الكابل المحوري: قناة دقيقة لنقل الإشارات

في عالمٍ يزداد فيه الاعتماد على التكنولوجيا اللاسلكية، يبقى الكابل المحوري (يُختصر غالبًا إلى "coax") وسيلةً أساسيةً ومتفوقةً لنقل الإشارات الكهربائية عالية التردد بأقل قدرٍ من الفقد والتداخل. بدءًا من توصيل خدمات التلفزيون الكبلي والإنترنت عريض النطاق، وصولًا إلى ربط البنية التحتية الحيوية للراديو والأقمار الصناعية وشبكات الهاتف المحمول، صُمم الكابل المحوري لغرضٍ رئيسي واحد: الحفاظ على سلامة الإشارة عبر المسافات. يُنشئ تصميمه الفريد متعدد الطبقات خط نقلٍ مُستقلًا، يحمي الإشارة الثمينة بداخله من التشويش الكهرومغناطيسي في العالم الخارجي. بالنسبة للتطبيقات التي لا تقبل المساومة فيها على الموثوقية وعرض النطاق الترددي ووضوح الإشارة، يظل الكابل المحوري المعيار الذهبي.

تشريح حافظة الإشارة: البناء الطبقي

تكمن فعالية الكابل المحوري في تصميمه الدقيق والمتمركز. من المركز إلى الخارج:

• قائد الأوركسترا المركزي: سلك واحد صلب أو مجدول، مصنوع عادةً من النحاس أو الفولاذ المطلي بالنحاس أو النحاس المطلي بالفضة. ينقل هذا السلك جهد الإشارة. يزيد التجديل من مرونة كابلات التوصيل.

• عازل كهربائي: طبقة من مادة غير موصلة (مثل البولي إيثيلين الصلب، أو البولي إيثيلين الرغوي، أو البلاستيك المملوء بالهواء) تُحيط بالموصل المركزي وتُحدد المسافة بينه وبينه بدقة. تحافظ هذه الطبقة على مقاومة ثابتة (عادةً 50 أو 75 أوم) وتمنع حدوث تماس كهربائي بين الإشارة والدرع.

• درع: الحاجز الحرج ضد التداخل. ويتكون من طبقة واحدة أو أكثر:

• واقي الضفائر: شبكة من أسلاك نحاسية منسوجة عارية أو مطلية بالقصدير. توفر مرونة جيدة وفعالية حماية معتدلة (على سبيل المثال، تغطية بنسبة 70-95٪).

• درع من رقائق معدنية: طبقة رقيقة من الألومنيوم ملتصقة بدعامة من البوليستر. توفر تغطية كاملة ضد التداخل عالي التردد، ولكنها أقل مرونة.

• الدروع المركبة (مثل آر جي-6): تستخدم معظم الكابلات الحديثة كلاً من الرقائق المعدنية والجدائل (درع مزدوج أو رباعي) لتوفير أقصى حماية ضد كل من التداخل الكهرومغناطيسي (إي إم آي) وتداخل الترددات الراديوية (طلب معلومات).

• سترة: طبقة الحماية الخارجية المتينة مصنوعة من مادة مادة PVC أو البولي إيثيلين (البولي إيثيلين) أو مواد منخفضة الدخان وخالية من الهالون (LSZH). وهي تحمي من الرطوبة والتآكل والأشعة فوق البنفسجية (للاستخدام الخارجي) والتلف المادي.

علم الدرع: كيف يهزم الضوضاء

يُعدّ التصميم المحوري تطبيقًا عمليًا لمبدأ قفص فاراداي. ويؤدي الغلاف الخارجي، عند تأريضه بشكل صحيح عند الطرف المستقبل، وظيفتين رئيسيتين:

• يحتوي على الإشارة: يتم حصر المجال الكهرومغناطيسي الناتج عن الإشارة على الموصل المركزي بين الموصل والدرع، مما يمنعه من الإشعاع للخارج والتسبب في تداخل مع الأجهزة الأخرى.

• لا يشمل التداخل: يتم اعتراض الضوضاء الكهرومغناطيسية الخارجية بواسطة الدرع وتحويلها بأمان إلى الأرض قبل أن تتسبب في توليد تيار كهربائي في الموصل المركزي وتشويه الإشارة المطلوبة. ويتم قياس ذلك بوحدة ديسيبل (ديسيبل) كفعالية للدرع.

