Тема: Призначення, характеристика та використання коаксіального кабелю

Скачати 73.57 Kb.

Назва	Тема: Призначення, характеристика та використання коаксіального кабелю
Дата	31.03.2013
Розмір	73.57 Kb.
Тип	Документи

bibl.com.ua > Фізика > Документи

Тема: Призначення, характеристика та використання коаксіального кабелю.

Мета: познайомити учнів із призначенням, характеристиками та областю використання коаксіального кабелю.

Тип уроку: комбінований.

Матеріальне забезпечення: роздатковий матеріал.

Структура уроку:

І. Організаційний момент.

1. Перевірка присутності учнів на уроці.

2. Повідомлення теми і мети уроку.

ІІ. Актуалізація розумової діяльності учнів.

Що являє собою середовище передачі даних?
Чому, на вашу думку, потрібно правильно вибирати середовище передачі?
Який спосіб передачі даних використовується в КМ в основному?
Які типи каналів зв’язку вам відомі?
Якими параметрами можна охарактеризувати середовища передачі даних?

ІІІ. Викладення нового матеріалу.

План:

Історія виникнення коаксіального кабелю.
Призначення та характеристики коаксіального кабелю.
Принцип дії коаксіального кабелю.
Сфери застосування коаксіального кабелю.

Історія виникнення коаксіального кабелю.

1894 — Нікола Тесла запатентував електричний провідник для змінних струмів (№ 514167).

1929 — Ллойд Еспеншід (англ. Lloyd Espenschied ) і Герман Еффель з AT & T Bell Telephone Laboratories запатентували перший сучасний коаксіальний кабель.

1936 — AT & T побудувала експериментальну телевізійну лінію передачі на коаксіальному кабелі, між Філадельфією і Нью-Йорком.

1936 — Перша телепередача по коаксіальному кабелю, з Берлінських Олімпійських Ігор у Лейпцигу.

1936 рік — Між Лондоном і Бірмінгемом, поштовою службою (тепер BT) прокладений кабель на 40 телефонних номерів.

1941 рік — Перше комерційне використання системи L1 в США, компанією AT & T. Між Міннеаполіс, (Міннесота) і Стівенс-Пойнт (Вісконсін) запущений ТБ-канал і 480 телефонних номерів.

— Прокладена перша трансатлантична коаксіальна лінія, TAT-1.

Призначення та характеристики коаксіального кабелю.

Коаксіальний кабель (від лат. со — «сумісно» та axis — «вісь») — електричний кабель із співвісними провідниками.
Коаксіальний кабель являє собою електричний кабель, що складається із центрального мідного проведення (1) і металевого обплетення – екрана (3), розділених між собою шаром діелектрика - внутрішньої ізоляції (2) і поміщених у загальну зовнішню оболонку (4).

Коаксіальний кабель донедавна був дуже популярний, що пов'язано з його високою перешкодозахищеністю (завдяки металевому обплетенню), більш широкими, ніж у випадку витої пари, смугами пропущення (понад 1ГГц), а також більшими припустимими відстанями передачі (до кілометра).

ПЕРЕВАГИ. До нього важче механічно підключитися для несанкціонованого прослуховування мережі, він дає також помітно менше електромагнітних випромінювань зовні.

НЕДОЛІКИ. Однак монтаж і ремонт коаксіального кабелю істотно складніший, ніж витої пари, а вартість його вища (він дорожче приблизно в 1,5 – 3 рази). Складніша й установка роз’ємів на кінцях кабелю.
Зараз його застосовують рідше, ніж виту пару. Стандарт EIA/TIA-568 містить у собі тільки один тип коаксіального кабелю, застосовуваний у мережі Ethernet.
Основними параметрами коаксіального кабелю є: хвильовий опір, коефіцієнт стоячої хвилі (КСХ), втрати в кабелі, електрична міцність і стійкість до зовнішніх впливів.

