Câbles coaxiaux

Concept

Le câble coaxial est le moyen le plus courant de transmettre des signaux vidéo et parfois des données vidéo et PTZ ensemble. Cette transmission est appelée transmission asymétrique basée sur le concept de câble coaxial.

La section transversale du câble coaxial est illustrée à la fig. 10.1. Le câble a une structure symétrique et coaxiale. Le signal vidéo traverse le noyau central, tandis que l'écran est utilisé pour égaliser le potentiel zéro des terminaux - une caméra de télévision et un moniteur vidéo, par exemple. Et pas seulement pour cela, le blindage protège également le noyau central des interférences électromagnétiques externes indésirables (EMI).

Riz. 10.1. Divers câbles à fibres optiques

L'idée derrière la structure du câble coaxial est que tous les champs électromagnétiques indésirables ne sont induits que dans le blindage. Lorsqu'il est correctement mis à la terre, le bruit induit est déchargé par les masses de la caméra et du moniteur. Électriquement, un câble coaxial ferme la boucle entre la source et le puits, où le noyau central du câble est le fil de signal et le blindage est le fil de terre. Par conséquent, la transmission sur câble coaxial est appelée transmission asymétrique.

Riz. 10.2. Section transversale du câble coaxial

Bruit et interférences électromagnétiques

L'efficacité avec laquelle le blindage d'un câble coaxial protège le conducteur central du bruit et des interférences électromagnétiques dépend du pourcentage de blindage. En règle générale, les fabricants indiquent des chiffres dans les spécifications de 90 à 99%. Mais gardez à l'esprit que même si un blindage à 100 % est promis, il est impossible d'obtenir une protection à 100 % contre les bruits extérieurs. La pénétration des champs électromagnétiques dans le câble coaxial dépend de la fréquence utilisée.

En théorie, seules les fréquences supérieures à 50 kHz sont supprimées avec succès, principalement en raison de l'atténuation cutanée. Toutes les fréquences inférieures à celles-ci induisent un courant électrique, dans une plus ou moins grande mesure.

La force du courant électrique dépend de la force du champ magnétique. Il est clair que nous nous intéressons avant tout au rayonnement de fréquence industrielle (50 ou 60 Hz), qui entoure la quasi-totalité des objets artificiels.

C'est pourquoi des problèmes surviennent si le câble coaxial est parallèle au secteur. L'amplitude de la tension électromagnétique induite dans le noyau central dépend, d'une part, du courant électrique circulant dans le câble électrique du réseau, qui, à son tour, dépend de la consommation de courant sur cette ligne.

Deuxièmement, cela dépend de la distance entre le câble coaxial et le câble d'alimentation. Et enfin, cela dépend de la longueur de ces câbles ensemble. Parfois, la proximité de 100 m n'a aucun effet, mais si un courant fort traverse le câble d'alimentation, même 50 m peuvent affecter la qualité du signal. Lors du montage, essayez (dans la mesure du possible) de vous assurer que les câbles d'alimentation et coaxiaux ne sont pas très proches les uns des autres. Pour une diminution tangible des champs électromagnétiques, il est nécessaire que la distance entre eux soit d'au moins 30 cm.

Sur l'écran du moniteur, les réseaux électriques d'interférence (indésirables) ressemblent à plusieurs bandes horizontales audacieuses glissant lentement vers le haut ou vers le bas. La fréquence de fluage est déterminée par la différence entre la fréquence des champs de signal vidéo et la fréquence de puissance et peut aller de 0 à 1 Hz. En conséquence, des bandes stationnaires ou se déplaçant très lentement apparaissent à l'écran.

D'autres fréquences apparaissent comme différentes - selon la source - des modèles de distribution de bruit. La règle générale est que plus la fréquence du signal indésirable induit est élevée, plus les détails du motif de bruit sont fins. Des interruptions intermittentes telles que la foudre ou le passage d'une voiture produiront un motif irrégulier de bruit.

Impédance caractéristique (impédance)

Les fils et câbles courts utilisés dans les équipements électroniques conventionnels ont une résistance, une inductance et une capacité négligeables et n'affectent pas la distribution du signal. Cependant, si un signal doit être transmis sur une distance assez longue, de nombreux facteurs différents sont impliqués dans le modèle de communication complexe. Les signaux haute fréquence sont particulièrement affectés.

Ensuite, la résistance, l'inductance et la capacité commencent à jouer un rôle important et affectent considérablement la transmission du signal.

Du point de vue de la théorie électromagnétique, un outil aussi simple qu'un câble coaxial peut être représenté comme un circuit composé de résistances (R), d'inductances (L), de condensateurs (C) et de conducteurs (G) par unité de longueur (comme indiqué dans la figure 10.3).

Riz. 10.3.1. Transmission vidéo sur câble coaxial

Riz. 10.3.2. Représentation théorique du câble coaxial

Lors de l'utilisation d'un câble court, ce circuit a peu d'effet sur le signal, mais si le câble est plus long, l'effet devient perceptible. Dans ce dernier cas, l'ensemble des éléments R, L et C devient si important qu'il agit comme un filtre passe-bas grossier, qui, à son tour, affecte l'amplitude et la phase des différentes composantes du signal vidéo. Plus les fréquences du signal sont élevées, plus elles sont affectées par les propriétés imparfaites du câble.

Chaque câble a une structure homogène et sa propre impédance caractéristique (impédance), qui est déterminée par les éléments R, L, C et G par unité de longueur.

Le principal avantage de la transmission vidéo asymétrique (qui sera discuté plus loin) est basé sur le fait que l'impédance caractéristique du support de transmission est indépendante de la fréquence (ceci s'applique principalement aux moyennes et hautes fréquences), tandis que le déphasage est proportionnel à la fréquence. .

Les caractéristiques d'amplitude et de phase d'un câble coaxial à basses fréquences dépendent largement de la fréquence elle-même, mais comme dans de tels cas, la longueur du câble est plutôt courte par rapport à la longueur d'onde du signal, l'effet sur la transmission du signal est négligeable.

Lorsque l'impédance caractéristique du câble coaxial correspond à l'impédance de sortie de la source vidéo et à l'impédance d'entrée du récepteur, un transfert d'énergie maximal se produit entre la source et le récepteur.

Pour les signaux haute fréquence tels que la vidéo, l'adaptation d'impédance est d'une importance primordiale. Lorsque l'impédance n'est pas adaptée, le signal vidéo est réfléchi en tout ou en partie vers la source, affectant non seulement l'étage de sortie, mais également la qualité de l'image. Une réflexion de 100 % du signal se produit lorsque l'extrémité du câble est soit court-circuitée, soit laissée ouverte (ouverte). Toute l'énergie (100 %) du signal (tension x courant) n'est transmise que lorsqu'il existe un accord entre la source, le support de transmission et le récepteur. C'est pourquoi nous insistons pour que le dernier élément de la chaîne du signal vidéo se termine toujours par 75 ohms.

En vidéosurveillance, une impédance caractéristique de 75 ohms est adoptée pour tous les équipements qui transmettent ou reçoivent des signaux vidéo. Par conséquent, un câble coaxial de 75 ohms doit être utilisé. Mais les fabricants fabriquent également d'autres équipements, tels que le 50 Ohm (qui dans certains cas est utilisé pour les équipements de diffusion ou RF), mais des convertisseurs d'impédance (passifs ou actifs) doivent être utilisés entre ces sources et les récepteurs 75 Ohm.

Riz. 10.4. Machine à tresser les câbles coaxiaux

L'adaptation d'impédance est également nécessaire lors de l'utilisation d'émetteurs et de récepteurs à paires torsadées, dont nous parlerons ci-dessous.

Le câble coaxial 75 ohms est la résistance complexe définie par le rapport tension/courant en chaque point du câble. Ce n'est pas une résistance active et ne peut donc pas être mesurée avec un multimètre ordinaire.

Pour calculer l'impédance caractéristique, nous utilisons la théorie électromagnétique et représentons le câble avec un circuit équivalent d'éléments R, L, C et G par unité de longueur.

L'impédance de ce circuit est :

Zс = CARRÉ ((R + jωL) / (G + jωC)) (48)

où, comme déjà expliqué, R- la résistance, L- inductance, g- conductivité et AVEC- la capacité entre le noyau central et l'écran par unité de longueur. symbole j Est l'unité imaginaire (racine carrée de -1) qui est utilisée pour représenter la résistance complexe, = 2πf, où - F la fréquence.

Si le câble coaxial est suffisamment court (moins de deux cents mètres), alors R et g peut être négligée, et en conséquence nous obtenons une formule simplifiée pour l'impédance d'un câble coaxial :

Zc = CARRÉ (L / C)(49)

Cette formule signifie que l'impédance caractéristique est indépendante de la longueur et de la fréquence du câble, mais dépend de la capacité et de l'inductance par unité de longueur. Cependant, ce n'est pas le cas si la longueur du câble (par exemple RG - 59 / U) dépasse deux cents mètres. Dans ce cas, la résistance et la capacité sont importantes et affectent le signal vidéo. Eh bien, pour des câbles assez courts, l'approximation ci-dessus est bonne.

Les contraintes de câble sont principalement le résultat de la résistance et de la capacité accumulées, qui sont si élevées que ladite approximation (49) cesse de fonctionner et le signal est fortement déformé. Cela se produit principalement sous la forme d'une chute de tension, d'une perte à haute fréquence et d'un retard de groupe.

En vidéosurveillance, le câble coaxial RG - 59 / U est le plus souvent utilisé, qui peut transmettre avec succès et sans correcteurs des signaux n / b à une distance de 300 m et des signaux couleur à une distance de 200 m.

Un autre câble populaire est le RG ‑ 11 / U, qui est plus épais et plus cher. La longueur maximale recommandée est de 600 m pour le signal n/b et de 400 m pour le signal couleur. Il existe également des câbles coaxiaux 75 ohms plus fins avec un diamètre de seulement 2,5 mm et même des câbles coaxiaux plats. Ils sont très pratiques pour les zones encombrées de nombreux signaux vidéo, telles que les grilles de commutation multi-entrées. La longueur maximale d'un tel câble est beaucoup plus courte que celle des câbles épais, mais elle est suffisante pour les connexions et les cavaliers. Veuillez noter que ces chiffres peuvent varier d'un fabricant à l'autre et en fonction de la qualité de signal attendue.

Riz. 10.5. Comparaison des dimensions physiques des câbles coaxiaux

La différence entre la longueur de câble maximale pour la transmission n/b et couleur est la sous-porteuse couleur de 4,43 MHz pour le système PAL ou de 3,58 pour le système NTSC. Étant donné qu'un long câble coaxial agit comme un filtre passe-bas, les informations de couleur seront affectées plus rapidement que les basses fréquences, de sorte que la perte d'informations de couleur précédera la perte de détails dans les basses fréquences.

Si une longueur plus longue est requise, des appareils supplémentaires peuvent être utilisés pour niveler et amplifier le spectre vidéo. De tels appareils sont appelés amplificateurs, égaliseurs ou égaliseurs de câble. Selon la qualité de l'amplificateur (et du câble), vous pouvez doubler voire tripler la longueur du câble.

Il est préférable de connecter des amplificateurs au milieu du câble là où le rapport S/W est le plus approprié, mais cela n'est souvent pas possible ou gênant en raison de difficultés d'alimentation et de stockage. Ainsi, la plupart des amplificateurs de vidéosurveillance sont conçus pour être connectés du côté d'une caméra de télévision, et dans ce cas, nous obtenons en fait une pré-correction et une pré-amplification du signal vidéo. Cependant, il existe également des appareils qui sont connectés sur le côté du moniteur et fournissent une sortie de 1 Vpp (signal vidéo crête à crête) avec une correction ultérieure de la bande passante du signal vidéo.

Riz. 10.6. Le câble coaxial miniature économisera de l'espace et ???

D'après l'explication théorique susmentionnée de l'impédance, il est clair que l'uniformité de la longueur du câble est essentielle pour répondre aux exigences d'impédance caractéristique. La qualité du câble dépend de la précision et de l'uniformité du noyau, du diélectrique et du blindage.

Ces facteurs déterminent les valeurs de C et L par unité de longueur de câble. C'est pourquoi une attention particulière doit être portée au routage et à la terminaison des câbles. Les boucles et les plis compromettent l'uniformité du câble et affectent donc son impédance. Cela entraîne une perte de haute fréquence, c'est-à-dire une perte de détails fins de l'image ainsi qu'un doublement de l'image en raison des réflexions du signal. Ainsi, si un câble court de haute qualité n'est pas acheminé correctement, avec des virages serrés, la qualité d'image sera très loin d'être idéale.

La qualité de l'image sera meilleure si la courbure de la boucle fait 10 fois le diamètre du câble coaxial. Cela revient à dire : "le rayon de la boucle doit être d'au moins 5 diamètres ou 10 rayons du câble". Cela signifie que le câble RG ‑ 59 / U ne doit pas être plié en une boucle d'un diamètre inférieur à 6 cm (2,5 "), et le RG ‑ 11 / U ne doit pas être plié en une boucle d'un diamètre inférieur à 10 cm (4").

Le cuivre est l'un des meilleurs conducteurs pour câble coaxial. Seuls l'or et l'argent ont des indicateurs de performance plus élevés (résistance, corrosion), mais ils sont trop chers pour la production de câbles. Beaucoup de gens pensent que les meilleurs câbles sont en acier recouvert de cuivre, mais ce n'est pas le cas.

L'acier plaqué de cuivre est tout simplement moins cher et sans doute plus rigide, mais le cuivre est meilleur pour les longs câbles de vidéosurveillance. Les câbles coaxiaux en acier plaqué de cuivre sont acceptables pour les antennes communautaires où les signaux transmis sont modulés HF (VHF ou UHF, MB ou UHF). À savoir, à des fréquences plus élevées, ce que l'on appelle l'effet de peau (effet de surface) est plus prononcé : le signal réel circule sur la surface de cuivre du conducteur (pas le blindage, mais le conducteur central). Les signaux vidéo sont dans la bande de base et, par conséquent, le câble coaxial en acier recouvert de cuivre peut convenir aux signaux RF, mais pas à la vidéosurveillance. Utilisez donc toujours un câble coaxial en cuivre.

Riz. 10.7. Rayon de courbure minimum de la boucle

connecteurs BNC

En vidéosurveillance, la terminaison de câble coaxial est largement utilisée, appelée connecteur BNC (selon les premières lettres des noms des créateurs Baïonnette ‑ Neil ‑ Concelman). Il existe trois types de connecteurs BNC : filetés, sans soudure et à sertir.

L'expérience prouve que les connecteurs BNC à sertir sont les plus fiables. Ils nécessitent des outils de sertissage spéciaux et coûteux, mais ils valent bien l'investissement. Plus de 50 % des problèmes d'installation du système sont le résultat d'une mauvaise ou d'une mauvaise terminaison de câble.

L'installateur n'a pas besoin de connaître ou de comprendre à fond tous les équipements utilisés dans le système (cela relève de la responsabilité du concepteur ou du fournisseur), mais s'il installe et termine les câbles de manière experte, le système fonctionnera presque certainement parfaitement.

Le marché offre une variété de produits BNC. Les plus courants d'entre eux sont les plug-in (connexions de contact mâles, "papas"). Il existe également des connexions femelles de contact (« mamans »), des adaptateurs d'angle, des adaptateurs BNC ‑ BNC (souvent appelés « barils"), terminaisons 75 ohms (ou " charges factices "), adaptateurs BNC vers d'autres types de connexions, etc.

La rupture du câble au milieu et la terminaison des extrémités résultantes entraîneront une certaine perte de signal, en particulier si les extrémités sont mal terminées ou si des connecteurs BNC de mauvaise qualité sont utilisés. Une bonne terminaison entraîne une perte de signal de seulement 0,3 à 0,5 dB. S'il n'y a pas trop de terminaisons sur un câble, le signal sera légèrement affecté.

Riz. 10.8. connecteur BNC

Il existe des connecteurs BNC plaqués argent et même plaqués or conçus pour minimiser la résistance de contact et protéger le connecteur de l'oxydation, ce qui est particulièrement important dans les zones côtières (en raison de l'exposition à l'eau salée et à l'air humide) et les zones industrielles.

Un bon kit d'installation de connecteurs BNC doit comprendre une cosse plaquée or ou argent pour couper le câble, la gaine (base) du connecteur ( Corps de coque BNC), une bague pour sertir l'écran et un tube-protecteur en caoutchouc (parfois appelé " botte de décharge de traction») Pour protéger l'extrémité du connecteur des courbures brusques et de l'oxydation.

Riz. 10.9. Eléments de sertissage BNC (entrée et sortie)

Riz. 10.10. Divers connecteurs et adaptateurs BNC

Câbles coaxiaux et terminaisons BNC

Ne coupez jamais un câble coaxial avec une pince coupante ou une pince électrique. Il est très dangereux de peler un câble coaxial avec une pince coupante électrique. Premièrement, de petites particules de cuivre tombent autour du conducteur central, ce qui peut provoquer un court-circuit. Mais même si aucun court-circuit ne se produit, l'impédance change. Deuxièmement, l'utilisation de pinces conventionnelles pour connecter BNC au câble coaxial ne donne jamais un résultat fiable. En général, ce sont des outils très dangereux pour la terminaison de connecteurs BNC à sertir et ne doivent être utilisés qu'en dernier recours lorsqu'aucun autre outil n'est disponible (et soyez extrêmement prudent).

Si votre travail consiste à terminer de manière permanente des câbles coaxiaux, procurez-vous un bon ensemble d'outils spéciaux. Il s'agit de : des couteaux spéciaux (cutters), des outils pour dénuder les fils et pour sertir.

Riz. 10.11. Exemples de mauvaise connexion des connecteurs BNC

Les outils de dénudage et de sertissage doivent correspondre au diamètre du câble. Si vous utilisez du câble RG - 59 / U (diamètre 6,15 mm), ne confondez pas

c'est avec RG ‑ 58 / U (5 mm de diamètre), bien qu'ils se ressemblent presque. Ces câbles ont des impédances différentes : le RG - 59 / U a 75 ohms et le RG - 58 / U a 50 ohms. De plus, le RG-59/U possède un noyau central légèrement plus épais et un écran. Les connecteurs BNC du RG - 58 / U ont le même aspect extérieur, mais sont plus fins à l'intérieur.

Il est préférable de s'entraîner à terminer le câble avant de commencer l'installation, en sacrifiant un connecteur. Parfois, une légère différence dans les dimensions des câbles, même s'il s'agit de RG - 59 / U, peut entraîner une multitude de problèmes lors de la connexion des connecteurs.

