل کواکسیال چیست؟

کابل کواکسیال ( به انگلیسی: Coaxial Cable)، نوعی کابل انتقال اطلاعات است که جهت انتقال سیگنال الکتریکی استفاده می‌شود. نام “کواکسیال” از طراحی این کابل گرفته شده است که شامل یک کانال فیزیکی است که سیگنال را منتقل می‌کند. ساختار این کابل شامل یک هسته فلزی، یک لایه عایق و یک لایه محافظ می‌باشد.

کلید موفقیت کابل کواکسیال در طراحی محافظ آن است. هسته مسی کابل کواکسیال به سرعت و با کیفیت بالا داده‌ها را منتقل می‌کند و در عین حال محافظت می‌کند تا سیگنال‌های بیرونی تداخلی ایجاد نکنند و همچنین از تأثیرات محیطی نیز محافظت می‌کند. به این ترتیب، کابل کواکسیال قادر است به طور مؤثری از تداخلات الکترومغناطیسی جلوگیری کند و از کیفیت سیگنال حفاظت کند. در نتیجه، کابل کواکسیال به عنوان یک راه حل قوی برای انتقال سیگنال الکتریکی در برنامه‌هایی مانند سیستم‌های تلویزیونی، شبکه‌های کامپیوتری و ارتباطات رادیویی استفاده می‌شود.

تاریخچه کابل کواکسیال چیست؟

کابل کواکسیال در سال ۱۸۸۰ توسط مهندس و ریاضیدان انگلیسی به نام الیور هویساید اختراع شد. این اختراع بزرگ در زمینه فناوری انتقال سیگنال‌های الکتریکی بود. در سال ۱۹۴۰، شرکت AT&T اولین سیستم انتقال کواکسیال را به بازار عرضه کرد.

در شبکه‌های اترنت اولیه، از کابل کواکسیال به عنوان رسانه اصلی استفاده می‌شد. این کابل قادر بود سرعت ۱۰ مگابیت بر ثانیه را پشتیبانی کند و در ارتباطات شبکه بسیار موثر بود. با افزایش نیاز به بیشترین سرعت و عملکرد در شبکه‌ها، کابل کواکسیال در حال حاضر توسط فناوری‌های دیگری مانند کابل‌های شبکه اترنت و فیبر نوری جایگزین شده است. اما این کابل هنوز در برخی از استفاده‌های خاص و صنعتی، به عنوان یک راه حل قابل اعتماد استفاده می‌شود.

کاربرد کابل کواکسیال چیست؟

کابل کواکسیال (Coaxial) یک نوع کابل مسی است که برای جلوگیری از تداخل سیگنال‌ها به دلیل وجود محافط فلزی و اجزای دیگر در ساختار آن استفاده می‌شود. این کابل ابتدا به عنوان کابل آنتن شناخته می‌شد و برای اتصال تلویزیون به آنتن ماهواره استفاده می‌شد. تمامیت این کابل و کارایی آن، آن را به یک گزینه مناسب برای استفاده خانگی و تجاری تبدیل کرده بود. همچنین، در برخی از موارد، اپراتورهای مخابراتی از آن برای اتصال دفاتر مرکزی به دکل‌های تلفنی در نزدیکی مشتریان استفاده می‌کردند.

علاوه بر استفاده خانگی، کابل کواکسیال در سازمان‌ها و مراکز داده به عنوان رسانه اتصال اترنت استفاده می‌شد. اما در طول زمان، کابل‌های جفت به هم تابیده به عنوان جایگزینی برای آن معرفی شدند. کابل آنتن همراه با ریپیترها قادر بودند اطلاعات شامل داده، صدا و تصویر را در فواصل طولانی منتقل کنند. به طور کلی، کابل آنتن وظیفه انتقال امواج را از آنتن به گیرنده بر عهده دارد.

علاوه بر اینکه کابل کواکسیال در استفاده خانگی متداول است، در خودروها، هواپیماها، تجهیزات نظامی و پزشکی، اتصال به دیش‌های ماهواره و گیرنده‌های آنتن تلویزیون و رادیو نیز استفاده می‌شود.