КСХ характеризує ступінь узгодження лінії передачі високочастотної енергії (коаксіального кабелю) з навантаженням. Ідеальний випадок, коли опір навантаження рівний хвильовому опору кабелю. (Фактично КСХ завжди більше 1).

Електрична міцність коаксіального кабелю обмежується допустимим струмом, що проходить через центральний провідник. Для радіостанцій з потужністю передавального пристрою 25 Вт допускається використовувати кабелі з діаметром центрального провідника не менше 1 мм.

В процесі експлуатації коаксіальний кабель насамперед піддається впливу вологи і з часом може значно погіршити свої характеристики. Найстійкішими в цьому відношенні є напівтверді кабелі, суцільна зовнішня оболонка яких мало схильна до корозії і забезпечує абсолютну герметичність.

Типові величини затримки поширення сигналу в коаксіальному кабелі становлять для тонкого кабелю близько 5 нс/м, а для товстого - близько 4,5 нс/м.
Існують варіанти коаксіального кабелю з подвійним екраном (один екран розташований усередині іншого й відділений від нього додатковим шаром ізоляції). Такі кабелі мають кращу перешкодозахищеність і захист від прослуховування, але вони небагато дорожче звичайних.

Принцип дії коаксіального кабелю.

Електромагнітне поле коаксіального кабелю зосереджене в просторі між провідниками струму, тобто зовнішнього поля немає, і тому втрати на випромінювання в навколишній простір коаксіального кабеля практично відсутні. Оскільки зовнішній провідник одночасно служить електромагнітним екраном, що захищає електричне коло струму від впливів ззовні, коаксіальний кабель має високу завадостійкість і відносно малі втрати енергії сигналів, які передаються. Для радіоприйому використовується, як правило, кабель, що має хвильовий опір 50 0м.
Сучасний кабель складається з центрального провідника, оточеного шаром діелектрика, зовнішня поверхня якого покрита обплетенням або фольгою (другим провідником) і захисною оболонкою з пластику, що захищає кабель від дії навколишнього середовища.

Допоміжні елементи коаксіального тракту

Коаксіальні роз’єми — для підключення кабелів до пристроїв або їх зчленування між собою, іноді кабелі випускаються з виробництва до встановлених роз’ємами.
Коаксіальні переходи — для зчленування між собою кабелів з непарними один одному роз’ємами.
Коаксіальні трансформатори — для узгодження по хвильовому опору при з’єднанні кабелю з пристроєм або кабелів між собою.
Кінцеві і прохідні коаксіальні навантаження, як правило, узгоджені — для встановлення потрібних режимів хвилі в кабелі.
Коаксіальні атенюатори — для ослаблення рівня сигналу в кабелі до необхідного значення.
Феритові вентилі — для поглинання зворотної хвилі в кабелі.
Коаксіальні перемикачі, реле та електронні комутуючі коаксіальні пристрої — для комутації коаксіальних ліній.
Прохідні і кінцеві детекторні головки — для контролю високочастотного сигналу в кабелі за його огинаючою.

Сфери застосування коаксіального кабелю.

Основне призначення коаксіального кабелю — передача сигналу в різних областях техніки:

Системи зв’язку;
Мовленнєві мережі;
Комп’ютерні мережі;
Антенно-фідерні системи;
АСУ та інші виробничі та науково-дослідні технічні системи;
Системи дистанційного управління, вимірювання та контролю;
Системи сигналізації і автоматики;
Системи об’єктивного контролю та відеоспостереження;
Канали зв’язку різних радіоелектронних пристроїв мобільних об’єктів (суден, літальних апаратів тощо);
Внутрішньоблокові і міжблочні зв’язку в складі радіоелектронної апаратури;
Канали зв’язку у побутовій та аматорської техніці;
Військова техніка та інші області спеціального застосування.