Techniquement, il est préférable d'utiliser un câble coaxial avec un conducteur interne solide - à la fois en termes d'impédance (le câble est plus rigide et conserve une "rectitude") et en termes de terminaison. A savoir, un tel câble est plus facile à terminer qu'un câble à âme torsadée qui est trop flexible. Certaines personnes préfèrent le câble coaxial torsadé ( échoué), principalement en raison de sa flexibilité. Cependant, lorsque vous travaillez avec un tel câble, des précautions doivent être prises lors de la terminaison, car un court-circuit peut facilement se produire entre le conducteur central et l'écran.

S'il n'y a pas d'autres outils à portée de main, il est préférable de prendre les connecteurs BNC soudés et de les sceller, respectivement, à l'aide de soudure. Soyez conscient de la température de soudure du fer ainsi que de la qualité de la soudure, car l'isolation peut être facilement endommagée et l'impédance modifiée. Dans ce cas, il est préférable d'utiliser un câble coaxial multiconducteur.

Si vous disposez de différents connecteurs à sertir, choisissez celui qui durera le plus longtemps, c'est-à-dire le plus solide et le plus résistant à la corrosion, comme les connecteurs BNC plaqués argent ou plaqués or. Nous recommandons également l'utilisation de « tubes en caoutchouc » (parfois appelés « tubes de sécurité ») pour protéger l'intérieur du BNC de la corrosion et pour minimiser les contraintes de flexion lors de la connexion et de la déconnexion.

Dans des cas particuliers, comme lors de l'installation de dômes PTZ, un câble coaxial de 75 ohms très fin et flexible peut être nécessaire (puisque la caméra tourne et s'incline constamment). Les fabricants de câbles proposent ce câble, mais gardez à l'esprit qu'il nécessitera des connecteurs BNC et des outils spéciaux.

Même si un tel câble n'a que 2,5 mm de diamètre (comme le câble RG - 179 B/U), son impédance sera également de 75 Ohm, ce qui est obtenu à l'aide d'un diélectrique spécial et de l'épaisseur de l'âme centrale. L'atténuation d'un tel câble est élevée, mais pour de courtes distances elle est insignifiante.

Si un câble long est requis, d'autres câbles 75 Ohm sont nécessaires, par exemple RG ‑ 11B / U avec un diamètre total de plus de 9 mm. Inutile de dire que le RG-11 nécessite également des outils spéciaux et des connecteurs BNC. Certains techniciens utilisent des mécanismes spéciaux pour dénuder ou étiqueter les câbles coaxiaux. Ce sont des mécanismes assez coûteux et difficiles à trouver, mais si vous êtes constamment engagé dans l'installation de grands systèmes de vidéosurveillance, les efforts, le temps et l'argent consacrés à leur recherche et à leur acquisition se justifieront.

Riz. 10.12. Comment brancher correctement le connecteur BNC (les dimensions dépendent de l'outil utilisé pour dénuder l'extrémité du câble)

Riz. 10.13. Outils de résiliation

Le tableau 10.1 montre les valeurs d'atténuation typiques pour divers câbles coaxiaux. Notez que l'atténuation est indiquée en décibels et fait référence à l'amplitude de la tension vidéo.

En utilisant le tableau de la section sur le rapport S/B pour les caméras de télévision, vous pouvez calculer que 10 dB équivaut à une atténuation du signal de 30%, soit 0,3 Vpp. Dans un câble RG-59 de 300 m, le signal est atténué de 10 dB. Cette faible amplitude de signal peut ne pas être suffisante pour un moniteur vidéo ou un magnétoscope. Avec cette atténuation, un amplificateur est nécessaire.

Méthodes d'installation

Avant l'installation, vous devez vérifier les longueurs de câble proposées par les fournisseurs. Habituellement, des bobines de câble sont incluses avec une longueur d'environ 300 m (1000 ft), mais on trouve également des bobines de 100 m et de 500 m. Naturellement, si possible, il est préférable de faire passer un câble continu. Si, pour une raison quelconque, un câble plus long est requis, il peut être rallongé en scellant les extrémités des câbles principaux et supplémentaires. Bien que généralement dans un tel cas, la connexion s'effectue à l'aide d'un adaptateur BNC - BNC (" baril”), Mais pour réduire le nombre de points de connexion, il est préférable d'utiliser une fiche BNC et une femelle (c'est-à-dire des sertissages BNC mâle et femelle).

Avant de poser le câble, vous devez examiner l'itinéraire pour déceler des problèmes potentiels tels que des angles vifs, des conduits de câbles obstrués, etc. Après avoir déterminé un itinéraire viable, distribuez le câble de manière à ce que les points de connexion et de connexion des amplificateurs soient facilement accessibles.

Il est important qu'une quantité suffisante de câble soit laissée aux emplacements des futurs raccordements. Habituellement, un chevauchement de 1 m de câbles est suffisant.

Si possible, le câble doit être installé dans un conduit de taille appropriée.

Les fabricants proposent des conduits de différentes longueurs et diamètres, en fonction du nombre de câbles et de leurs diamètres. Pour l'acheminement externe des câbles, un conduit spécial avec une protection UV renforcée est requis. Dans les environnements spéciaux, tels que les gares ferroviaires, utilisez des conduits métalliques spéciaux. Ils protègent le câble d'un rayonnement électromagnétique accru lors du passage du train électrique.

Les mêmes précautions doivent être suivies lors de la pose de câbles coaxiaux sous terre. Dans ce cas, une attention particulière doit être accordée à la prévention des dommages causés par une charge excessive aux points locaux. De telles charges peuvent se produire aux points de contact du câble avec un matériau de remblai non homogène ou des irrégularités dans la tranchée. Les dommages pour cette raison n'apparaîtront pas immédiatement, mais l'image souffrira du changement d'impédance aux points de déformation du câble. D'une manière ou d'une autre, les coûts de creusement et de réparation du câble sont très élevés, et il vaut mieux essayer immédiatement de faire tout son possible pour une bonne installation.

Vous protégerez bien le câble des dommages si vous posez le câble sur une couche de sable d'environ 50 à 150 mm d'épaisseur et que vous le saupoudrez de la même couche de sable sur le dessus. Une attention particulière doit être accordée au creusement d'une tranchée dont le fond doit être plat, sans saillies. Lors du creusement de la tranchée, assurez-vous qu'il n'y a pas de pierres dans le remblai qui pourraient endommager le câble.

Riz. 10.16. Machine de terminaison automatique de câble coaxial

Riz. 10.17. Un exemple d'excellente organisation des câbles

La profondeur de la tranchée dépend du type de sol et de la charge surfacique attendue. Dans la roche dure, une tranchée de seulement 300 mm de profondeur sera nécessaire, et si le sol est meuble et que la tranchée traverse la route, la tranchée doit avoir une profondeur de 1 m. La tranchée doit normalement avoir une profondeur de 400 à 600 mm et de 100 à 300 mm. lit de sable de mm d'épaisseur.

Placer un câble coaxial dans un chemin de câbles (goulotte) nécessite de respecter la même règle de base : le rayon de courbure minimum.

Comme mentionné, le rayon de courbure minimum dépend de la taille du câble coaxial, mais en règle générale, le rayon de la boucle doit être d'au moins 5 diamètres (ou 10 rayons) du câble. La règle de courbure minimale doit être respectée même en cas d'utilisation d'un chemin de câbles. Évitez d'essayer de le plier ou de le ranger lorsque vous essayez de le poser à côté de câbles d'alimentation ou d'autres câbles.

N'oubliez pas que plier le câble au-delà du rayon minimum affectera l'impédance et entraînera une perte de qualité vidéo.

Riz. 10.18. L'organisation et l'étiquetage précis des câbles demandent beaucoup de temps et d'efforts

Riz. 10.19. Dispositif de marquage automatique des câbles

Les câbles coaxiaux sont tirés à l'aide de "conducteurs" en acier ou en plastique (guides). Les produits fabriqués à partir de nouveaux plastiques rigides destinés à cet effet gagnent de plus en plus en popularité. On les appelle "serpents".

Les serre-câbles couramment utilisés conviennent, mais n'oubliez pas de ne pas appliquer de force excessive pour éviter d'écraser le câble coaxial et de modifier son impédance.

Si de la graisse est nécessaire, contactez le fabricant du câble pour obtenir des conseils. Pour réduire les frottements, vous pouvez également utiliser des granulés de talc ou de polystyrène ( haricot ‑ sac ‑ type haricots en polystyrène).

Dans certains cas, le câble a déjà des connecteurs d'extrémité. Lors de la pose du câble, ils doivent être bien protégés. Les trous doivent alors être plus grands.

Entre les extrémités de l'attache du câble, il est préférable de laisser un léger jeu, et de ne pas mettre le câble dans une interférence, auquel cas il « réagira » mal aux fluctuations de température et aux vibrations.

Si le câble est endommagé de quelque manière que ce soit pendant l'installation, laissez un câble supplémentaire près de la section endommagée afin de pouvoir insérer des connecteurs BNC supplémentaires.

Réflectomètre dynamique de domaine temporel

Si vous devez poser un itinéraire complexe et long d'un câble coaxial, alors un réflectomètre dynamique ( réflectomètre dans le domaine temporel, TDR).

