Несмотря на большой возраст технологии коаксиальных кабелей и их замещение более передовыми оптоволоконными линиями, этот тип соединений прочно закрепился в масс маркете коммерческих диапазонов до 6ГГц: 600-1000МГц, 2.4ГГц и 5ГГц. Это WiFi, GPS, LoraWan, типовые радиоканалы на старых протоколах, - а также более специализированных применений контрольно-измерительной, космической и авиа техники на частотах 20-110ГГц. Их исполнение может быть самым разным, от тонких волосковых кабелей внешним диаметром 0,81мм до 20, 50, 125мм. Последние нам встречались однажды в заказе спецкабеля для синхротронов в количестве двух штук ценой 1.5млн рублей каждый.
Тем не менее коаксиальные кабели имеют свои особенности в конструкции, где и находят себе применения в приборостроении, измерениях, высокотемпературных и криогенных условиях. В первую очередь конструктивно можно поделить кабель на фидерного типа (corrugated pipe) и плетеный. Фидер имеет в основе сплошную трубку, минимальный диаметр 1/8 дюйма и отличается очень низкими потерями на 100м длины, порядка 10-20дБ. Хорошо применим для условий в несколько сотен метров для частот ниже 1ГГц и десятки метров для 1-3ГГц . Но имеет узкую номенклатуру соединителей в основном SMA и N-тип.
Плетеные же кабели отличаются очень широкой номенклатурой подключаемых соединителей и разнообразием размеров. Стоит отметить, что тот же SMA соединитель имеет более десятка вариаций для подключения провода с подходящими диаметрами слоев, и к этому нужно относительно внимательно или обратиться к специалистов, занимающиеся кабельным производством. Плетеные могут быть полужесткими, полугибкими, гибкими, высокой степени гибкости (semi-rigid, semi-flex,flex, highflex). Тут Бог маркетинга и поиска новых решений всевластен и свободен. Однако, все начиналось с классики: semi-rigid, flex. Полужесткие относятся к формуемым, то им можно задавать форму и актуально для прокладки кабеля в сложной конфигурации прибора - закрепил и забыл. К ним относится RG405/402/.086/0.141/.047. Гибкие похожи на веревочки, их плюс в использовании, когда два соединяемых объекта перемещаются и нужна адаптация в пространстве, чего не могут дать полужесткие. Из кабелей высокой степени гибкости можно заплетать бантики. Достигается повышенным классом гибкости центральной жилы и более пластичным составом полимера для изоляции.
Также к классу полужестких и формуемых относятся трубчатные коаксиальные кабели. Вместо плетеного экрана и фидерной трубки они имеют жесткую металлическую трубку. В общем случае трубка обычно используется медная, включая покрытия. Для криогеники используют капилляры из нержавеющей трубки. Ножи при обработке этого провода имеют крайне невысокую степень жизни даже применяя специальные методы, в среднем около 600-800 резов. Сам метр провода может исчисляться сотней другой долларов за метр. Гибка таких трубок происходит на специальных станках с отрезкой фрезой и зачисткой фаски.
