中文简体Инженера по эксплуатации вызвали на завод, где новая система видеонаблюдения теряла кадры каждый раз при запуске конвейера. Камеры, записывающее устройство и длина кабелей соответствовали спецификации. Виной стала одна деталь: десятиметровый неэкранированный кабель, проложенный вдоль линии электропередачи двигателя. Замена этой единственной капли экранированным кабелем навсегда восстановила изображение.
Основная причина является темой этой статьи. Экранирование кабеля, также называемое экранированием, представляет собой проводящий слой, расположенный вокруг одного или нескольких изолированных проводников для предотвращения воздействия электромагнитных помех (ЭМП) на сигнал внутри, а также для предотвращения утечки сигнала наружу. На практике экранирование представляет собой разницу между видеопотоком, который остается стабильным рядом с частотно-регулируемым приводом, и тем, который разваливается, а также между радиоканалом, который сохраняет свою скорость передачи данных, и каналом, который постоянно пересылает данные.
Что такое экранирование кабеля и как оно работает?
В коаксиальном кабеле экраном обычно является сам внешний проводник. В кабеле с сопротивлением 75 Ом для систем видеонаблюдения или кабельного телевидения этот проводник может представлять собой медную оплетку, алюминиевую фольгу или комбинацию оплетки и фольги. В радиочастотном фидере сопротивлением 50 Ом это часто представляет собой гофрированную алюминиевую или медную трубку. В многожильных кабелях для передачи данных и измерительных кабелях экранирование может охватывать каждую пару, весь пучок или и то, и другое.
Принцип работы прост. Каждый проводник, по которому течет ток, генерирует электромагнитное поле, и любой проводник внутри этого поля воспринимает часть его в виде индуцированного тока. Без экрана кабель ведет себя как антенна, собирая шум от двигателей, распределительных устройств, радиопередатчиков, балластов освещения и соседних кабелей. Экран обеспечивает путь с низким импедансом, который проводит эти индуцированные токи на землю, прежде чем они смогут попасть в сигнальный проводник. Поскольку сигнал и экран используют один и тот же кабель, эффективность экранирования и качество сигнала невозможно разделить.
Специалисты оценивают эффективность скрининга по двум основным показателям. Импеданс передачи, выраженный в миллиомах на метр, описывает плетеные и фольгированные экраны; Затухание экрана, выраженное в децибелах, часто встречается на телевидении и в телекоммуникациях. Чем ниже передаточное сопротивление, тем лучше защита. В технических характеристиках также указано покрытие: типичная оплетка покрывает от 85 до 97 процентов поверхности, а фольга или трубка — 100 процентов. Недостающие несколько процентов имеют наибольшее значение на высоких частотах и при сильном шуме. На протяжении всего различные типы коаксиального кабеля , экран — это слой, который определяет электромагнитную совместимость.
Виды экранирования кабеля
Производители кабеля используют четыре конструкции экрана в коаксиальных кабелях и кабелях передачи данных.
Плетеные экраны
Плетеные экраны are woven from tinned or bare copper wires. They handle repeated flexing well, provide good screening across a broad frequency range, and are easy to terminate with standard connectors. Their main limitation is the small diamond-shaped apertures between wires, which allow high-frequency energy to pass. When the installation requires both flexibility and a dependable screen, a cable such as the PTL400 внешний провод оплетки кабеля поддерживает непрерывность досмотра при крутых поворотах и повторяющихся манипуляциях.
LMR400 Производители коаксиальных кабелей с оплеткой внешнего проводника, Компания Putianle Cable - это китайские производители плетеных коаксиальных кабелей LMR400, компания по производству плетеных кабелей с внешним проводником PTL400, оптовая продажа PTL400, L ... Посмотреть продукт → Экраны из фольги
Экраны из фольги use a thin aluminum layer laminated to a polyester carrier. Coverage is effectively 100 percent, which makes foil better than a normal braid at high frequencies and much lighter. The disadvantages are mechanical: foil can crack under repeated flexing, and grounding relies on a separate drain wire that must be connected correctly. Foil is common in data cables and in combined constructions where a second layer covers its weaknesses.
Комбинированные грохоты и непрерывные трубчатые грохоты
Комбинированные экраны, обычно фольгированные под оплеткой, являются стандартными для RG6, спутниковых ответвительных кабелей и кабелей для высокоскоростной передачи данных. Один слой компенсирует зазоры в другом: фольга блокирует утечку высоких частот, а оплетка добавляет прочности, низкого сопротивления постоянному току и долговечного обратного пути.
Для наружных фидеров и коаксиальных трасс базовых станций наиболее эффективным экраном является непрерывная гофрированная алюминиевая или медная трубка. Он не имеет отверстий, дренажного провода и гибких соединений, поэтому затухание и экранирование остаются предсказуемыми на больших длинах. Кабель, такой как QR540 алюминиевый трубчатый кабель выбирается там, где установка может принять более жесткую конструкцию в обмен на высочайшую целостность экранирования.
QR540 Износостойкий 75-омный алюминиевый трубчатый кабель Производители, Custom Company Компания Hangzhou Putianle Cable Co., Ltd. - это китайская компания, производящая износостойкие алюминиевые трубчатые кабели QR540 сопротивлением 75 Ом, компания, представляющая QR540 ... Посмотреть продукт → | Тип скрининга | Покрытие | Сила | Слабость | Типичное использование |
|---|---|---|---|---|
| Медная оплетка | 85-97 процентов | Гибкость, простота подключения, широкий диапазон частот | Маленькие отверстия пропускают высокочастотный шум | CCTV, радиочастотные патч-корды общего назначения |
| Алюминиевая фольга | 100 процентов | Превосходное высокочастотное экранирование, легкий, тонкий | Трещины при многократном изгибании, требуется дренажный провод | Кабели передачи данных, комбинированные экраны |
| Тесьма плюс фольга | Почти 100 процентов | Сбалансированные электрические и механические характеристики | Больше слоев, немного выше стоимость | RG6, спутник, высокоскоростная передача данных |
| Гофрированная трубка | 100 процентов continuous | Лучшее экранирование, минимальное затухание, высокая мощность | Жесткий, ограниченный радиус изгиба, более тяжелый | Кормушки на базовой станции, длинные пробежки на открытом воздухе |
Экранированные и неэкранированные кабели и риски пропуска экрана
Короткий ответ: неэкранированный кабель приемлем только в том случае, если длина трассы короткая, окружающая среда электрически тиха, а принимающая цепь имеет достаточный запас сигнала. Вне этих условий более дешевый неэкранированный кабель выходит из строя при повышении уровня шума.
Симптомы знакомы: прерывистое видеоизображение, искаженные кадры данных, задержки повторной отправки по последовательной шине, ложные срабатывания на входе датчика или излучение самого кабеля, не прошедшего испытания на соответствие. Экранирование не усиливает слабый сигнал и не может восстановить плохо подобранный разъем. Что он делает, так это удаляет шум окружающей среды из списка переменных.
Экран, который неправильно завершен, практически бесполезен. Плавающий экран или экран, подключенный через длинный хвостик, перестает работать на частотах выше нескольких мегагерц. Экран должен быть приклеен по всей окружности разъема, поэтому выбор разъема является частью конструкции экрана. ВЧ-разъемы N-типа являются распространенным примером экранированных кабелей с сопротивлением 50 Ом, поскольку они сохраняют целостность экрана в точке соединения.
Производители РЧ-разъемов типа N, таможенная компания Hangzhou Putianle Cable Co., Ltd. - это китайская компания, производящая вилки РЧ-разъемов N-типа, представляющая ВЧ-разъемы N-типа... Посмотреть продукт → Где требуются экранированные кабели
Скрининг не является опцией для отдельных позиций; это функция приложения. Распространенными случаями являются:
- Видеонаблюдение и распределение видео: коаксиальные кабели сопротивлением 75 Ом с оплеткой, фольгой или и тем, и другим защищают аналоговое и цифровое видео на больших расстояниях.
- Радиочастотные и беспроводные системы: кабели сопротивлением 50 Ом передают сигналы приема низкого уровня и сигналы передачи высокой мощности; тот же экран, который защищает от шума, также удерживает передаваемую мощность внутри кабеля.
- Промышленная автоматизация: провода питания ЧРП, кабели энкодера и кабели полевой шины проходят рядом с двигателями и контакторами. Обычно требуются отдельные парные экраны и общая оплетка.
- Сети передачи данных: экранированная витая пара предотвращает перекрестные и внешние помехи в высокоскоростных сетях Ethernet.
- Медицинское и лабораторное оборудование: сигналы измерений с низкой амплитудой легко искажаются сетевыми и радиошумами.
- Базовые радиостанции и инфраструктура вещания: фидеры между передатчиком и антенной используют экраны из гофрированных трубок для сохранения мощности и качества сигнала.
основные категории радиочастотных коаксиальных кабелей Следуйте той же логике: каждая конструкция экрана обеспечивает различный уровень защиты в зависимости от частотного диапазона и шумовой среды.
Одним из преднамеренных исключений является негерметичный питающий кабель, используемый в туннелях. Его внешний проводник спроектирован таким образом, чтобы обеспечить контролируемое количество сигнала, излучаемого по маршруту. Это нишевый случай, и тот факт, что он предназначен для утечки, подтверждает, насколько важна проверка.
Как правильно выбрать экранированный кабель
Сначала оцените шумовую среду
Прежде чем выбирать экран, определите реальные источники помех. Низкочастотные помехи от сети питания и гармоники двигателя требуют наличия непрерывного обратного пути с низким сопротивлением. Высокочастотные помехи от радиопередатчиков или коммутационной электроники воздействуют на отверстия в оплетке. Если присутствуют оба слоя, комбинированный экран из оплетки и фольги безопаснее, чем любой из слоев по отдельности.
Сопоставьте экран с частотой и типом сигнала
Видео и широкополосные сигналы в системах с сопротивлением 75 Ом обычно хорошо работают с конструкциями с оплеткой, тремя или четырьмя экранами. Цифровые сигналы и радиочастотные несущие в системах с сопротивлением 50 Ом нуждаются в надежном экранировании от собственных помех и внешних источников; кабели с гофрированной трубкой предпочтительны для наружных фидеров. Приборные и низкоуровневые аналоговые сигналы получают преимущества от отдельных парных экранов и общего экрана.
Взвесьте механические и установочные ограничения
Гибкость меняет выбор скрининга больше, чем показывают таблицы. Оплетка выдерживает многократное сгибание. Фольга трескается после достаточного количества циклов. Кабели с гофрированной трубкой требуют большого радиуса изгиба и тщательного планирования вокруг барабанов и точек натяжения. Прежде чем сделать выбор, сверьте минимальный радиус изгиба, натяжение и диапазон температур с реальным маршрутом.
Включите прекращение и тестирование в решение
screen must be present at both ends and at any intermediate joint. Budget for quality connectors, proper earthing, and a continuity test after installation. A cable with an excellent screen and a cheap connector underperforms a modest cable with a well-terminated screen.
Рекомендации по покупке для проверки производительности
При сравнении цен нельзя судить о качестве экранирования только по названию кабеля. Запросите детали конструкции и данные испытаний:
- Покрытие оплетки и диаметр проволоки или толщина и тип фольги.
- Затухание и экранирование в используемом вами диапазоне частот.
- Передающее сопротивление, обратные потери и стабильность импеданса.
- Сертификаты, охватывающие материалы, характеристики пламени и электрические испытания.
Производство процесс контроля качества так же важен, как и исходный образец. Завод, который проверяет затухание и фильтрацию во время производства, преподнесет гораздо меньше сюрпризов при установке, чем тот, который проверяет только оболочку. Настаивайте на измерениях, выполненных с использованием признанных методов, таких как методы серии IEC 61196 для коаксиальных кабелей связи.
Скрининг — это спецификация, а не второстепенная мысль
Экранирование кабеля определяет, продолжит ли установка работать при запуске двигателя, включении радиоприемника или при прохождении грозы поблизости. Процесс выбора конкретен: определите источники шума, выберите конструкцию экрана, которая покрывает диапазон частот, проверьте механические ограничения и правильно заделите экран на каждом разъеме. Оплетка для обеспечения гибкости, комбинированное сито для сбалансированной производительности и гофрированная трубка для требовательных питателей — вот три практических ответа, и каждый поставщик должен иметь возможность продемонстрировать данные испытаний, лежащие в основе его выбора.
