同軸電纜(Coaxial)是指有兩個同心導體,而導體和屏蔽層又共用同一軸心的電纜。最常見的同軸電纜由絕緣材料隔離的銅線導體組成,在里層絕緣材料的外部是另一層環形導體及其絕緣體,然后整個電纜由聚氯乙烯或特氟綸材料的護套包住。

目前,常用的同軸電纜有兩類：50Ω和75Ω的同軸電纜。75Ω同軸電纜常用于CATV網,故稱為CATV電纜,傳輸帶寬可達1GHz,目前常用CATV電纜的傳輸帶寬為750MHz。50Ω同軸電纜主要用于基帶信號傳輸,傳輸帶寬為1～2OMHz,總線型以太網就是使用50Ω同軸電纜,在以太網中,50Ω細同軸電纜的最大傳輸距離為185米,粗同軸電纜可達1000米。

寬帶電纜

是CATV系統中使用的標準,它既可使用頻分多路復用的模擬信號發送,也可傳輸數字信號。同軸電纜的價格比雙絞線貴一些,但其抗干擾性能比雙絞線強。當需要連接較多設備而且通信容量相當大時可以選擇同軸電纜。

網絡同軸電纜

（COAXIAL CABLE）內外由相互絕緣的同軸心導體構成的電纜：內導體為銅線,外導體為銅管或網。電磁場封閉在內外導體之間,故輻射損耗小,受外界干擾影響小。常用于傳送多路電話和電視。

同軸電纜的得名與它的結構相關。同軸電纜也是局域網中最常見的傳輸介質之一。它用來傳遞信息的一對導體是按照一層圓筒式的外導體套在內導體（一根細芯）外面,兩個導體間用絕緣材料互相隔離的結構制選的,外層導體和中心軸芯線的圓心在同一個軸心上,所以叫做同軸電纜,同軸電纜之所以設計成這樣,也是為了防止外部電磁波干擾異常信號的傳遞。

同軸電纜由里到外分為四層：中心銅線,塑料絕緣體,網狀導電層和電線外皮。中心銅線和網狀導電層形成電流回路。因為中心銅線和網狀導電層為同軸關系而得名。

同軸電纜傳導交流電而非直流電,也就是說每秒鐘會有好幾次的電流方向發生逆轉。

如果使用一般電線傳輸高頻率電流,這種電線就會相當于一根向外發射無線電的天線,這種效應損耗了信號的功率,使得接收到的信號強度減小。

同軸電纜的設計正是為了解決這個問題。中心電線發射出來的無線電被網狀導電層所隔離,網狀導電層可以通過接地的方式來控制發射出來的無線電。

同軸電纜也存在一個問題,就是如果電纜某一段發生比較大的擠壓或者扭曲變形,那么中心電線和網狀導電層之間的距離就不是始終如一的,這會造成內部的無線電波會被反射回信號發送源。這種效應減低了可接收的信號功率。為了克服這個問題,中心電線和網狀導電層之間被加入一層塑料絕緣體來保證它們之間的距離始終如一。這也造成了這種電纜比較僵直而不容易彎曲的特性。

同軸電纜的優點是可以在相對長的無中繼器的線路上支持高帶寬通信,而其缺點也是顯而易見的：一是體積大,細纜的直徑就有3/8英寸粗,要占用電纜管道的大量空間；二是不能承受纏結、壓力和嚴重的彎曲,這些都會損壞電纜結構,阻止信號的傳輸；最后就是成本高,而所有這些缺點正是雙絞線能克服的,因此在現在的局域網環境中,基本已被基于雙絞線的以太網物理層規范所取代。

同軸電纜根據其直徑大小可以分為：粗同軸電纜與細同軸電纜。粗纜適用于比較大型的局部網絡,它的標準距離長,可靠性高,由于安裝時不需要切斷電纜,因此可以根據需要靈活調整計算機的入網位置,但粗纜網絡必須安裝收發器電纜,安裝難度大,所以總體造價高。相反,細纜安裝則比較簡單,造價低,但由于安裝過程要切斷電纜,兩頭須裝上基本網絡連接頭（BNC）,然后接在T型連接器兩端,所以當接頭多時容易產生不良的隱患,這是目前運行中的以太網所發生的最常見故障之一。