Основне застосування коаксіальний кабель знаходить у мережах з топологією типу шина. При цьому на кінцях кабелю обов'язково повинні встановлюватися термінатори для запобігання внутрішніх відбиттів сигналу, причому один (і тільки один!) з термінаторів повинен бути заземлений. Без заземлення металеве обплетення не захищає мережу від зовнішніх електромагнітних перешкод і не знижує випромінювання переданої по мережі інформації в зовнішнє середовище. Але при заземленні обплетення може вийти з ладу не тільки мережне устаткування, але й комп'ютери, підключені до мережі. Термінатори повинні бути обов'язково узгоджені з кабелем, необхідно, щоб їхній опір рівнявся хвильовому опору кабелю. Наприклад, якщо використовується 50-омний кабель, для нього підходять тільки 50-омні термінатори.
Рідше коаксіальні кабелі застосовуються в мережах з топологією зірка (наприклад, пасивна зірка в мережі Arcnet). У цьому випадку проблема узгодження істотно спрощується, тому що зовнішніх термінаторів на вільних кінцях не потрібно.
Марок коаксіального кабелю небагато. Він не вважається особливо перспективним. Не випадково в мережі Fast Ethernet не передбачене застосування коаксіальних кабелів. Однак у багатьох випадках класична шинна топологія (а не пасивна зірка) дуже зручна. Як ми вже відзначали, вона не вимагає застосування додаткових пристроїв - концентраторів.
Коаксіальний кабель широко використовується для комп'ютерних мереж типу Ethernet. Незважаючи на те, що він набагато дорожче стандартного телефонного кабелю, він менш сприйнятливий до перешкод і забезпечує велику передачу даних.
В наш час вважається, що коаксіальний кабель застарів, у більшості випадків його цілком може замінити вита пара або оптоволоконний кабель. І нові стандарти на кабельні системи вже не включають його в перелік типів кабелів.

IV. Закріплення матеріалу:

Що являє собою коаксіальний кабель?
Які параметри коаксіальних кабелів вам відомі?
Які характеристики кабелю можна віднести до переваг та недоліків?
Опишіть принцип дії коаксіального кабелю.
Які ви знаєте допоміжні елементи коаксіалу?
В яких топологіях використовують коаксіальний кабель?
В яких мережевих архітектурах застосовують коаксіал?
Чи являється коаксіальний кабель поширеним на даний момент?

V. Домашнє завдання. Опрацювати конспект.

Схожі:

Тема: Класифікація коаксіального кабелю Він являє собою класичний варіант коаксіального кабелю, який майже повністю витиснутий сучасним тонким кабелем	Призначення, характеристика та використання витої пари Мета: познайомити учнів із призначенням, характеристиками та областю використання витої пари
); У вартість підключення входить надання,за бажанням абонента, до... У вартість підключення входить надання,за бажанням абонента, до 5 метрів Ethernet кабелю від кінцевих пристроїв(модему) або моменту...	Урок з інформатики для учнів 11 класу Тема: Призначення й використання основних математичних та статистичних функцій табличного процесора
1. Господарський облік його суть та характеристика Тема Методичні прийоми бухгалтерського обліку та їх використання на підприємствах	На ескізах будівель римськими цифрами позначаються поверхи, початковою... Також зазначаються розташування квартир по корпусах володінь, призначення окремих споруд (сарай, гараж), межі володінь. На ескізі...
Урок прес конференція Тема. Фізико – географічна характеристика природного комплексу Чорного моря. Проблеми використання і охорони його вод	Урок прес конференція Тема. Фізико – географічна характеристика природного комплексу Чорного моря. Проблеми використання і охорони його вод
В залежності від кількості властивостей, які характеризуються, показники якості поділяються на Показники призначення (характеризують пристосованість виробів до використання та область використання)	3. Різноманітність голонасінних рослин: Сосна звичайна. Біологічна... Тема Різноманітність голонасінних рослин: Сосна звичайна. Біологічна класифікація. Характеристика. Поширення. Практичне використання....

Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання