Коаксиальный кабель: как выбрать — конструкция, 50 и 75 Ом, затухание, фидер 1/2″, 7/8″, 1-1/4″, RG8 и кабельные сборки

Что такое коаксиальный кабель и для чего используется

Коаксиальный кабель — линия передачи из двух соосных проводников, разделённых диэлектриком. Электромагнитная волна идёт в пространстве между проводниками, а внешний проводник одновременно служит экраном. Поэтому коаксиал передаёт радиосигнал на десятки и сотни метров с предсказуемыми потерями и почти не излучает наружу. По российской номенклатуре это кабель радиочастотный коаксиальный (ГОСТ 11326.0), международные требования к кабелям связи — серия IEC 61196.

В антенно-фидерных устройствах коаксиальный кабель соединяет передатчик или базовую станцию с антенной: на мачтах сотовой связи, в системах DAS внутри зданий, на радиостанциях УКВ, в RFID и ГНСС. Выбор кабеля — это компромисс между затуханием, гибкостью, массой и стоимостью трассы.

Конструкция коаксиального кабеля

Внутренний проводник — медная проволока, алюминиевая проволока, плакированная медью (CCA), или медная труба у толстых фидеров. Диэлектрик — вспененный полиэтилен: воздух в пене снижает потери и увеличивает скорость распространения. Внешний проводник у фидерных кабелей — гофрированная медная труба, у гибких — фольга и оплётка. Оболочка — полиэтилен для улицы или безгалогенный компаунд для зданий.

Скорость распространения

Запрос «скорость коаксиального кабеля» — про коэффициент распространения: волна в кабеле идёт медленнее, чем в вакууме. У фидеров KADAMM с вспененным диэлектриком это 88–89 %, у КАДАММ RG8-50F — 85 %. Значение нужно при расчёте фазовых линий и длины четвертьволновых отрезков.

Виды коаксиальных кабелей

50 Ом или 75 Ом

Волновое сопротивление задаёт отношение диаметров проводников и свойства диэлектрика. 50 Ом — стандарт радиосвязи, сотовой связи, измерительной техники: это компромисс между минимальными потерями (около 77 Ом) и максимальной пропускаемой мощностью (около 30 Ом). 75 Ом — телевидение и видеонаблюдение, где мощность мала. Все кабели этой статьи — 50 Ом (±1 Ом у фидеров, ±2 Ом у RG8). Кабель 75 Ом в тракте 50 Ом даёт КСВН около 1,5 на каждом стыке — ощутимые отражения.

Затухание и предельная частота

Затухание — главный параметр кабеля. Оно растёт с частотой (потери в проводниках — примерно как корень из частоты, в диэлектрике — пропорционально частоте) и уменьшается с диаметром. Указывают его в дБ на 100 м на конкретных частотах.

Расчёт затухания: пример

Трасса 40 м на 1800 МГц. Фидер 1-1/4″: 3,96 дБ/100 м × 0,4 = 1,6 дБ. Гибкий RG8: 18,6 × 0,4 = 7,4 дБ — до антенны дойдёт меньше пятой части мощности. К затуханию кабеля добавляют потери в разъёмах (обычно десятые доли децибела на пару) и перемычках. Поэтому на длинных трассах ставят толстый фидер, а гибкий кабель — только на коротких участках.

Предельная частота

Выше определённой частоты в кабеле возникают волны высших типов, и он перестаёт работать как линия передачи. Чем толще кабель, тем ниже предел: у RFC12-50J рабочая частота до 5800 МГц, у RFC78-50J — до 5000 МГц, у RFC114-50J — до 3700 МГц, у гибкого RG8-50F — до 6000 МГц. Для 5G 3,5 ГГц фидер 1-1/4″ ещё подходит, для Wi-Fi 5 ГГц — нет.

Фидерный кабель 1/2″, 7/8″ и 1-1/4″: как выбрать типоразмер

Правило выбора простое: чем длиннее трасса и выше частота, тем толще фидер. 1/2″ — перемычки и трассы до нескольких десятков метров, DAS внутри зданий; 7/8″ — стандартная магистраль от аппаратной к антеннам на мачте; 1-1/4″ — длинные трассы и мощные передатчики: допустимая средняя мощность у RFC114-50J — 3,73 кВт на 900 МГц и 12,52 кВт на 100 МГц. Толстый фидер тяжелее и жёстче, ему нужны крепления с меньшим шагом и большие радиусы изгиба.

Кабель RG8: когда нужен гибкий кабель

КАДАММ RG8-50F — гибкий кабель 50 Ом диаметром 10,16 мм: медный проводник 2,74 мм, вспененный полиэтилен, фольга и оплётка из алюминиево-магниевой проволоки, экранирование более 90 дБ, работа до 6000 МГц, температура −30…+80 °C. Его берут для радиостанций УКВ, подключения антенн на коротких трассах, временных и мобильных установок. На 150 МГц затухание всего 5,0 дБ/100 м — для УКВ-связи это хороший выбор, а на 2,4 ГГц трассу длиннее 10–15 м уже стоит делать фидером.