Le principe de base d'un OTDR est qu'il génère des impulsions courtes et fortes et mesure l'énergie réfléchie. En déterminant le temps de retard entre les signaux d'entrée et réfléchis, il est possible de déterminer de manière assez précise l'emplacement des terminaisons de câble défectueuses et/ou des virages serrés. Ceci est particulièrement important si le câble passe dans des endroits inaccessibles.

Riz. 10.20. Réflectomètre dynamique de domaine temporel

L'un des principaux composants du kit d'installation du répéteur GSM est l'assemblage du câble. Et dans ce contexte, il est difficile de surestimer le bon choix d'un câble haute fréquence, qui sera optimal dans votre cas. Voyons quel câble coaxial est préférable de choisir et quelles sont les différences entre les types populaires de ce matériau.

Principales caractéristiques des câbles coaxiaux

Si nous parlons de fournir un signal pour un amplificateur cellulaire, la propriété la plus importante du câble est le taux d'atténuation de ce signal lui-même, ainsi que l'impédance caractéristique. Les experts recommandent d'utiliser des produits avec une impédance d'onde de 50 Ohm, sinon il y a un risque de détérioration de la communication et même de panne de l'équipement. C'est pourquoi vous ne pouvez pas utiliser de câbles destinés à la télévision par satellite, aux systèmes de vidéosurveillance, par exemple, RG-6, RG-59, car ils ont une résistance de 75 ohms.

Habituellement, lors de l'installation de répéteurs, une dimension de 10 à 30 mètres est utilisée. Tout dépend de la distance entre l'antenne de réception, qui est installée sur la façade du bâtiment, le toit, la tour et l'équipement de réception. Plus la longueur du conducteur de signal est courte, plus sa puissance et sa pureté sont élevées. Cependant, avec des matériaux de haute qualité, vous pouvez obtenir l'effet souhaité même avec un câble de 100 mètres. Comme indiqué ci-dessus, de telles tâches nécessitent une structure avec un facteur d'amortissement minimum. Si le niveau d'atténuation du signal est inférieur à 3 dBm pour chaque mètre linéaire, alors la qualité de transmission est légèrement dégradée. Dans le cas d'une augmentation de la valeur jusqu'à 5 dBm, la baisse de qualité sera très sensible, et, à partir de 6 dBm, il devient impossible de travailler avec un câble.

Tous les câbles coaxiaux ont approximativement la même structure :

noyau central (cuivre, aluminium, leur combinaison);
isolant polymère (diélectrique solide / en mousse);
écran et tresse métallique;
gaine extérieure qui protège la tresse du contact avec l'environnement.

L'un des formats les plus courants fait référence aux câbles coaxiaux minces. Elle est basée sur une âme en cuivre mono-(standard) ou torsadée, la tresse est également en cuivre. De plus, un écran en papier d'aluminium est utilisé. Le câble convient aussi bien à une utilisation intérieure qu'extérieure à des températures allant de -55 à + 125 °C. L'inconvénient de ce choix peut être considéré comme une atténuation du signal relativement élevée, c'est pourquoi il est recommandé d'utiliser le RG-58 uniquement lorsque la longueur du départ est de 3 à 10 m.

Le soi-disant Thicknet ou "Ethernet épais". Ses principales différences par rapport à la version précédente : plus grand diamètre du conducteur central (monoconducteur en aluminium cuivré) et la section totale du câble, moins de flexibilité, prix plus élevé. Il est largement utilisé par les professionnels lors de l'installation d'une connexion entre une antenne externe et un amplificateur de communication jusqu'à 10 m de long, la plage de fréquence est de 140-1900 MHz. Des connecteurs spéciaux sont utilisés qui nécessitent une soudure. Convient pour une utilisation intérieure et extérieure.

Contrairement aux modèles précédents, le RG-213 utilise en standard une âme centrale torsadée en cuivre (7xØ0,75 mm), ce qui augmente sensiblement l'élasticité du câble et minimise le rayon de courbure. Tresse - cuivre étamé, blindage en feuille d'aluminium. L'isolant RG-213 est en mousse de polyéthylène, la gaine extérieure est en PVC. Plage de température de fonctionnement : de -20 à + 75°C. En fait, il s'agit d'un RG-8 amélioré qui répond à la norme américaine MIL-C-17D.

Le câble est principalement utilisé pour les gammes 900, 1800, 2100, 2400 et 2600 MHz, a la moitié du taux de perte à 900 MHz par rapport au RG-58. Composition 5D-FB : Conducteur simple en cuivre isolé en mousse, blindage en cuivre, feuille d'aluminium et gaine résistante aux UV. L'atténuation est au niveau du RG-213 (19,7 dB à 100 m), bien que le câble précédent soit 1,5 fois plus épais. Il existe une modification CCA qui fournit un noyau central et une tresse en aluminium plaqué cuivre. Bon rapport qualité prix.

L'un des types de câbles coaxiaux les plus modernes, développé à l'aide de la technologie PEEG - un composé de polyéthylène HDPE dense est utilisé comme diélectrique de travail. De plus, la composition de l'isolation comprend jusqu'à 60 % d'azote et seulement 40 % de polymère, ce qui garantit un taux d'atténuation du signal sans précédent. 8D-FB est utilisé lorsqu'un long câble est nécessaire. De plus, la coque du feeder résiste bien aux environnements agressifs et aux conditions climatiques difficiles. Le câble est recommandé pour une utilisation dans la gamme de fréquences GSM-1800, 3G-2100, LTE-2500.

Ce câble a une atténuation du signal par unité de longueur encore plus faible que dans le cas du produit précédent, mais a un diamètre extérieur de 13 mm contre 11 mm pour le 8D-FB. Composition : âme centrale en cuivre pur ou en aluminium cuivré (cuivre - au moins 15%), tresse - cuivre étamé avec feuille d'aluminium double face sur base lavsan (des propriétés de blindage élevées sont fournies), diélectrique - polyéthylène expansé, gaine -PVC. La plage de fréquences de fonctionnement va jusqu'à 6000 MHz.

L'âme centrale est en cuivre pur (Ø 1,4 mm), la tresse 90 dB est étamée (complétée d'une feuille d'aluminium double face). Le produit a un facteur de protection élevé, le boîtier est protégé contre les UV. Le diamètre extérieur du câble est de 6 mm. Gamme de fréquences : 30-6000 MHz.

Remplacement direct du câble RG-8, analogue au RG-213. Section du conducteur en cuivre - 2,7 mm, isolant - diélectrique en mousse, tresse - cuivre étamé avec feuille d'aluminium double face. En raison de sa résistance aux températures extrêmes et aux ultraviolets, le boîtier CNT-400 est utilisé avec succès à l'extérieur. Diamètre extérieur - 10,3 m Propriétés principales : faible coefficient d'atténuation (à 900 MHz - environ 13 dB/100 m) et stabilité du déphasage aux variations de température, flexion.

Analogue fonctionnel du 5D-FB, qui a un conducteur central en cuivre massif (Ø1,78 mm), une tresse en cuivre étamé, une isolation en mousse de polyéthylène (avec un mélange d'azote). La version standard est conçue pour une utilisation en extérieur, il existe également des versions DB - étanche, FR - ignifuge. La variété de PVC LMR-300 est utilisée uniquement à l'intérieur. Le produit présente une faible perte de signal et une bonne flexibilité (le rayon de courbure est de 7,8 pouces ou 22 mm).

Il est analogue au RG-58, a des pertes beaucoup plus faibles que le RG-8 et a une bonne flexibilité (diamètre de pliage - 1 pouce ou 25 mm). En plus de la version standard, ignifuge et étanche, il existe une version UltraFlex super flexible avec une gaine en élastomère thermoplastique. Le fil central est massif, en aluminium cuivré, la tresse est en cuivre étamé. Le diamètre total est de 10,3 mm.

L'objectif principal d'un câble coaxial est la transmission de signaux dans divers domaines technologiques :

systèmes de communication;
réseaux de diffusion;
réseaux informatiques;
systèmes d'alimentation d'antennes;
ACS et autres systèmes techniques de production et de recherche scientifique ;
systèmes de contrôle, de mesure et de contrôle à distance;
systèmes d'alarme et d'automatisation;
systèmes de contrôle objectif et de vidéosurveillance;
canaux de communication de divers appareils radio-électroniques d'objets mobiles (navires, aéronefs, etc.);
communications intra-unités et inter-unités dans le cadre d'équipements électroniques;
canaux de communication dans les appareils ménagers et amateurs;
l'équipement militaire et d'autres domaines d'application spéciale.

Appareil

Le câble coaxial (voir photo) se compose de :

A - coques (servant à l'isolement et à la protection contre les influences extérieures) en polyéthylène stabilisé à la lumière (c'est-à-dire résistant aux rayons ultraviolets du soleil), en polychlorure de vinyle, en ruban fluoroplastique ou en un autre matériau isolant ;
B - un conducteur externe (écran) sous la forme d'une tresse, d'une feuille, d'un film recouvert d'une couche d'aluminium et de leurs combinaisons, ainsi qu'un tube ondulé, une torsion de rubans métalliques, etc. en cuivre, en cuivre ou alliage d'aluminium;
C - isolation réalisée sous forme de remplissage diélectrique solide (polyéthylène, polyéthylène expansé, fluoroplastique solide, ruban fluoroplastique, etc.) ou semi-aérien (corde-tresse tubulaire, rondelles, etc.), assurant la constance de la position relative ( coaxialité) des conducteurs internes et externes ;
D - un conducteur interne sous la forme d'un seul fil droit (comme illustré) ou enroulé, fil torsadé, tube en cuivre, alliage de cuivre, alliage d'aluminium, acier cuivré, aluminium cuivré, cuivre argenté, etc. .

Du fait de la coïncidence des centres des deux conducteurs, ainsi qu'un certain rapport entre le diamètre de l'âme centrale et de l'écran, un mode d'onde stationnaire se forme à l'intérieur du câble dans le sens radial, ce qui permet de réduire la perte d'énergie électromagnétique pour le rayonnement à presque zéro. En même temps, le blindage offre une protection contre les interférences électromagnétiques externes.

Il existe plusieurs idées fausses courantes sur le câble coaxial.

Une idée fausse commune selon laquelle tous les câbles blancs sont bons

Tous les câbles blancs ne sont pas de bonne qualité, et tous les câbles de bonne qualité ne sont pas blancs ! Cette idée fausse est basée sur la similitude superficielle des câbles bon marché avec les produits des principaux fabricants mondiaux. Les principales différences entre les câbles de qualité et les faux sont le diélectrique physiquement expansé avec injection de gaz et la double feuille (feuille - polyester - feuille) en tant qu'écran solide. Le diélectrique physiquement expansé est une structure de cellules isolées remplies de gaz. Il n'absorbe pas l'eau et est plus résistant aux contraintes mécaniques. La constante diélectrique d'un tel matériau est proche de l'idéal et se maintient pendant 15 ans ou plus, et, par conséquent, les pertes dans le câble par vieillissement sont proches des pertes initiales.

Étant donné que les fabricants de câbles bon marché ne peuvent pas se permettre des technologies coûteuses, ils utilisent un diélectrique en mousse chimique. Il absorbe l'humidité comme une éponge lorsque l'enveloppe extérieure est endommagée et est sensible aux influences mécaniques extérieures. De plus, en raison du vieillissement, ses pertes augmentent (Fig. 1). De plus, les câbles bon marché n'utilisent pas de double feuille (mais uniquement une seule feuille) comme écran principal, ce qui réduit l'effet de blindage et rend le câble sensible aux interférences externes (prolongateurs radio, SENAO, etc.). Par conséquent, un tel câble ne peut pas être utilisé dans des réseaux interactifs avec une voie de retour. Si les câbles douteux utilisent une tresse en cuivre (câble soudé), alors les câbles de haute qualité utilisent une tresse en cuivre étamé. L'étain-aluminium est préféré au cuivre-aluminium. C'est-à-dire que si la gaine extérieure du câble est endommagée ou si le connecteur fuit, de l'humidité pénètre dans le conducteur extérieur et, à la suite d'une réaction électrochimique, la feuille d'aluminium est détruite. Cela conduit à une diminution significative des propriétés de blindage du câble.

les performances des câbles low-cost se dégradent avec le temps ;
les propriétés de blindage de ces câbles sont inférieures à celles des câbles de haute qualité des fabricants mondiaux ;
bien que les câbles bon marché aient de meilleures caractéristiques que le câble domestique RK75-4-11, ils ne doivent pas être utilisés dans les réseaux où un canal de retour est censé être utilisé. Le domaine d'application de ces câbles est le câblage non critique avec un niveau de signal élevé, s'il n'y a pas d'exigences particulières pour le blindage.

Exagération déraisonnable de l'importance du tressage secondaire

Il existe une opinion selon laquelle plus la tresse est épaisse, meilleur est le câble. Ce n'est pas tout à fait vrai ! Quant aux faibles pertes dans le câble... Comme, plus la tresse est épaisse - moins il y a de pertes ! En effet, l'atténuation dans un câble coaxial est la somme des pertes de conducteur, des pertes diélectriques et des pertes de rayonnement. Le dernier paramètre est considéré séparément et caractérise l'efficacité du criblage.

Commençons donc dans l'ordre :

La perte de conducteur dépend de la fréquence du signal en raison d'une diminution de l'épaisseur de la peau et d'une diminution correspondante de la conductivité. L'utilisation de cuivre de haute qualité dans les câbles de la couche de revêtement du conducteur central ou pour l'ensemble du conducteur central peut réduire l'atténuation globale dans le câble.
Les pertes diélectriques dépendent également de la fréquence du signal. La puissance des pertes dans le diélectrique est dépensée pour la réorientation des molécules diélectriques dans le champ haute fréquence. Avec une augmentation de la constante diélectrique du matériau, la puissance de perte augmente également. L'utilisation de polyéthylène physiquement expansé (plutôt que solide) comme diélectrique permet de réduire la quantité de pertes dans le diélectrique. Par diélectrique physiquement moussé, nous entendons mousser avec injection de gaz. Dans ce cas, des micropores isolés remplis d'un gaz inerte (azote) sont créés dans le diélectrique. C'est cette structure qui assure de faibles pertes dans le diélectrique et garantit sa stabilité sur de nombreuses années de fonctionnement. L'utilisation d'un tel diélectrique dans les câbles CAVEL permet une diminution des paramètres due au vieillissement de seulement 5%, et dans les câbles BELDEN - de 1%. Dans les câbles où, pour des raisons d'économie, cette technologie n'est pas utilisée, les paramètres sont réduits de 50 ... 70 %. D'où la règle : nous ne sommes pas assez riches pour acheter des choses bon marché !
L'efficacité du blindage détermine le niveau de puissance relatif émis par le câble dans l'air et, en même temps, le degré de protection du câble contre les interférences externes. Le facteur de blindage (exprimé en décibels) est défini comme le rapport entre l'intensité du signal d'une perturbation externe et la puissance générée par cette perturbation dans le câble.

Un haut degré de blindage dans les câbles est obtenu grâce à l'utilisation d'un blindage combiné à deux couches - une feuille d'aluminium et une tresse de conducteurs torsadés. Comme premier écran, un ruban de polystyrène laminé avec de l'aluminium des deux côtés est utilisé, et comme deuxième couche, des tresses de cuivre étamé - CuSn ou aluminium AL (cela s'applique aux câbles de haute qualité) sont utilisées. C'est donc cette première couche qui assure les principales fonctions de blindage. De plus, les propriétés de blindage du cuivre sont supérieures à celles de l'aluminium, donc, là où 40 % de cuivre sont suffisants, 80 % d'aluminium sont nécessaires ! En d'autres termes, les mêmes câbles, mais avec des densités de tresse différentes, telles que 40 % et 80 %, auront la même atténuation.

Pour les câbles bon marché, un premier écran à trois couches (AL-film-AL) est un luxe inabordable. Dans le meilleur des cas, une feuille avec un support en polyester est utilisée, et généralement de l'aluminium est pulvérisé sur le support. C'est là qu'un tressage épais est indispensable ! Mais, hélas, "l'économie doit être économique". D'où la règle : du fromage gratuit uniquement dans une souricière.

Quant à la résistance accrue ... Si les câbles sont étirés lors de l'installation, ou s'il y a de longs affaissements (étirement dû à leur propre poids), une âme centrale en acier cuivré est utilisée dans de tels cas. Et dans de tels câbles, c'est l'âme centrale en acier qui sert d'élément de renfort, et non la tresse, même la plus épaisse. D'ailleurs, la qualité de la couche de revêtement est aussi un enjeu très important, car on se souvient de l'effet peau !

Et directement sur le blindage : les principales fonctions de blindage sont assurées par la couche de feuille (dans les câbles de haute qualité), et la tresse joue une fonction de blindage secondaire et est plus destinée à la transmission du courant, ainsi qu'à donner de la flexibilité au câble . C'est-à-dire que plus la densité de la tresse est élevée, plus le courant peut être transmis (par exemple, lors de l'alimentation à distance des amplificateurs). L'influence de l'épaisseur de la tresse sur l'efficacité du blindage est indiquée dans le tableau.

On peut voir dans le tableau qu'avec une augmentation de la densité de la tresse de 40 % à 70 %, le facteur de blindage n'augmente que de 5 dB, tandis que le coût du câble augmente. D'où la règle : s'il n'y a pas de différence, pourquoi payer plus ? C'est peut-être la seule façon d'économiser de l'argent sur le câble.

Le câble coaxial fabriqué par les sociétés cotées est conçu conformément à la norme internationale IEC 1196 pour les câbles radiofréquence et est certifié ISO 9001 et 9002, ce qui confirme la qualité des produits.

Les câbles coaxiaux sont l'élément passif le plus important des réseaux de télévision par câble. Leur qualité et leur fiabilité affectent considérablement la durée de vie du câblage.

lors de l'achat d'un "câble blanc", il est judicieux de préciser le nom du fabricant (indiqué sur le câble), et s'il ne fait pas partie de ceux indiqués dans la liste, vous devez vous assurer que le fabricant dispose des certificats de qualité appropriés ;
cela ne vaut guère la peine d'économiser sur l'achat de 30 m de câble et l'achat d'un faux si vous pouvez acheter un câble de haute qualité une fois pour toute ;
vous ne devriez pas payer trop cher pour une tresse épaisse, et si vous avez besoin d'un blindage accru, il existe des câbles spéciaux pour cela, mais c'est une autre histoire ...