無論是粗纜還是細纜均為總線拓撲結構,即一根纜上接多部機器,這種拓撲適用于機器密集的環境,但是當一觸點發生故障時,故障會串聯影響到整根纜上的所有機器。故障的診斷和修復都很麻煩,因此,將逐步被非屏蔽雙絞線或光纜取代。

同軸電纜分為細纜：RG-58　和粗纜RG-11　兩種。以及使用極少的半剛型同軸電纜和饋管。

細纜

細纜的直徑為0.26厘米,最大傳輸距離185米,使用時與50Ω終端電阻（如圖5）、T型連接器(如圖6)、BNC接頭與網卡相連,線材價格和連接頭成本都比較便宜,而且不需要購置集線器等設備,十分適合架設終端設備較為集中的小型以太網絡。纜線總長不要超過185米,否則信號將嚴重衰減。細纜的阻抗是50Ω。

粗纜

粗纜　(RG-11)的直徑為1.27厘米,最大傳輸距離達到500米。由于直徑相當粗,因此它的彈性較差,不適合在室內狹窄的環境內架設,而且RG-11連接頭的制作方式也相對要復雜許多,并不能直接與電腦連接,它需要通過一個轉接器轉成AUI接頭,然后再接到電腦上。由于粗纜的強度較強,最大傳輸距離也比細纜長,因此粗纜的主要用途是扮演網絡主干的角色,用來連接數個由細纜所結成的網絡。粗纜的阻抗是75Ω。

半剛型同軸電纜

這種電纜使用極少,通常用于通訊發射機內部的模塊連接上,因為這種線傳輸損耗很小,但也有一些缺點,比如硬度大,不易彎曲。此外,此類電纜的傳輸頻率極高大部分都可以到達30Ghz。型號為CXJ——50——3此類電纜典型結構如下表所示 結構 材料 直徑(mm) 1. 內導體 鍍銀銅線 0.93 2. 絕緣體 聚四氟乙烯(PTFE) 3.00 3. 外導體 ①無縫退火紫銅管 3.58

②鍍錫(合金)無縫紫銅管

③鍍銀無縫紫銅管

目前工藝在逐漸進步,也出現了一些彎曲幅度較大的此類線材,但筆者推薦在對柔韌性要求不高的地方,盡量使用傳統的銅管外導體的此類線材,以保證穩定性。

視頻同軸電纜

英文簡稱SYV,常有的有75-7,75-5,75-3,75-1等型號,特性阻抗都是75歐姆,以適應不同的傳輸距離。是以非對稱基帶方式傳輸視頻信號的主要介質。

主要應用范圍

主要應用范圍如：設備的支架連線,閉路電視(CCTV),共用天線系統(MATV) 以及彩色或單色射頻監視器的轉送。這些應用不需要選擇有特別嚴格電氣公差的精密視頻同軸電纜。視頻同軸電纜的特征電阻是75 歐姆,這個值不是隨意選的。物理學證明了視頻信號最優化的衰減特性發生在77 歐姆。在低功率應用中,材料及設計決定了電纜的最優阻抗為75 歐姆。

標準視頻同軸電纜既有實心導體也有多股導體的設計。建議在一些電纜要彎曲的應用中使用多股導體設計,如CCTV 攝像機與托盤和支架裝置的內部連接,或者是遠程攝像機的傳送電纜。還包括監控設備

基帶同軸電纜

同軸電纜以硬銅線為芯,外包一層絕緣材料。這層絕緣材料用密織的網狀導體環繞,網外又覆蓋一層保護性材料。有兩種廣泛使用的同軸電纜。一種是50歐姆電纜,用于數字傳輸,由于多用于基帶傳輸,也叫基帶同軸電纜；另一種是75歐姆電纜,用于模擬傳輸,即寬帶同軸電纜。這種區別是由歷史原因造成的,而不是由于技術原因或生產廠家。

同軸電纜的這種結構,使它具有高帶寬和極好的噪聲抑制特性。同軸電纜的帶寬取決于電纜長度。1km的電纜可以達到1Gb/s~2Gb/s的數據傳輸速率。還可以使用更長的電纜,但是傳輸率要降低或使用中間放大器。目前,同軸電纜大量被光纖取代,但仍廣泛應用于有線和無線電視和某些局域網。

寬帶同軸電纜

使用有線電視電纜進行模擬信號傳輸的同軸電纜系統被稱為寬帶同軸電纜。“寬帶”這個詞來源于電話業,指比4kHz寬的頻帶。然而在計算機網絡中,“寬帶電纜”卻指任何使用模擬信號進行傳輸的電纜網。

由于寬帶網使用標準的有線電視技術,可使用的頻帶高達300MHz（常常到450MHz）；由于使用模擬信號,需要在接口處安放一個電子設備,用以把進入網絡的比特流轉換為模擬信號,并把網絡輸出的信號再轉換成比特流。

寬帶系統又分為多個信道,電視廣播通常占用6MHz信道。每個信道可用于模擬電視、CD質量聲音(1.4Mb/s)或3Mb/s的數字比特流。電視和數據可在一條電纜上混合傳輸。

寬帶系統和基帶系統的一個主要區別是：寬帶系統由于覆蓋的區域廣,因此,需要模擬放大器周期性地加強信號。這些放大器僅能單向傳輸信號,因此,如果計算機間有放大器,則報文分組就不能在計算機間逆向傳輸。為了解決這個問題,人們已經開發了兩種類型的寬帶系統：雙纜系統和單纜系統。

同軸電纜網絡

同軸電纜網絡一般可分為三類：

1、主干網

主干線路在直徑和衰減方面與其他線路不同,前者通常由有防護層的電纜構成。

2、次主干網

次主干電纜的直徑比主干電纜小。當在不同建筑物的層次上使用次主干電纜時,要采用高增益的分布式放大器,并要考慮電纜與用戶出口的接口。

3、線纜

同軸電纜不可絞接,各部分是通過低損耗的連接器連接的。連結器在物理性能上與電纜相匹配。中間接頭和耦合器用線管包住,以防不慎接地。若希望電纜埋在光照射不到的地方,那么最好把電纜埋在冰點以下的地層里。如果不想把電纜埋在地下,則最好采用電桿來架設。同軸電纜每隔100米設一個標記,以便于維修。必要時每隔20米要對電纜進行支撐。在建筑物內部安裝時,要考慮便于維修和擴展,在必要的地方還需提供管道,保護電纜。

同軸電纜一般安裝在設備與設備之間。在每一個用戶位置上都裝備有一個連接器,為用戶提供接口。接口的安裝方法如下：

1、細纜 將細纜切斷,兩頭裝上BNC頭,然后接在T型連接器兩端。

2、粗纜 粗纜一般采用一種類似夾板的Tap裝置進行安裝,它利用Tap上的引導針穿透電纜的絕緣層,直接與導體相連。電纜兩端頭設有終端器,以削弱信號的反射作用。

同軸電纜按用途可分為兩種基本類型：基帶同軸電纜和寬帶同軸電纜。目前基帶常用的電纜,其屏蔽線是用銅做成的網狀的,特征阻抗為50(如RG-8、RG-58等);寬帶同軸電纜常用的電纜的屏蔽層通常是用鋁沖壓成的,特征阻抗為75(如RG-59等)。

按同軸電纜的直徑大小分為：粗同軸電纜與細同軸電纜。粗纜適用于比較大型的局部網絡,它的標準距離長、可靠性高。由于安裝時不需要切斷電纜,因此可以根據需要靈活調整計算機的入網位置。但粗纜網絡必須安裝收發器和收發器電纜,安裝難度大,所以總體造價高。相反,細纜安裝則比較簡單,造價低,但由于安裝過程要切斷電纜,兩頭須裝上基本網絡連接頭(BNC),然后接在T型連接器兩端,所以當接頭多時容易產生接觸不良的隱患,這是目前運行中的以太網所發生的最常見故障之一。