أهمية المعاوقة: 50 مقابل 75 أوم

تُعد المعاوقة المميزة للكابل أهم خصائصه الكهربائية، ويتم تحديدها من خلال نسبة أقطار الموصل الداخلي والدرع، وثابت العزل الكهربائي للعازل.

• كابل 75 أوم: المعيار المعتمد لتطبيقات الفيديو والبث (التلفزيون الكبلي، والأقمار الصناعية، وكاميرات المراقبة). مُحسَّن لتقليل فقد الإشارة (التوهين) إلى أدنى حد عند تردد معين، مما يجعله مثالياً لنقل الإشارات من الهوائي أو جهاز الاستقبال.

• كابل 50 أوم: المعيار المعتمد لتطبيقات البيانات والترددات الراديوية (شبكات الحاسوب، وأجهزة الاتصال اللاسلكي ثنائية الاتجاه، وأنظمة الاتصالات الخلوية، ومعدات الاختبار). يمثل هذا المعيار حلاً وسطاً بين انخفاض الفقد وقدرة معالجة الطاقة العالية.

الأنواع الشائعة وممالكها

• آر جي-6/U: المعيار الشائع للبث الفضائي المنزلي، وتلفزيون الكابل، والإنترنت عريض النطاق. يتميز بدرع مزدوج (رقائق معدنية + جديلة) وهو متوفر على نطاق واسع.

• آر جي-11/U: نسخة أكثر سمكًا وأقل فقدًا من كابل آر جي-6، تستخدم لتمديدات الكابلات الأطول في المنازل الكبيرة أو المنشآت التجارية.

• آر جي-59/U: معيار أقدم وأقل سمكًا مع فقد أعلى، تم استبداله إلى حد كبير الآن بـ آر جي-6 ولكنه لا يزال موجودًا في بعض أنظمة الدوائر التلفزيونية المغلقة القديمة.

• سلسلة LMR® (على سبيل المثال، LMR-400): فئة من كابلات الاتصالات الخلوية واللاسلكية المرنة ذات الفقد المنخفض، ذات قلب نحاسي صلب وعازل رغوي متطور، وهي ضرورية للبنية التحتية اللاسلكية الاحترافية.

• كابل ثلاثي المحاور: يتميز بوجود طبقة حماية ثانية من الجدائل فوق الطبقة الأساسية، مما يوفر مناعة أكبر ضد الضوضاء لتطبيقات البث والقياس الحساسة.

التركيب والإنهاء: العقبة الأخيرة

يمكن أن يتأثر أداء الكابل المحوري سلباً بسبب سوء التركيب.

• نصف قطر الانحناء: تجنب الانحناءات الحادة (الالتواءات) التي تشوه العازل وتغير المعاوقة، مما يتسبب في انعكاسات الإشارة.

• الموصلات: يجب أن يتطابق نوع الكابل ومقاومته (مثلاً، النوع F لتلفزيون الكابل، وBNC لمعدات الفيديو/الاختبار، والنوع N للترددات اللاسلكية). يُعدّ التثبيت أو الضغط الصحيح ضروريًا للحفاظ على استمرارية الغلاف الواقي.

• التأريض: بالنسبة للتركيبات الخارجية الدائمة (مثل أطباق الأقمار الصناعية)، يجب تأريض غلاف الكابل بشكل صحيح للحماية من الارتفاعات المفاجئة الناتجة عن الصواعق.

رغم تفوق الألياف الضوئية على الكابل المحوري من حيث عرض النطاق الترددي والمسافة في شبكات البيانات الرئيسية، وتوفير تقنية الواي فاي سهولة التنقل، إلا أن الكابل المحوري لا يزال يحتفظ بمكانة رائدة عند التقاء التكلفة والموثوقية وأداء الترددات العالية. يُعالج تصميمه الأنيق والمحمي ذاتيًا مشكلة أساسية تتمثل في نقل إشارة نقية في عالم مليء بالتشويش. من جهاز استقبال الكابل في غرفة المعيشة إلى هوائي برج الاتصالات، ينقل الكابل المحوري الإشارات التي تربطنا بوضوح وموثوقية، مُثبتًا أن أفضل التقنيات أحيانًا هي تلك التي تم تطويرها على مدى عقود من الخدمة المستقرة والمحمية.

ششششششششش الشركة الرئيسية لمجموعة رويانغكابلات محورية

●كابل محوري RG6 ذو موصل نحاسي مكشوف

●كابل محوري ذو قلب نحاسي مكشوف حاصل على شهادة ETL و RoHS