ساختار کابل Coaxial

ساختار کابل کواکسیال (Coaxial) عبارت است از:

۱. لایه مرکزی: کابل کواکسیال شامل یک لایه مرکزی است. این لایه از هادی الکتریکی ساخته شده است و وظیفه دارد سیگنال‌ها را درون کابل حفظ کند. این لایه همچنین از تداخل نویز و سیگنال‌ها جلوگیری می‌کند.

۲. هادی: هادی در قسمت داخلی کابل کواکسیال قرار دارد و می‌تواند یک رشته تکی یا چند رشته تابیده شده از جنس مس باشد.

۳. بافت کابل: بافت کابل کواکسیال از جنس مس استفاده می‌کند. می‌توان از مس نقره‌اندود، مس قلع‌اندود یا مس معمولی برای ساختار بافت کابل استفاده کرد.

۴. عایق: در قسمت داخلی کابل کواکسیال از عایق‌هایی مانند پلی‌اتیلن اسفنجی (Foam) یا PE استفاده می‌شود. این عایق وظیفه جدا کردن هادی از لایه خارجی کابل را دارد و از نفوذ سیگنال به خارج از کابل جلوگیری می‌کند.

۵. روکش: قسمت روکش کابل کواکسیال از جنس PVC است. روکش بیرونی کابل کواکسیال وظیفه حفاظت فیزیکی از داخلی کابل را بر عهده دارد و همچنین به کابل استحکام می‌بخشد.

با استفاده از این ساختار، کابل کواکسیال قادر است سیگنال‌ها را به طور امن و بدون تداخل منتقل کند.

انواع کابل کواکسیال

کابل کواکسیال انواع مختلفی دارد که برخی از آنها عبارتند از:

۱. کابل کواکسیال هارد لاین (Hard-line coaxial cable):
این نوع کابل شامل یک سیم مسی به صورت کانال گردی است که با یک محافظ از ترکیب فلزات مانند مس و آلومینیوم پوشانده شده است. این نوع کابل برای اتصال ترانسمیتر به آنتن در برنامه‌های آنتن استفاده می‌شود.

۲. کابل کواکسیال تریاکسیال (Triaxial cable):
این نوع کابل کواکسیال دارای لایه محافظ سوم است که به سیگنال انتقالی حفاظت می‌کند. کابل تریاکسیال عموماً در برنامه‌های ویدئویی استفاده می‌شود.

۳. کابل کواکسیال ریجید لاین (Rigid-line coaxial cable):
این نوع کابل از دو کانال مسی تشکیل شده است که به عنوان لوله‌های غیرقابل انعطاف عمل می‌کنند. این لاین‌ها برای استفاده در محیط‌های داخلی و در بین ترانسمیتورهای قوی در فرکانس رادیویی استفاده می‌شوند.

۴. کابل کواکسیال Radiating cable:
کاربرد این نوع کابل در تونل‌های زیرزمینی، تجهیزات نظامی و آسانسور است. کابل Radiating cable تقریباً شبیه به کابل هارد لاین است، اما طول موج فرکانس رادیویی در آن متفاوت است.

کابل‌های کواکسیال عموماً در رنگ‌های سفید، مشکی و قهوه‌ای موجود هستند.

مدل های مختلف کابل کواکسیال براساس کاربرد های آن

انواع مختلف کابل‌های کواکسیال تولید می‌شوند و برخی از کاربردهای آنها عبارتند از:

۱. کابل کواکسیال میکرو (Micro coaxial cable):
این نوع کابل در وسایلی که به اسکن فراصوت مرتبط هستند، استفاده می‌شود. همچنین، در تجهیزات نظامی نیز استفاده مهمی دارد.

۲. کابل RG6:
کابل RG6 یکی از کابل‌های کواکسیال مهم است که در رسانه‌هایی مانند ماهواره و تلویزیون بسیار استفاده می‌شود.

۳. کابل RG60:
در تلویزیون‌هایی که دارای کیفیت تصویر بالا هستند، از این نوع کابل استفاده می‌شود.

