同軸ケーブルは、RFエネルギーをあるポートまたはコンポーネントからシステムの他のポート/部品へ伝送するために使用されます。標準的な同軸ケーブルは、マイクロ波同軸線として使用されます。このタイプのケーブルは通常、共通の軸を中心に円筒形に配置された2本の導体から構成されています。これらの導体は誘電体によって分離されています。低周波数ではポリエチレンが誘電体として使用され、高周波数ではテフロンが使用されます。
同軸ケーブルの種類
同軸ケーブルには、導体の構造やシールド方法によって様々な種類があります。同軸ケーブルの種類としては、前述の標準同軸ケーブルのほか、ガス封入同軸ケーブル、関節式同軸ケーブル、二線式シールド同軸ケーブルなどがあります。
柔軟な同軸ケーブルは、外部導体が箔または編組で作られたテレビ放送受信アンテナに使用されます。
マイクロ波周波数帯では、外側導体は剛性があり、誘電体は固体となる。ガス封入型同軸ケーブルでは、中心導体は薄いセラミック絶縁体でできており、ポリテトラフルオロエチレンも使用される。誘電体材料としては乾燥窒素を用いることができる。
関節型同軸ケーブルでは、内部絶縁体は内部導体の周囲、シールド導体の周囲、そしてこの保護絶縁シースの周囲に盛り上がっています。
二重シールド同軸ケーブルでは、通常、内側シールドと外側シールドの2層構造によって保護されています。これにより、電磁干渉(EMI)やケーブルからの放射による周辺機器への影響を防ぎ、信号を安全に伝送します。
同軸線路の特性インピーダンス
基本的な同軸ケーブルの特性インピーダンスは、次の式を用いて求めることができます。
Zo = 138/sqrt(K) * Log(D/d) オーム
で、
Kは、内側導体と外側導体の間の絶縁体の誘電率である。Dは外側導体の直径、dは内側導体の直径である。
同軸ケーブルの利点またはメリット
同軸ケーブルの利点は以下のとおりです。
➨高周波用途(>50 MHz)で使用される同軸ケーブルは、表皮効果により、中心導体を銅で被覆します。表皮効果とは、高周波信号が導体の外面に沿って伝搬することによって生じる現象です。これにより、ケーブルの引張強度が高まり、重量が軽減されます。
➨同軸ケーブルの方が安価です。
➨同軸ケーブルの外側導体は、減衰とシールド効果を向上させるために使用されます。これは、シースと呼ばれる2つ目の箔または編組(図1のC2で示される)を使用することで実現されます。ジャケットは環境シールドとして機能し、難燃性として一体型の同軸ケーブルに組み込まれています。
➨ツイストペアケーブルよりもノイズや干渉(EMIまたはRFI)の影響を受けにくい。
➨ツイストペアと比較して、高帯域幅の信号伝送をサポートします。
➨柔軟性があるため、配線や拡張が容易です。
➨高い伝送速度が可能で、同軸ケーブルはより優れたシールド材を使用しています。
同軸ケーブルの欠点またはデメリット
同軸ケーブルの欠点は以下のとおりです。
➨大きいサイズ。
➨厚みと剛性のため、長距離設置は費用がかさみます。
➨ネットワーク全体で信号を伝送するために1本のケーブルが使用されているため、ケーブルが1本故障すると、ネットワーク全体がダウンします。
➨セキュリティは大きな懸念事項です。同軸ケーブルを切断し、その間にTコネクタ(BNCタイプ)を挿入することで簡単に盗聴できてしまうからです。
➨干渉を防ぐため、接地する必要があります。
投稿日時:2023年12月15日

