Cáp đồng trục - Coaxial Cable

Cáp đồng trục là một loại cáp điện bao gồm một dây dẫn bên trong được bao quanh bởi một tấm chắn dẫn điện đồng tâm, hai dây này được ngăn cách bởi một chất điện môi (vật liệu cách điện); nhiều cáp đồng trục cũng có vỏ bọc hoặc áo khoác bảo vệ bên ngoài. Thuật ngữ đồng trục đề cập đến dây dẫn bên trong và tấm chắn bên ngoài cùng chung một trục hình học.

Cáp đồng trục là một loại đường truyền, được sử dụng để mang tín hiệu điện tần số cao với tổn thất thấp. Nó được sử dụng trong các ứng dụng như đường trung kế điện thoại, cáp mạng internet băng thông rộng, bus dữ liệu máy tính tốc độ cao, tín hiệu truyền hình cáp và kết nối máy phát và máy thu radio với ăng-ten của chúng.

Cáp đồng trục đã được sử dụng lần đầu tiên (1858) và sau đó là việc lắp đặt cáp xuyên Đại Tây Dương, nhưng lý thuyết của nó mãi đến năm 1880 mới được mô tả bởi nhà vật lý, kỹ sư và nhà toán học người Anh Oliver Heaviside, người đã được cấp bằng sáng chế cho thiết kế vào năm đó (Bằng sáng chế số 1.407 của Anh).

Cấu trúc cáp đồng trục

Thành phần cấu của cáp đồng trục có thể chia làm 4 phần sau:

Dây dẫn trung tâm được làm bằng sợi đồng đặc hay nhiều sợi nhỏ bện lại với nhau.
Lớp cách điện nằm giữa dây dẫn trung tâm và vỏ chống nhiễu để cách ly hai lớp này.
Vỏ chống nhiễu được bao bọc bên ngoài đường dẫn trung tâm dạng lưới bện bằng kim loại giúp ngăn chặn nhiễu điện từ cho lõi trung tâm.
Phía ngoài chính là lớp bọc nhựa thường được làm bằng nhựa PVC để tránh những tác động của môi trường.

Phân loại cáp đồng trục

Hầu hết các cáp đồng trục có trở kháng đặc trưng là 50, 52, 75 hoặc 93 Ω. Ngành công nghiệp RF sử dụng tên loại tiêu chuẩn cho cáp đồng trục. Khi công nghệ về truyền hình phát triển, RG-6 là cáp đồng trục được sử dụng phổ biến nhất được sử dụng.

Bảng sau thể hiện thông số kỹ thuật của một số loại cáp đồng trục phổ biến:

Type	Trở kháng (ohms)	Lõi (mm)	Điện môi				Đường kính ngoài		Vỏ chống nhiẽu	Ghi chú	Suy hao tối đa, 750 MHz (dB/100 ft)
Type	Trở kháng (ohms)	Lõi (mm)	Type	VF	(in)	(mm)	(in)	(mm)	Vỏ chống nhiẽu	Ghi chú	Suy hao tối đa, 750 MHz (dB/100 ft)
RG-6/U	75	1.024	PF	0.75	0.185	4.7	0.270	6.86	2 lớp	Suy hao thấp ở tần số cao cho truyền hình cáp, truyền hình vệ tinh và modem cáp	5.65
RG-6/UQ	75	1.024	PF	0.75	0.185	4.7	0.298	7.57	4 lớp	Đây là "quad shield RG-6". Nó có bốn lớp che chắn; RG-6 thông thường chỉ có một hoặc hai	5.65
RG-11/U	75	1.63	PE	0.66–0.85	0.285	7.2	0.412	10.5	2/3/4 lớp	Suy hao thấp ở tần số cao đối với truyền hình cáp và vệ tinh. Dùng cho đường ống dài và ống luồn dây điện ngầm, tương tự như RG7 nhưng suy hao chung thấp hơn.	3.65
RG-59/U	75	0.64	PE	0.66	0.146	3.7	0.242	6.1	1 lớp	Được sử dụng để mang video băng cơ sở trong truyền hình mạch kín, trước đây được sử dụng cho truyền hình cáp. Nói chung, nó có khả năng che chắn kém nhưng sẽ truyền tín hiệu hoặc video HQ HD trong khoảng cách ngắn.	9.71
RG-59A/U	75	0.762	PF	0.78	0.146	3.7	0.242	6.1	1 lớp	Các đặc tính vật lý tương tự như RG-59 và RG-59/U, nhưng có hệ số vận tốc cao hơn. 8,9@700 MHz	8.9
3C-2V	75	0.50	PE	0.85		3.0		5.4	1 lớp	Được sử dụng để truyền tín hiệu truyền hình, hệ thống quan sát video và các hệ thống khác. Vỏ PVC.
5C-2V	75	0.80	PE	0.82±0.02	0.181	4.6	0.256	6.5	2 lớp	Được sử dụng cho các đường dây bên trong hệ thống giám sát, đường dây trung chuyển camera quan sát, dây giữa camera và bộ điều khiển và truyền tín hiệu video. Vỏ PVC.