為了保持同軸電纜的正確電氣特性,電纜屏蔽層必須接地。同時兩頭要有終端器來削弱信號反射作用。

無論是粗纜還是細纜均為總線拓撲結構,即一根纜上接多部機器,這種拓撲適用于機器密集的環境。但是當一觸點發生故障時,故障會串聯影響到整根纜上的所有機器,故障的診斷和修復都很麻煩,因此,將逐步被非屏蔽雙絞線或光纜取代。

最常用的同軸電纜有下列幾種：

·RG-8或RG-11

50Ω

·RG-58

50Ω

·RG-59

75Ω

·RG-62

93Ω

計算機網絡一般選用RG-8以太網粗纜和RG-58以太網細纜。RG-59 用于電視系統。RG-62 用于ARCnet網絡和IBM3270網絡。

在計算機網絡布線系統中,對同軸電纜的粗纜和細纜有三種不同的構造方式,即細纜結構、粗纜結構和粗/細纜混合結構。

一、細纜結構

1、硬件配置

①網絡接口適配器：網絡中每個結點需要一塊提供BNC接口的以太網卡、便協式適配器或PCMCIA卡。

②BNC-T型連接器：細纜Ethernet上的每個結點通過T型連接器與網絡進行連接,它水平方向的兩個插頭用于連接兩段細纜,與之垂直的插口與網絡接口適配器上的BNC連接器相連。

③電纜系統：用于連接細纜以太網的電纜系統包括：

·細纜(RG-58 A/U):直徑為5毫米,特征阻抗為50歐姆的細同軸電纜。

·BNC連接器插頭：安裝在細纜段的兩端。

·BNC桶型連接器：用于連接兩段細纜。

·BNC 終端匹配器:BNC 50歐姆的終端匹配器安裝在干線段的兩端,用于防止電子信號的反射。干線段電纜兩端的終端匹配器必須有一個接地。

④中繼器：對于使用細纜的以太網,每個干線段的長度不能超過185米,可以用中繼器連接兩個干線段,以擴充主干電纜的長度。每個以太網中最多可以使用四個中繼器,連接五個干線段電纜。

2、技術參數

·最大的干線段長度：185米。

·最大網絡干線電纜長度：925米。

·每條干線段支持的最大結點數：30。

·BNC-T型連接器之間的最小距離：0.5米。

3、特點 　　

·容易安裝。

·造價較低。

·網絡抗干擾能力強。

·網絡維護和擴展比較困難。

·電纜系統的斷點較多,影響網絡系統的可靠性。

二、粗纜結構

1、硬件配置

建立一個粗纜以太網需要一系列硬件設備,包括：

①網絡接口適配器：網絡中每個結點需要一塊提供AUI接口的以太網卡、便提式適配器或PCMCIA卡。

②收發器(Transceiver):粗纜以太網上的每個結點通過安裝在干線電纜上的外部收發器與網絡進行連接。在連接粗纜以太網時,用戶可以選擇任何一種標準的以太網(IEEE802.3)類型的外部收發器。

③收發器電纜：用于連接結點和外部收發器,通常稱為AUI電纜。

④電纜系統：連接粗纜以太網的電纜系統包括：

·粗纜(RG-11 A/U):直徑為10毫米,特征阻抗為50歐姆的粗同軸電纜,每隔2.5米有一個標記。

·N-系列連接器插頭：安裝在粗纜段的兩端。

·N-系列桶型連接器：用于連接兩段粗纜。

·N-系列終端匹配器：N-系列50歐姆的終端匹配器安裝在干線電纜段的兩端,用于防止電子信號的反射。干線電纜段兩端的終端匹配器必須有一個接地。

⑤中繼器：對于使用粗纜的以太網,每個干線段的長度不超過500米,可以用中繼器連接兩個干線段,以擴充主干電纜的長度。每個以太網中最多可以使用四個中繼器,連接五段干線段電纜。