۴. کابل RG59:
کابل RG59 در دوربین‌های مداربسته استفاده می‌شود.

۵. کابل RG11:
کابل RG11 نیز یکی دیگر از کابل‌های کواکسیال کاربردی است. این نوع کابل قابلیت استفاده در فواصل طولانی و ساختمان‌های بلند را دارد.

۶. کابل کواکسیال هاردلاین (Hardline coaxial cable):
این نوع کابل یکی از کاربردی‌ترین انواع کابل‌های کواکسیال است. کابل هاردلاین دارای قدرت سیگنال بالا و ضخامتی بین ۰.۵ تا ۱.۷۵ اینچ است. قطر آن نسبت به سایر کابل‌های کواکسیال بزرگتر است. از این نوع کابل برای انتقال اطلاعات در تلویزیون استفاده می‌شود.

۷. کابل RG8:
مقدار امپدانس کابل RG8 حدوداً ۵۰ اهم است و قطر هسته آن نیز حدوداً ۲.۱۷ میلی‌متر است. این نوع کابل برای محیط‌های بیرونی استفاده می‌شود.

۸. کابل RG58:
این نوع کابل دارای امپدانس حدوداً ۵۰ تا ۵۲ اهم است و برای انتقال سیگنال‌های ضعیف و ارتباطات رادیویی استفاده می‌شود.

۹. کابل کواکسیال RG11:
این نوع کابل مانند کابل‌های RG6 دارای امپدانس ۷۵ اهم است و در ماهواره، تلویزیون و تلویزیون کابلی استفاده می‌شود.

۱۰. کابل RG178:
امپدانس کابل RG178 برابر با ۵۰ اهم است و ضخامت آن حدوداً ۱.۸۰ میلی‌متر است. این نوع کابل برای دستگاه‌های الکترونیکی، تلویزیون و کامپیوتر استفاده می‌شود.

کابل RG چیست؟

کابل RG یک نوع کابل کواکسیال است که در اندازه و امپدانس با نوع‌های دیگر کابل کواکسیال متفاوت است. اندازه کابل به عنوان ضخامت آن مشخص می‌شود و با عدد RG یا “راهنمای رادیو” سنجیده می‌شود. هرچه عدد RG بزرگتر باشد، به این معنی است که هسته مرکزی کابل نسبت به کابل‌های با اعداد کمتر باریکتر است و قابلیت انتقال داده‌ها در فواصل بیشتر، حتی تا ۵۰۰ متر را دارد. به همین دلیل، کابل RG در شبکه‌های کامپیوتری، سیستم‌های رادیویی مانند بی‌سیم‌های نظامی، شبکه‌های ماهواره‌ای و کابل‌های دوربین مداربسته مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما باید توجه داشت که کابل کواکسیال با RG کمتر، برای دوربین‌های مداربسته و کنترل از راه دور مناسب نیست.

کابل کواکسیال RG59 چیست؟

کابل کواکسیال RG59 یک نوع کابل کواکسیال است که به لحاظ سایز و اندازه از سایر انواع کابل‌ها مانند کابل زوج‌سیمی تابیده یا اترنت متمایز می‌شود. در بازار رایج‌ترین سایزهای کابل کواکسیال شامل RG6، RG11 و RG59 است.

کابل‌های RG59/U برای انتقال پهنای باند در سیستم‌های تلویزیون بسته و دوربین‌های مداربسته با استفاده از سیستم‌های بسته کاربرد دارند. به عبارت دیگر، این کابل‌ها در جایی استفاده می‌شوند که نیازی به انتقال با فرکانس بالا وجود ندارد.