Mã vật liệu điện môi

FPE - foamed polyethylene ( polyetylen xốp)
PE - solid polyethylene (polyetylen rắn)
PF - polyethylene foam (bọt polyetylen)
PTFE - polytetrafluoroethylene
ASP - air space polyethylene (polyetylen không khí)

VF là Hệ số vận tốc

VF cho bọt PE là khoảng 0,78 đến 0,88
VF cho không khí là khoảng 1,00
VF cho PTFE rắn là khoảng 0,70
VF cho bọt PTFE là khoảng 0,84

Ứng dụng của cáp đồng trục

Cáp đồng trục có thể được sử dụng trong mạng LAN Ethernet và cũng được sử dụng trong MAN
Truyền hình: Cáp đồng trục dùng cho truyền hình sẽ là 75 Ohm và cáp đồng trục RG6.
Internet: Cáp đồng trục cũng được sử dụng để truyền tín hiệu internet, cáp RG6 có thể được sử dụng cho lĩnh vực này.
Camera quan sát: Cáp đồng trục cũng được sử dụng trong hệ thống camera quan sát và có thể sử dụng cả cáp RG59 VÀ RG-6.
Video: Cáp đồng trục cũng được sử dụng trong truyền video RG6 được sử dụng cho tín hiệu kỹ thuật số tốt hơn và RG-59 để truyền tín hiệu video không mất dữ liệu.
HDTV: HDTV sử dụng RG11 vì nó cung cấp nhiều không gian hơn để truyền tín hiệu.

Ưu điểm

Cáp đồng trục hỗ trợ băng thông cao và khoảng cách truyền xa.
Dễ dàng lắp đặt.
Cáp đồng trục có khả năng chống phá hoại tốt nên chúng đáng tin cậy và bền hơn.
Ít bị ảnh hưởng bởi nhiễu xuyên âm hoặc nhiễu điện từ.
Cáp đồng trục hỗ trợ truyền đồng thời nhiều kênh.

Nhược điểm

Giá thành của cáp đồng trục cao.
Cáp đồng trục phải được nối đất để ngăn nhiễu xuyên âm.
Vì cáp đồng trục có nhiều lớp nên rất cồng kềnh.
Có khả năng bị tin tặc bẻ gãy cáp đồng trục và gắn “khớp chữ T”, điều này ảnh hưởng đến tính bảo mật của dữ liệu.

Các loại jack nối

Có nhiều loại đầu nối cáp đồng trục khác nhau được phân biệt theo hai kiểu: đầu nối đực và cái. Các loại trình kết nối bao gồm:

Bayonet Neill-Concelman (BNC): Đầu nối này được sử dụng với truyền hình, tín hiệu video và radio dưới tần số 4 GHz.

Threaded Neill-Concelman (TNC): Đầu nối này là phiên bản có ren của đầu nối BNC và được sử dụng trong điện thoại di động. Đầu nối TNC hoạt động lên đến 12 GHz.

SubMiniature version A (SMA): Đầu nối này được sử dụng với điện thoại di động, hệ thống ăng-ten Wi-Fi, hệ thống vi sóng và radio. Đầu nối SMA hoạt động lên đến 18 GHz.

Phiên bản thu nhỏ B (SMB). Đầu nối này có thể được sử dụng với phần cứng viễn thông.

QMA: Đầu nối QMA là biến thể khóa nhanh của đầu nối SMA được sử dụng với phần cứng công nghiệp và truyền thông.

Radio Corporation of America (RCA): Các đầu nối này được sử dụng trong âm thanh và video. Đây là các loại cáp màu vàng, trắng và đỏ được nhóm lại được sử dụng với các TV cũ hơn. Đầu nối RCA còn được gọi là đầu cắm A/V.

Đầu nối F: Còn được gọi là đầu nối loại F, chúng được sử dụng trong truyền hình kỹ thuật số và truyền hình cáp. Chúng thường sử dụng cáp RG-6 hoặc RG-59.