2、技術參數

·最大干線段長度：500米。

·最大網絡干線電纜長度：2500米。

·每條干線段支持的最大結點數：100。

·收發器之間最小距離：2.5米。

·收發器電纜的最大長度：50米。

3、特點

·具有較高的可靠性,網絡抗干擾能力強。

·具有較大的地理覆蓋范圍,最長距離可達2500米。

·網絡安裝、維護和擴展比較困難。

·造價高。

三、粗/細纜混合結構

1、硬件配置

在建立一個粗/細混合纜以太網時,除需要使用與粗纜以太網和細纜以太網相同的硬件外,還必須提供粗纜和細纜之間的連接硬件。連接硬件包括：

·N-系列插口到BNC插口連接器。

·N-系列插頭到BNC插口連接器。

2、技術參數

·最大的干線長度:大于185米,小于500米。

·最大網絡干線電纜長度：大于925米,小于2500米。

為了降低系統的造價,在保證一條混合干線段所能達到的最大長度的情況下,應盡可能使用細纜。可以用下面的公式計算在一條混合的干線段中能夠使用的細纜的最大長度t= ( 500 - L ) / 3.28,其中：L為要構造的干線段長度,t為可以使用的細纜最大長度。例如,若要構造一條400米的干線段,能夠使用的細纜的最大長度為：(500 - 400 ) / 3.28 = 30(米)。

3、特點 　　

·造價合理。

·網絡抗干擾能力強。

·系統復雜。

·網絡維護和擴展比較困難。

·增加了電纜系統的斷點數,影響網絡的可靠性。

一、主要電氣參數

1、同軸電纜的特性阻抗 同軸電纜的平均特性阻抗為50±2Ω,沿單根同軸電纜的阻抗的周期性變化為正弦波,中心平均值±3Ω,其長度小于2米。

2、同軸電纜的衰減 一般指500米長的電纜段的衰減值。當用10MHz的正弦波進行測量時,它的值不超過8.5db(17db/公里);而用5MHz的正弦波進行測量時,它的值不超過6.0db(12db/公里)。

3、同軸電纜的傳播速度 需要的最低傳播速度為0.77C(C為光速)。

4、同軸電纜直流回路電阻 電纜的中心導體的電阻與屏蔽層的電阻之和不超過10毫歐/米(在20℃下測量)。

二、物理參數

同軸電纜是由中心導體、絕緣材料層、網狀織物構成的屏蔽層以及外部隔離材料層組成．

同軸電纜具有足夠的可柔性,能支持254mm(10英寸)的彎曲半徑。中心導體是直徑為2.17mm±0.013mm的實芯銅線。絕緣材料必須滿足同軸電纜電氣參數。屏蔽層是由滿足傳輸阻抗和ECM規范說明的金屬帶或薄片組成,屏蔽層的內徑為6.15mm,外徑為8.28mm。外部隔離材料一般選用聚氯乙烯(如PVC)或類似材料。

三、測試的主要參數

1、導體或屏蔽層的開路情況。

2、導體和屏蔽層之間的短路情況。

3、導體接地情況。

4、在各屏蔽接頭之間的短路情況。

電線電纜行業是中國僅次于汽車行業的第二大行業,產品品種滿足率和國內市場占有率均超過90%。在世界范圍內,中國電線電纜總產值已超過美國,成為世界上第一大電線電纜生產國。伴隨著中國電線電纜行業高速發展,新增企業數量不斷上升,行業整體技術水平得到大幅提高。

中國經濟持續快速的增長,為線纜產品提供了巨大的市場空間,中國市場強烈的誘惑力,使得世界都把目光聚焦于中國市場,在改革開放短短的幾十年,中國線纜制造業所形成的龐大生產能力讓世界刮目相看。隨著中國電力工業、數據通信業、城市軌道交通業、汽車業以及造船等行業規模的不斷擴大,對電線電纜的需求也將迅速增長,未來電線電纜業還有巨大的發展潛力。

2008年11月,我國為應對世界金融危機,政府決定投入4萬億元拉動內需,其中有大約40%以上用于城鄉電網建設與改造。全國電線電纜行業又有了良好的市場機遇,各地電線電纜企業抓住機遇,迎接新一輪城鄉電網建設與改造。