Кабельные сборки (джамперы)

Перемычка — отрезок супергибкого кабеля с заводскими разъёмами — соединяет жёсткий фидер с антенной или оборудованием, принимает на себя изгибы и вибрацию. Заводская сборка проверена по КСВН и вносимым потерям, поэтому надёжнее перемычки, собранной на объекте. У КАДАММ ДЖ-12С-716M/716M-3 (1/2″, 7-16 — 7-16, 3 м) вносимые потери 0,40 дБ на 900 МГц и 0,60 дБ на 1800 МГц, КСВН 1,13–1,15; у КАДАММ ДЖ-14С-MQ4M/NEX10M-5 — кластерная сборка 4 × 1/4″ с разъёмами MQ4 и NEX10, PIM −155 дБн на 1800 МГц. Серии сборок с разъёмами 4.3-10, 7/16 DIN, N и NEX10 — ДЖ-12С-43, ДЖ-12С-716/43, ДЖ-NEX10, ДЖ-14С-43, ДЖ-14С-MQ5F. О разъёмах — в статье «ВЧ-разъёмы для фидерных трактов».

Прокладка коаксиального кабеля

• Радиус изгиба — не меньше паспортного: однократный при монтаже, многократный — если кабель будут перегибать. Пережатый фидер меняет волновое сопротивление в точке изгиба.
• Крепление — держатели по диаметру кабеля с шагом по рекомендациям для типоразмера; подробно — в статье о креплении фидера на опоре.
• Заземление — внешний проводник заземляют у антенны, на входе в здание и у оборудования (три точки).
• Герметизация — разъёмы на улице закрывают лентами, холодной усадкой или гель-боксом: вода в фидере — главная причина роста КСВН.
• Ввод в здание — через панели ввода и гермовводы, с петлёй-каплеуловителем перед вводом.

Прокладка: порядок работ на объекте связи

Прокладку начинают с трассы на бумаге: длина, точки крепления, проходы, места заземления и запас на разделку. Барабан ставят так, чтобы кабель сходил без скручивания, а не снимают витками: скрутка гофрированного кабеля необратима. При подъёме на опору груз принимает кабельный чулок, а не разъём. Перед подъёмом концы закрывают от влаги.

Радиус изгиба и температура монтажа

Минимальный радиус указан в данных кабеля и различается для однократного и многократного изгиба: у фидера 1-1/4″ RFC114-50J это 150 и 380 мм. Если радиус нарушен, внешний проводник сминается, и в этом месте меняется волновое сопротивление: КСВН растёт и остаётся высоким даже после выпрямления. Температура монтажа также ограничена, для RFC114-50J она составляет −40…+60 °C; в холод оболочка становится жёсткой, поэтому кабель предварительно выдерживают в тёплом помещении.

Крепление и вводы

Шаг крепления определяется калибром кабеля и ветровой нагрузкой, порядок выбора держателей показан в статье о креплении фидера. На вертикальном участке перед вводом кабель образует каплеулавливающую петлю, чтобы вода стекала вниз, а не шла к проходу. Параллельно силовым кабелям коаксиал ведут с разнесением, а общие лотки выбирают с учётом наводок. Проверка завершается измерением КСВН и расстояния до дефекта рефлектометром: значения записывают как исходные для последующих проверок.

Как выбрать коаксиальный кабель: порядок

• Волновое сопротивление — 50 Ом для радиосвязи и сотовой связи.
• Частота — ниже предельной частоты кабеля.
• Затухание на трассе — дБ/100 м × длина; сумма потерь должна укладываться в энергетический запас линии.
• Мощность — допустимая средняя на рабочей частоте с запасом.
• Механика — радиус изгиба, масса, крепление, температура монтажа.
• Оболочка — полиэтилен для улицы, безгалогенная для зданий.

Модели

KADAMM RFC12-50J

Фидер 1/2″, 50 Ом

До 5800 МГц, медная гофра Ø13,8 мм.

Открыть карточку

KADAMM RFC78-50J

Фидер 7/8″, 50 Ом

До 5000 МГц, пиковая мощность 91 кВт.

Открыть карточку

KADAMM RFC114-50J

Фидер 1-1/4″, 50 Ом

2,64 дБ/100 м на 900 МГц.

Открыть карточку

KADAMM RG8-50F

Гибкий RG8, 50 Ом

До 6000 МГц, экранирование более 90 дБ.

Открыть карточку

KADAMM ДЖ-12С-716M/716M-3

Джампер 1/2″ 7-16

3 м, 0,40 дБ на 900 МГц.

Открыть карточку

KADAMM ДЖ-12С-N

Сборки 1/2″ с разъёмом N

N – N, N – 4.3-10, прямые и угловые.

Открыть карточку