Возвращаясь к гибким проводам, можно более детально рассказать про сферы применений и конструктивные особенности. Провода для приборов делятся на два основных класса: масс маркет для передачи сигнала в заданном диапазоне частот и характеристики кабеля могут плавать в пределах допуска, т.к выполняется ключевая задача - передача информации, остальное пользователю не интересною. И контрольно-измерительная техника, - где важны характеристики во всем диапазоне частот и желательно, чтобы они не менялись при изменении положения провода или перегиба. Такие провода называются еще фазостабильным. Смысл в том, что кабели масс маркета при перегибах изменяют свои коэффициенты потерь, могут всплывать резонансы на отдельных полосах рабочих частот. Когда же речь идет про контрольные измерения, то нам важно исключить помехи вторичных проводов и измерять только свойства контролируемого объекта. Если контрольный провод, подключенный к объекту будет менять характеристики, то на приемном тракте мы увидим уже сумму результата, полученный как от помехи, так и полезного сигнала. Разобраться в этой вакханалии будет очень сложно, если вообще возможно. Цена фазостабильного провода за метр может легко отличаться в 10 раз относительно масс-маркета. Если говорить про масс маркет, то историей принято два основных семейства кабелей как RG и LMR / Radio Guide и Low Loss RF. RG кабели появились еще во времена второй мировой войны и заданы немецкой промышленностью. LMR - в 1993 году и управляются известной компанией Times Microwave Systems, процветающая до сих пор. Есть и множество других семейств, но самые известные эти. LMR изначально задумывались, как провода с малыми потерями, но еще не фазостабильные. Основные марки LMR100 / 195 / 200 / 240 / 400. Они имеют в 4-5 раз меньшие потери, чем кабели RG с теми же габаритами. Однако кабели RG в те же 2-3 раза дешевле и имеют более широкую номенклатуру размеров. Самый известный RG58. Он как правило используется для стационарной прокладки или для условий механического воздействия до 10-15м. Можно часто встретить на спецтранспорте или помещениях. Далее RG316/RG174, это практически идентичные по размерам провода и взаимозаменяемы на соединителях под этих типы. Гибкие, практичные до нескольких метров. Удобны для подключения периферийного оборудования, аппликаторов. Есть еще серия RG402/405, их как правило применяют для частот 18/20ГГц и 40ГГц в случае RG405, но на коротких расстояниях. Потери на метр составляют обычно 300дБ/100м, но зато на всем диапазоне имеют требуемые характеристики по VSWR, отсутствую резонансов и прочее. В другую размерную сторону есть провода RG178, 1.37, 1.13, 0.81. Это тонкие коаксиалы заточены у разных производителей на частоты 3 или 5, 6 ГГц. Применяются под разъемы (пигтейл) IPEX серии MHF или Hirose U.FL. Кабельные сборки как правило имеют 2 таких пигтейла или 1 с разъемом SMA, MCX, MMCX, N, SMP, SMB, SMC и нужны для подключения на короткие дистанции в ограниченном пространстве радиоканалов WiFi, BLE, GSM, LTE и прочие радиомодули.
Отдельно хочется отметить, коаксиальные кабели могут исполняться не только из меди, но и из алюминия. BC - bare copper, чистая медь. CCA - Copper Clad Aluminium, то есть омедненный алюминий. Есть еще омедненая стальная жила. Многие поставщики и китайские заводы продают именно CCA, но и честно об этом пишут. Особенность в том, что их только под обжимку, паять нельзя ни в коем случае. Доблестно сгниет через несколько недель.Гибкость и прочность провода также хуже меди. Конечный провод дешевле раза в 1.5. Неразборчивый покупатель попадается в эту ловушку, когда ни с того ни с сего отваливается соединение, а претензию по большому счету, писать некому.
Тем не менее коаксиальные кабели имеют свои особенности в конструкции, где и находят себе применения в приборостроении, измерениях, высокотемпературных и криогенных условиях. В первую очередь конструктивно можно поделить кабель на фидерного типа (corrugated pipe) и плетеный. Фидер имеет в основе сплошную трубку, минимальный диаметр 1/8 дюйма и отличается очень низкими потерями на 100м длины, порядка 10-20дБ. Хорошо применим для условий в несколько сотен метров для частот ниже 1ГГц и десятки метров для 1-3ГГц . Но имеет узкую номенклатуру соединителей в основном SMA и N-тип.
Плетеные же кабели отличаются очень широкой номенклатурой подключаемых соединителей и разнообразием размеров. Стоит отметить, что тот же SMA соединитель имеет более десятка вариаций для подключения провода с подходящими диаметрами слоев, и к этому нужно относительно внимательно или обратиться к специалистов, занимающиеся кабельным производством. Плетеные могут быть полужесткими, полугибкими, гибкими, высокой степени гибкости (semi-rigid, semi-flex,flex, highflex). Тут Бог маркетинга и поиска новых решений всевластен и свободен. Однако, все начиналось с классики: semi-rigid, flex. Полужесткие относятся к формуемым, то им можно задавать форму и актуально для прокладки кабеля в сложной конфигурации прибора - закрепил и забыл. К ним относится RG405/402/.086/0.141/.047. Гибкие похожи на веревочки, их плюс в использовании, когда два соединяемых объекта перемещаются и нужна адаптация в пространстве, чего не могут дать полужесткие. Из кабелей высокой степени гибкости можно заплетать бантики. Достигается повышенным классом гибкости центральной жилы и более пластичным составом полимера для изоляции.
Также к классу полужестких и формуемых относятся трубчатные коаксиальные кабели. Вместо плетеного экрана и фидерной трубки они имеют жесткую металлическую трубку. В общем случае трубка обычно используется медная, включая покрытия. Для криогеники используют капилляры из нержавеющей трубки. Ножи при обработке этого провода имеют крайне невысокую степень жизни даже применяя специальные методы, в среднем около 600-800 резов. Сам метр провода может исчисляться сотней другой долларов за метр. Гибка таких трубок происходит на специальных станках с отрезкой фрезой и зачисткой фаски.
Возвращаясь к гибким проводам, можно более детально рассказать про сферы применений и конструктивные особенности. Провода для приборов делятся на два основных класса: масс маркет для передачи сигнала в заданном диапазоне частот и характеристики кабеля могут плавать в пределах допуска, т.к выполняется ключевая задача - передача информации, остальное пользователю не интересною. И контрольно-измерительная техника, - где важны характеристики во всем диапазоне частот и желательно, чтобы они не менялись при изменении положения провода или перегиба. Такие провода называются еще фазостабильным. Смысл в том, что кабели масс маркета при перегибах изменяют свои коэффициенты потерь, могут всплывать резонансы на отдельных полосах рабочих частот. Когда же речь идет про контрольные измерения, то нам важно исключить помехи вторичных проводов и измерять только свойства контролируемого объекта. Если контрольный провод, подключенный к объекту будет менять характеристики, то на приемном тракте мы увидим уже сумму результата, полученный как от помехи, так и полезного сигнала. Разобраться в этой вакханалии будет очень сложно, если вообще возможно. Цена фазостабильного провода за метр может легко отличаться в 10 раз относительно масс-маркета. Если говорить про масс маркет, то историей принято два основных семейства кабелей как RG и LMR / Radio Guide и Low Loss RF. RG кабели появились еще во времена второй мировой войны и заданы немецкой промышленностью. LMR - в 1993 году и управляются известной компанией Times Microwave Systems, процветающая до сих пор. Есть и множество других семейств, но самые известные эти. LMR изначально задумывались, как провода с малыми потерями, но еще не фазостабильные. Основные марки LMR100 / 195 / 200 / 240 / 400. Они имеют в 4-5 раз меньшие потери, чем кабели RG с теми же габаритами. Однако кабели RG в те же 2-3 раза дешевле и имеют более широкую номенклатуру размеров. Самый известный RG58. Он как правило используется для стационарной прокладки или для условий механического воздействия до 10-15м. Можно часто встретить на спецтранспорте или помещениях. Далее RG316/RG174, это практически идентичные по размерам провода и взаимозаменяемы на соединителях под этих типы. Гибкие, практичные до нескольких метров. Удобны для подключения периферийного оборудования, аппликаторов. Есть еще серия RG402/405, их как правило применяют для частот 18/20ГГц и 40ГГц в случае RG405, но на коротких расстояниях. Потери на метр составляют обычно 300дБ/100м, но зато на всем диапазоне имеют требуемые характеристики по VSWR, отсутствую резонансов и прочее. В другую размерную сторону есть провода RG178, 1.37, 1.13, 0.81. Это тонкие коаксиалы заточены у разных производителей на частоты 3 или 5, 6 ГГц. Применяются под разъемы (пигтейл) IPEX серии MHF или Hirose U.FL. Кабельные сборки как правило имеют 2 таких пигтейла или 1 с разъемом SMA, MCX, MMCX, N, SMP, SMB, SMC и нужны для подключения на короткие дистанции в ограниченном пространстве радиоканалов WiFi, BLE, GSM, LTE и прочие радиомодули.
Отдельно хочется отметить, коаксиальные кабели могут исполняться не только из меди, но и из алюминия. BC - bare copper, чистая медь. CCA - Copper Clad Aluminium, то есть омедненный алюминий. Есть еще омедненая стальная жила. Многие поставщики и китайские заводы продают именно CCA, но и честно об этом пишут. Особенность в том, что их только под обжимку, паять нельзя ни в коем случае. Доблестно сгниет через несколько недель.Гибкость и прочность провода также хуже меди. Конечный провод дешевле раза в 1.5. Неразборчивый покупатель попадается в эту ловушку, когда ни с того ни с сего отваливается соединение, а претензию по большому счету, писать некому.