Ensuite, je voudrais approfondir un certain nombre de problèmes et de problèmes rencontrés par les consommateurs de câble coaxial. Parmi les nombreuses questions, des questions sur la gaine d'un câble coaxial se posent souvent.

Quel boîtier est le meilleur : polyéthylène ou chlorure de polyvinyle ?

Très souvent, cette question est considérée sans tenir compte des conditions de fonctionnement spécifiques du câble coaxial.

Ces conditions comprennent les points suivants :

Conditions climatiques de fonctionnement
Ce groupe comprend les paramètres de résistance du câble coaxial aux influences non électriques et non mécaniques de l'environnement extérieur. Il résiste aux effets des températures élevées et basses, de l'humidité, du rayonnement solaire et des environnements agressifs.
Conditions de fonctionnement mécaniques
Ce groupe comprend les paramètres de résistance des câbles coaxiaux aux contraintes mécaniques. Il s'agit de la résistance aux vibrations, aux charges linéaires, aux plis, aux effets dynamiques de la poussière.

Le composé de PVC est le plus largement utilisé pour les gaines des câbles RF coaxiaux importés. À des températures normales et élevées, le composé PVC offre une plus grande flexibilité de câble et une facilité d'installation des connecteurs que le polyéthylène.

Il est ininflammable et peut être blanc pour rehausser l'apparence du câble.

Cependant, à des températures élevées, le plastifiant contenu dans la gaine peut migrer dans le diélectrique polyéthylène, augmentant considérablement ses pertes diélectriques. Cet inconvénient est éliminé par les fabricants mondiaux de câbles en utilisant un composé plastique spécial avec des plastifiants non migrant.

Le composé spécial est basé sur l'utilisation de polychlorure de vinyle primaire de haute qualité, ce qui permet de réaliser tous les avantages de ce type de boîtier.

Les fabricants de câbles bon marché ne peuvent pas se permettre d'utiliser des matériaux coûteux.

Le composé plastique utilisé par ces fabricants à partir de matières premières secondaires est nettement inférieur au polychlorure de vinyle spécial dans un certain nombre de paramètres. Il s'agit d'une absorption élevée d'humidité, d'une faible résistance aux UV, d'une faible résistance et d'une faible élasticité. Tous ces inconvénients conduisent à un vieillissement rapide de la coque et à la perte de ses fonctions protectrices.

À la suite de ces processus, une instabilité des paramètres électriques du câble coaxial apparaît, qui commence souvent à suivre avec précision les conditions météorologiques en modifiant ses caractéristiques électriques. La fatigue et une diminution de la résistance mécanique de la gaine d'un câble coaxial se manifestent le plus clairement dans sa rupture transversale avec de longs affaissements verticaux sans attaches intermédiaires, ce qui est souvent pratiqué dans notre pays.

Il n'y a pas de tels inconvénients dans la coque en composé de PVC de haute qualité. Les paramètres opérationnels sont spécifiés dans les catalogues, mais il est impossible d'exiger de la coque plus que ce qui y est inclus par le fabricant.

Les conditions de fonctionnement extrêmes du câble coaxial ont tendance à conduire à une mauvaise expérience plutôt qu'à des performances stables.

Les câbles coaxiaux de sous-goulotte et de distribution sous gaine PVC de fabricants de câbles étrangers sont principalement utilisés pour la pose dans des locaux et des conditions climatiques correspondant à la plage de température de cette gaine.

Dans les câbles coaxiaux radiofréquence, destinés à un fonctionnement prédominant lorsqu'ils sont exposés à de basses températures ou avec un changement brusque de température, l'utilisation de composé PVC est indésirable.

Les polyéthylènes de différentes qualités étaient les plus largement utilisés pour les gaines des câbles coaxiaux radiofréquences domestiques.

En fait, dans la fabrication des enveloppes, on n'utilise pas du polyéthylène pur, mais des compositions de polyéthylène, qui sont un mélange de plusieurs modifications du polyéthylène d'origine avec l'ajout de stabilisants. Les stabilisants augmentent la résistance du polyéthylène au vieillissement thermique.

En règle générale, le polyéthylène haute densité (basse pression) est utilisé dans la gaine d'un câble coaxial radiofréquence pour une installation externe et du polyéthylène basse densité (haute pression) pour une installation souterraine.

Le polyéthylène haute densité résiste à l'usure abrasive et offre une protection plus fiable contre les contraintes mécaniques.

Étant donné que le polyéthylène pur vieillit assez rapidement à la lumière et que des microfissures y apparaissent, des compositions de polyéthylène stabilisé à la lumière contenant au moins 2,5% de suie finement dispersée sont utilisées pour protéger les coquilles des rayons ultraviolets. Le polyéthylène stabilisé à la lumière est noir. Le pourcentage de suie fine dans les gaines en polyéthylène des câbles coaxiaux radiofréquence des fabricants mondiaux de câbles est bien supérieur à la norme généralement acceptée, ce qui permet à ce câble coaxial de fonctionner de manière stable dans le climat africain.

Le boîtier en polyéthylène, par rapport au composé en PVC, a une plage de températures de fonctionnement plus large et est moins critique en cas de chute de température brutale.

L'absorption d'humidité du boîtier en polyéthylène, par rapport au boîtier en polychlorure de vinyle, est 20 fois moindre.

Les propriétés mécaniques et opérationnelles-technologiques du composé de polyéthylène et de PVC sont présentées dans un petit tableau :

Avec l'arrivée massive de câble coaxial importé avec une gaine PVC sur notre marché, la gaine en polyéthylène a été injustement oubliée et reléguée au second plan. Le rôle décisif à cet égard a été joué par les faibles caractéristiques électriques du câble radiofréquence coaxial domestique. Indirectement, ces lacunes ont également influencé la réputation du boîtier en polyéthylène, qui, malgré tout, a passé avec honneur le test le plus important - l'épreuve du temps.

La stabilité des paramètres du câble domestique, produit il y a 10-15 ans, est assurée par la qualité des matériaux qui le composent, et, tout d'abord, la gaine en polyéthylène, qui a fourni et assure la protection de ces matériaux contre le effets de l'environnement extérieur, malgré les années passées.

À la lumière de ce qui précède, la gaine en polyéthylène d'un câble coaxial radiofréquence semble être la plus préférable pour une utilisation dans les conditions climatiques de la Russie.

Les allégations selon lesquelles le câble coaxial RF gainé de polyéthylène est difficile à installer, qu'il est impossible d'y installer des connecteurs, sont basées sur certaines lacunes dans la connaissance des techniques et des outils utilisés lors de l'installation du câble coaxial.

Ces lacunes peuvent être facilement éliminées, et les résultats obtenus à partir de l'utilisation d'un boîtier en polyéthylène amortissent les coûts d'élimination de ces lacunes.

Lorsque la température ambiante est basse, le câble coaxial dans la gaine en polyéthylène est conservé dans une pièce à température ambiante. L'installation en elle-même nécessite une certaine préparation, du site d'installation, afin de minimiser le temps d'exposition aux basses températures sur le câble coaxial et l'installateur. Lors de l'installation de connecteurs sur une coque en polyéthylène, un outil est utilisé qui vous permet de réduire les coûts de main-d'œuvre et de réduire considérablement le temps d'installation.

Les principales entreprises mondiales produisant des produits de câble surveillent attentivement les tendances du marché russe. Désormais dans la gamme de produits fournis, chacun d'eux contient un câble coaxial radiofréquence de différentes normes avec une gaine en polyéthylène.

Le temps a montré que la gaine en polyéthylène du câble coaxial RF est en demande sur notre marché professionnel.

Un fabricant bien connu produisant un câble avec ces caractéristiques est Helukabel.
Les câbles coaxiaux sans halogène sont utilisés pour transmettre des signaux haute fréquence dans une variété d'équipements électroniques, en particulier dans les émetteurs et les récepteurs, les ordinateurs, l'électronique industrielle et grand public, où il est nécessaire d'éviter la propagation du feu par le feu. Les différentes caractéristiques mécaniques, thermiques et électriques des câbles coaxiaux permettent de les utiliser pour transmettre des signaux jusqu'au gigahertz.

Les spécifications du câble sont présentées ci-dessous sur les liens.

Un câble coaxial est un câble électrique constitué d'un fil de cuivre central et d'une tresse métallique (blindage), séparés par une couche diélectrique (isolation interne) et placés dans une gaine externe commune (Fig. 3).

Riz. 3. Câble coaxial

Jusqu'à récemment, le câble coaxial était très populaire en raison de sa haute immunité au bruit (grâce à la tresse métallique), des bandes passantes plus larges (plus de 1 GHz) que dans le cas des câbles à paires torsadées, et aussi de grandes distances de transmission admissibles (jusqu'à un kilomètre) . Il est plus difficile de s'y connecter mécaniquement pour des écoutes non autorisées sur le réseau, il émet également sensiblement moins de rayonnement électromagnétique à l'extérieur. Cependant, l'installation et la réparation d'un câble coaxial sont beaucoup plus difficiles qu'un câble à paires torsadées et son coût est plus élevé (il est environ 1,5 à 3 fois plus cher). Il est également plus difficile d'installer des connecteurs aux extrémités du câble. Maintenant, il est moins souvent utilisé que la paire torsadée. La norme EIA/TIA-568 ne comprend qu'un seul type de câble coaxial utilisé en Ethernet.