کابل کواکسیال RG6 در مودم‌های کابلی و تلویزیون‌های ماهواره‌ای استفاده می‌شود. به طور کلی، کابل کواکسیال RG6 در سخت‌افزارهای با فرکانس بالا و پهنای باند بالا استفاده می‌شود تا امکان انتقال سیگنال‌های ماهواره و اینترنت با فرکانس بالاتر نسبت به ویدئوی آنالوگ قدیمی فراهم شود. کابل کواکسیال RG6 در فرکانس‌های بالاتر از ۵۰ گیگاهرتز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مزایا و معایب کابل کواکسیال

کابل کواکسیال (Coaxial cable) دارای مزایا و معایب خاصی است. در زیر به برخی از مزایا و معایب این نوع کابل اشاره خواهم کرد:

مزایا کابل کواکسیال

• عملکرد با فرکانس بالا: کابل کواکسیال برای انتقال سیگنال‌های با فرکانس بالا بسیار مناسب است. این کابل قادر است تا فرکانس‌های بالا را با کیفیت بالا و کاهش ناچیز سیگنال انتقال دهد. به همین دلیل، کابل کواکسیال در بسیاری از فناوری‌ها مانند شبکه‌های کامپیوتری، سیستم‌های رادیویی، تلویزیون ماهواره‌ای و دوربین‌های مداربسته استفاده می‌شود.
• مقاومت در برابر تداخل: کابل کواکسیال دارای ساختاری است که از تأثیر تداخل‌های الکترومغناطیسی و تداخل با سیم‌های دیگر جلوگیری می‌کند. این ویژگی آن را برای محیط‌هایی که با تداخل الکترومغناطیسی زیاد مواجه هستند، مثل منازل با امواج رادیویی قوی یا محیط‌های صنعتی، مناسب می‌سازد.
• مسافت انتقال بزرگ: کابل کواکسیال قادر است به مسافت‌های طولانی سیگنال را انتقال دهد. این ویژگی آن را برای استفاده در شبکه‌های گسترده و سیستم‌هایی با فاصله بین اجزا مورد نیاز می‌سازد.

معایب کابل کواکسیال

• اندازه و ضخامت: کابل کواکسیال به دلیل ساختار خاص خود، اندازه و ضخامت قابل توجهی دارد. این موضوع می‌تواند مشکلاتی را در نصب و نگهداری آن ایجاد کند، به خصوص در فضاهای محدود.
• هزینه: نسبت به برخی از کابل‌های دیگر مانند کابل‌های زوج‌سیمی، کابل کواکسیال هزینه بیشتری دارد. این مسئله می‌تواند در پروژه‌هایی با بودجه محدود یا در صورت نیاز به استفاده از تعداد زیادی کابل، تأثیرگذار باشد.
• انعطاف‌پذیری محدود: به دلیل ضخامت و ساختار خاص کابل کواکسیال، انعطاف‌پذیری آن نسبت به برخی از کابل‌های دیگر محدودتر است. 

نکاتی برای خرید کابل کواکسیال

مهم است که در زمان خرید کابل کواکسیال به موارد زیر توجه کنید:

• عایق کابل: در قسمت عایق کابل، نباید هیچ حبابی دیده شود. حباب‌ها ممکن است نشان دهنده کیفیت پایین و عدم استحکام عایق باشند.
• هادی در بخش مرکزی: کابلی را برای خرید انتخاب کنید که هادی در بخش مرکزی آن قرار گرفته باشد. این مورد نشانگر کیفیت و قابلیت انتقال سیگنال بالا است.
• بافت کابل: مطمئن شوید که کابلی که خریداری می‌کنید به بافت آن چسبیده است و هادی نیز به صورت کامل به کابل متصل شده است. این امر به استحکام و پایداری کابل کمک می‌کند.
• خرید از مراکز با ضمانت‌نامه: کابل کواکسیال را از مراکز خریداری کنید که ضمانت‌نامه معتبری را به شما ارائه می‌دهند. همچنین، مراکزی که برای خرید کابل انتخاب می‌کنید باید خدمات پس از فروش را به مشتریان ارائه دهند.
• ضخامت و قطر کابل: در زمان خرید کابل کواکسیال، توجه به ضخامت و قطر کابل اهمیت زیادی دارد. این موارد بر توانایی انتقال سیگنال و مقاومت در برابر تداخل‌ها تأثیر می‌گذارند.

با رعایت این نکات، می‌توانید کابل کواکسیال با کیفیت و مناسب برای نیازهای خود خریداری کنید.