L'application principale du câble coaxial est dans les réseaux avec une topologie en bus. Dans ce cas, des terminaisons doivent être installées aux extrémités du câble pour éviter les réflexions internes du signal, et une (et une seule !) des terminaisons doit être mise à la terre. Sans mise à la terre, la tresse métallique ne protège pas le réseau des interférences électromagnétiques externes et ne réduit pas le rayonnement des informations transmises via le réseau vers l'environnement extérieur. Mais si la tresse est mise à la terre en deux points ou plus, non seulement l'équipement réseau peut tomber en panne, mais également les ordinateurs connectés au réseau.

Les terminaisons doivent être adaptées au câble, il faut que leur résistance soit égale à l'impédance caractéristique du câble. Par exemple, si un câble de 50 ohms est utilisé, seules les terminaisons de 50 ohms conviennent.

Moins couramment, les câbles coaxiaux sont utilisés dans les réseaux avec une topologie en étoile (par exemple, une étoile passive dans un réseau Arcnet). Dans ce cas, le problème d'appariement est grandement simplifié, car aucune terminaison externe n'est requise aux extrémités libres.

L'impédance caractéristique du câble est indiquée dans la documentation jointe. Le plus souvent, dans les réseaux locaux, des câbles 50 ohms (RG-58, RG-11, RG-8) et 93 ohms (RG-62) sont utilisés. Communs dans la technologie de la télévision, les câbles de 75 ohms sont rarement utilisés dans les réseaux locaux. Il existe peu de marques de câble coaxial. Il n'est pas considéré comme particulièrement prometteur. Ce n'est pas un hasard si le réseau FastEthernet ne prévoit pas l'utilisation de câbles coaxiaux. Cependant, dans de nombreux cas, la topologie en bus classique (plutôt qu'une étoile passive) est très pratique. Comme déjà indiqué, il ne nécessite pas l'utilisation de périphériques supplémentaires - des concentrateurs.

Il existe deux principaux types de câbles coaxiaux :

Un câble fin, d'environ 0,5 cm de diamètre, est plus souple ;

Un câble épais, d'environ 1 cm de diamètre, est beaucoup plus rigide. Il s'agit d'une version classique du câble coaxial, qui est presque entièrement remplacée par un câble mince moderne.

Un câble fin est utilisé pour la transmission sur des distances plus courtes qu'un câble épais, car le signal y est plus atténué. Mais avec un câble fin, il est beaucoup plus pratique de travailler: il peut être rapidement posé sur chaque ordinateur, et un câble épais nécessite une fixation rigide sur le mur de la pièce.

La connexion à un câble fin (à l'aide de connecteurs BNC BNC) est plus facile et ne nécessite aucun matériel supplémentaire. Et pour se connecter à un câble épais, il faut utiliser des appareils spéciaux assez coûteux qui perforent ses coques et établissent le contact à la fois avec le noyau central et l'écran. Un câble épais est environ deux fois plus cher qu'un câble fin, c'est pourquoi le câble fin est utilisé beaucoup plus souvent.

Comme dans le cas des paires torsadées, le type de gaine extérieure est un paramètre important du câble coaxial. De même, des câbles sans plénum (PVC) et plénum sont utilisés dans ce cas. Naturellement, le câble en téflon est plus cher que le polychlorure de vinyle. En règle générale, le type de gaine peut être distingué par sa couleur (par exemple, Belden utilise du jaune pour le PVC et de l'orange pour le téflon).

Les délais de propagation typiques dans un câble coaxial sont d'environ 5 ns/m pour un câble fin et d'environ 4,5 ns/m pour un épais.

Il existe des variantes du câble coaxial à double blindage (un blindage est situé à l'intérieur de l'autre et séparé de celui-ci par une couche d'isolant supplémentaire). Ces câbles ont une meilleure immunité au bruit et une meilleure protection contre les écoutes, mais ils sont légèrement plus chers que les câbles conventionnels.

De nos jours, on considère que le câble coaxial est obsolète, dans la plupart des cas, il peut facilement être remplacé par un câble à paire torsadée ou à fibre optique. Et les nouvelles normes pour les systèmes de câbles ne l'incluent plus dans la liste des types de câbles.

Paramètres de base du câble coaxial

Impédance - l'indicateur principal qui détermine la possibilité de transmettre l'énergie du signal à travers le câble entre la source et le récepteur. Tous les éléments du chemin du signal, les connecteurs et le câble lui-même doivent avoir la même impédance. Ne pas le faire entraînera des réflexions internes dans le câble, ce qui peut entraîner des contours doubles dans l'image. La cause la plus fréquente des réflexions est des connecteurs de mauvaise qualité ou mal installés, ou l'utilisation de connecteurs et de câbles d'impédances différentes.
L'impédance standard des câbles vidéo est de 75 ohms.

Atténuation est un indicateur de la perte d'énergie du signal à l'intérieur du câble. Chaque câble a ses propres propriétés de fréquence, donc l'atténuation à différentes fréquences est également différente, et plus la fréquence est élevée, plus l'atténuation est importante.

La résistance - un indicateur de la qualité d'un conducteur, indiquant littéralement la quantité d'énergie du signal qui sera convertie en chaleur. Le résultat de telles pertes est une diminution du niveau du signal et, par conséquent, de la luminosité dynamique de l'image.
La résistance est mesurée en ohms (?), et est autrement appelée résistance CC ou résistance active. Pour les câbles, la résistance est indiquée en ohms par 100 mètres (? / 100 m) ou en ohms par 1000 pieds (? / 1 000 pieds) et peut également être appelée résistance linéaire.
La résistance dépend du matériau du conducteur, de la taille et de la température.
Les meilleurs câbles ont des conducteurs de signaux en cuivre de qualité chimique ou sont recouverts d'une fine couche d'argent.

Capacité. De par sa conception, tout câble coaxial est un condensateur allongé. La capacité est mesurée en farads (F) et la capacité du câble en picofarads par mètre (pF/m) ou picofarads par pied (pF/ft).
La capacité du câble affecte les composants haute fréquence du signal vidéo, c'est-à-dire la clarté et les détails de l'image. La capacité est déterminée par la qualité du diélectrique et la conception du câble. Ce paramètre est particulièrement important lors de la transmission de signaux numériques.

Les câbles coaxiaux de tous types utilisés pour les systèmes de vidéosurveillance (câbles de dérivation, câble principal, câble de distribution, câble d'abonné) doivent avoir une impédance caractéristique de 75 Ohm.
Les symboles des câbles coaxiaux domestiques selon GOST 11326.0.78 sont les suivants : RK.W-d-mn-q.
Les deux premières lettres (RK) indiquent le type de câble - RF, coaxial.
Le premier nombre W signifie la valeur de l'impédance d'onde nominale (50, 75, 100, 150, 200 Ohm).
Le deuxième nombre d correspond au diamètre nominal de l'isolant, arrondi au nombre entier le plus proche pour les diamètres supérieurs à 2 mm (sauf pour un diamètre de 2,95 mm qui est arrondi à 3 mm et un diamètre de 3,7 mm qui n'est pas arrondi).
Selon le diamètre de l'isolation, les câbles sont subdivisés en sous-miniatures (jusqu'à 1 mm), miniatures (1,5-2,95 mm), moyennes (3,7-11,5 mm) et grandes (plus de 11,5 mm). Le diamètre nominal pour l'isolation du câble coaxial doit être égal à l'une des valeurs de la série suivante :
0,15 ; 0,3 ; 0,6 ; 0,87 ; un; 1.5 ; 2.2 ; 2,95 ; 3.7 ; 4.6 ; 4.8 ; 5.6 ; 7,25 ; 9 ; 11,5 ; treize; 17.3 ; 24 ; 33 ; 44 ; 60 ; 75 millimètres.
Pour les connexions entre les équipements, principalement des câbles de 5,6 à 7,5 mm sont utilisés, pour les connexions principales, des câbles de 9 à 13 mm sont utilisés. Habituellement, le meilleur est de 11,5 mm.
Le nombre "m" désigne le groupe d'isolation et la catégorie de résistance thermique du câble :

1-câbles avec isolation solide de résistance thermique normale ;
2 câbles avec une isolation solide de résistance thermique accrue ;
3 câbles avec isolation semi-aérienne de résistance thermique normale ;
4 câbles avec isolation semi-aérienne de résistance thermique accrue;
5 câbles avec isolation à l'air de résistance thermique normale ;
6 câbles avec isolation à l'air de résistance thermique accrue ;
7-câbles de haute résistance à la chaleur.

Le nombre "n" indique le numéro de série du développement.
Dans certains cas, une lettre supplémentaire (q) est ajoutée au symbole :

C - câble avec une uniformité et une stabilité de phase accrues;
G - scellé;
B - a une couverture blindée;
OP - sur la gaine a une portée de fils d'acier galvanisé.

Par exemple : RK-75-4-11-S - cela signifie radiofréquence, coaxial avec une impédance d'onde nominale de 75 Ohm, un diamètre d'isolation nominal de 4,6 mm, avec une isolation solide de résistance thermique normale, développement numéro de série 1, un câble d'uniformité accrue.

Le marquage et la désignation des câbles importés sont établis par des normes internationales et nationales, ainsi que par les propres normes des fabricants (les séries de marques les plus courantes sont RG, DG, etc.)

Lors de l'installation de câbles coaxiaux, il est nécessaire de respecter les rayons de courbure minimaux (stipulés dans la norme ou TU pour les câbles de différentes marques).
Ainsi, pour le câble RK-75-4-11, le rayon de courbure minimum à t> + 5 °C est de 40 mm, et à t< +5°C - 70 мм.
Il n'est pas recommandé de plier le câble à un rayon plus petit. Il convient également de garder à l'esprit qu'en raison de son propre poids, le câble est tiré.
Ceci doit être pris en compte lors de la pose des câbles (verticalement) et entre les bâtiments. Il doit être fixé à un mur (mât) ou à un câble auxiliaire tous les 1-2 m.

Lors du stockage de câbles avec isolation à l'air et semi-air, leurs extrémités doivent être protégées de la pénétration d'humidité dans le câble et, pendant le fonctionnement, il est nécessaire d'utiliser des connecteurs scellés.

L'épissage de deux morceaux de câble coaxial peut être effectué de différentes manières, y compris le soudage. La manière la plus simple de se connecter en soudant à l'aide d'une bande de fil est illustrée à la Fig. 3-1. Dans ce cas, une partie de l'isolation du câble n'est pas restaurée, ce qui entraîne une violation de l'impédance d'onde au point de soudure, de plus, les pertes de signal augmentent. Par conséquent, cette méthode d'épissage des câbles ne convient qu'aux fréquences radio d'ondes métriques (jusqu'à 200 ... 300 MHz). Cependant, il doit parfois être utilisé lors de la connexion d'antennes en mode commun, de l'assemblage de filtres supplémentaires et d'autres appareils.

Riz. 3-1 Épissage des câbles coaxiaux avec attache-fil :
1, 2 - fil d'installation nu;
3 - souder les conducteurs centraux.

Le moyen le plus courant de souder des longueurs de câble est de les épisser (Figure 3-2).

Riz. 3-2.Joint bout à bout des câbles :
1 - coupe de la tresse et soudure des conducteurs centraux ;
2 - restauration de l'isolation;
3 - superposition d'un bandage métallique sur la tresse.

Couper les extrémités des câbles consiste à leur retirer la gaine de protection, la tresse de blindage, l'isolant et le dénudage des âmes.
Pour retirer la gaine de protection en polyéthylène et en polychlorure de vinyle du câble, effectuez une coupe longitudinale et circulaire avec un couteau de montage spécial.

A chacune des extrémités à assembler, la gaine extérieure est découpée en deux parties de 80 mm de long, qui sont repliées dans le sens opposé à l'extrémité du câble et fixées provisoirement. La tresse de cuivre aux extrémités du câble est détorsadée de 15 mm. Les brins de la tresse sont pliés dans le sens opposé à la connexion. La partie non tressée de la tresse est décalée dans le même sens. A chaque extrémité du câble, l'isolant est dénudé du fil central de 30 mm. Avant dénudage, l'âme centrale multifils est déroulée et chaque fil des âmes conductrices est nettoyé avec du papier émeri plié en veuve.

Si le fil central est toronné, les conducteurs internes des extrémités du câble sont connectés en un enroulement. S'il est monofilaire et suffisamment épais (par exemple, pour un câble de la marque RK-75-9-12, le diamètre du conducteur interne est de 1,37 mm), les deux extrémités du fil central doivent être coupées de moitié. avec une lime à aiguille d'environ 10 mm, étamée, et lorsqu'elle est mise l'une sur l'autre en soudure afin qu'il n'y ait pas de parties saillantes.

Si les fils centraux sont minces, ils peuvent être pliés de 10 mm superposés (chevauchés), puis soudés. Auparavant, le lieu de soudure est recouvert d'un fondant à partir d'une solution de colophane dans l'alcool. Le lieu de soudure des fils centraux est mieux placé dans un bain avec de la soudure fondue POS-60 pendant 10 ... 15 s. La soudure à l'acide ne doit pas être utilisée.

Afin de ne pas modifier l'impédance d'onde, il est nécessaire de restaurer l'isolation interne à l'endroit de la section épissée du câble (elle est au préalable réalisée à partir de l'isolation interne en polyéthylène retirée du câble). Une coupe longitudinale est faite dans le tube et mise sur le lieu de soudure. Les coutures du tube et les joints avec l'isolant sont chauffés jusqu'à ce que le polyéthylène se répande.

Dans l'étape suivante, les gaines des câbles sont épissés. Pour ce faire, ils sont à nouveau décalés vers les extrémités des câbles. Pour une plus grande résistance, les extrémités des tresses peuvent être enroulées avec plusieurs tours de fil de montage nu étamé, puis après avoir fondu le joint, le souder, comme indiqué sur la figure.

Dans certains cas, il est préférable de placer un morceau de feuille d'étain ou de cuivre d'une épaisseur de 0,1 ... 0,2 mm sur la section collée avec isolation restaurée, comme illustré à la figure 3-3.

Au dernier stade, les extrémités recourbées de la coque de protection sont appliquées sur la tresse. Si nécessaire, ils sont raccourcis.

Pour protéger contre la pénétration de l'humidité et donner de la résistance au joint sur toute sa longueur, il est conseillé d'envelopper étroitement le ruban PVC avec du ruban électrique.

Riz. 3-3.Option d'épissure pour câbles coaxiaux.

Le manuel du RD 78.145-93 indique la méthode suivante pour épisser un câble coaxial :

Retirer la gaine supérieure en polyéthylène des extrémités du câble destiné au raccordement à une longueur d'au moins 30 mm des extrémités ;
dissoudre la tresse métallique, constituée de fils de cuivre minces à une extrémité du câble de 20 mm, coupés à l'autre extrémité à la même longueur et torsader 4 faisceaux des fils de cuivre lâches de la tresse et de l'étain ;
- étamer la tresse de la deuxième extrémité du câble sur le pourtour sur une longueur d'au moins 5 mm (pour éviter la fonte de l'isolant polyéthylène de l'âme centrale, sous la tresse, il est nécessaire de mettre un isolant de protection en câble papier en 2 couches);
- libérer l'âme centrale du câble de l'isolant sur une longueur d'au moins 15 mm ;
- torsader les âmes centrales des deux câbles ensemble et souder.
La longueur de la couche dénudée doit être de 15 mm ;
- couper l'isolant retiré du noyau central, le mettre sur la jonction des noyaux centraux et, en le redressant avec un fer à souder, fermer la jonction;
- souder les quatre faisceaux étamés à la gaine étamée du deuxième câble symétriquement de tous les côtés ;
- mettre sur le joint fini de deux câbles retirés, couper le long de l'isolant extérieur et le faire fondre avec un fer à souder avec l'isolant principal du câble.

Lors du soudage du noyau central, il ne faut pas le laisser surchauffer, car dans ce cas un déplacement se produit et l'uniformité de la résistance d'onde est perturbée.
Lors de la pose des câbles et de la coupe des tresses, ces dernières ne peuvent pas être coupées : la tresse doit être détressée, torsadée en une ou deux pigtails et étamée.
Lors du dénudage du câble, il faut veiller à ne pas couper accidentellement l'âme centrale et à ne pas court-circuiter la gaine du fil sur celui-ci.

Avec une telle terminaison de câble, son homogénéité n'est pratiquement pas perturbée. Sinon, des répétitions, des rayures verticales peuvent apparaître sur l'écran du dispositif de surveillance vidéo et l'immunité au bruit du câble se détériore.

Des problèmes surviennent si le câble coaxial est parallèle au secteur. L'amplitude de la CEM induite dans le noyau central dépend, d'une part, du courant circulant dans le câble réseau, qui, à son tour, dépend de la consommation de courant de la charge le long de cette ligne. Deuxièmement, cela dépend de la distance entre le câble coaxial et le câble d'alimentation. Et enfin, cela dépend de la longueur de ces câbles ensemble. Parfois, la proximité de 100 m n'a aucun effet, mais si un courant important traverse le câble d'alimentation, même 50 m peuvent affecter la qualité du signal vidéo. Lors du montage, essayez (dans la mesure du possible) de vous assurer que les câbles d'alimentation et coaxiaux ne sont pas très proches les uns des autres. Pour une réduction tangible des interférences électromagnétiques, il est nécessaire que la distance entre eux soit d'au moins 30 cm.
Sur l'écran du moniteur vidéo, les micros secteur ressemblent à plusieurs bandes horizontales audacieuses glissant lentement vers le haut ou vers le bas. La vitesse de leur déplacement est déterminée par la différence entre la fréquence des champs du signal vidéo et la fréquence industrielle, et peut aller de 0 à 1 Hz. En conséquence, des bandes stationnaires ou se déplaçant très lentement apparaissent à l'écran. D'autres fréquences apparaissent sous la forme de différents modèles de bruit - selon la source d'interférence. La règle générale est que plus la fréquence du signal indésirable induit est élevée, plus les détails du motif de bruit sont fins. Les interférences intermittentes, telles que la foudre ou le passage d'une voiture, produiront un motif irrégulier de bruit.

La rupture du câble au milieu et la terminaison des extrémités résultantes entraîneront une certaine perte de signal, en particulier si les extrémités sont mal terminées ou si des connecteurs BNC de mauvaise qualité sont utilisés. Une bonne terminaison donne une perte de signal de pas plus de 0,3 : 0,5 dB. S'il n'y a pas trop de ces épissures dans le câble, la perte de signal est négligeable.