Verschillende classificaties van RF-kabels: een uitgebreide gids - Kennis

RF-kabels (radiofrequentie) onderscheiden zich van coaxiale videokabels. Ze zijn intern gevuld met 100% polyethyleen, een ontwerp dat het signaalenergieverlies aanzienlijk vermindert. RF-kabels kunnen relatief grote frequentieamplitudes overbrengen, zijn over het algemeen eenvoudiger te installeren en hebben een eenvoudiger algemene structuur. Gezien hun uiteenlopende functies en toepassingen worden RF-kabels geclassificeerd aan de hand van verschillende standaarden. Dit artikel geeft een gedetailleerd overzicht van RF-kabels op basis van verschillende veelgebruikte classificatiesystemen.

I. Classificatie naar isolatietype

Het isolerende diëlektricum is een cruciaal onderdeel dat de hoog-prestaties van de kabel beïnvloedt.

‌Luchtgeïsoleerde kabel‌
Bij dit type bestaat het grootste deel van het volume binnen de isolatielaag van de kabel uit lucht, waarbij slechts een deel wordt ingenomen door vast materiaal dat de binnen- en buitengeleiders ondersteunt. Het bepalende structurele kenmerk ervan is dat elektromagnetische golven zich tussen geleiders kunnen voortbewegen zonder door een vaste diëlektrische laag te gaan. Luchtgeïsoleerde kabels bieden ‌extreem lage signaalverzwakking‌ en zijn een veelgebruikt structureel type voor ultra-hoge frequentie (UHF) en hogere toepassingen.

‌Semi-luchtgeïsoleerde kabel‌
Deze structuur dient als een tussentype tussen vaste en luchtisolatie. De isolatie bestaat uit een mengsel van lucht en vast medium, maar in tegenstelling tot puur lucht-kabels moet elektromagnetische energie door een vaste diëlektrische laag gaan wanneer deze van de ene geleider naar de andere gaat.

‌Stevige geïsoleerde kabel‌
Dit is het meest voorkomende type voor flexibele coaxkabels. De ruimte tussen de binnen- en buitengeleiders is volledig gevuld met stevig hoog-diëlektrisch materiaal.

II. Classificatie op kabelstructuur

De fysieke structuur definieert de elektromagnetische veldverdeling en primaire toepassingsscenario's.

‌Symmetrische RF-kabel‌
Het elektromagnetische veld in een symmetrisch RF-kabelcircuit heeft een open structuur. Bij hoge frequenties leidt de straling van elektromagnetische energie tot ‌verhoogde demping en slechtere afschermingsprestaties‌. Bovendien kunnen de prestaties ervan worden beïnvloed door atmosferische omstandigheden. Daarom worden symmetrische kabels minder vaak gebruikt en vooral aangetroffen in laag-RF- of symmetrische voedingstoepassingen.

‌Spiraalvormige RF-kabel‌
In dit gespecialiseerde ontwerp wordt de geleider in coaxiale of symmetrische kabels in een spiraalvormige spoelvorm gewikkeld om de inductie van de kabel te vergroten. Dit maakt het volgende mogelijk:

‌Hoge impedantiekabel:‌ Een verhoogde inductie verhoogt de golfimpedantie van de kabel.

‌Vertragingskabel:‌ Ontworpen om opzettelijk de transmissietijd van elektromagnetische energie te vertragen.
Kabels met variërende spoeldichtheid over hun lengte kunnen worden vervaardigd om kabels met variabele impedantie te creëren.

‌Coaxiale RF-kabel‌
In deze structuur zijn de binnen- en buitengeleiders concentrisch gepositioneerd. Dit beperkt de elektromagnetische energie binnen het diëlektrische medium ertussen, wat resulteert in aanzienlijke voordelen: ‌lage demping, hoge afschermingsprestaties, brede frequentiebandbreedte en stabiele prestaties‌. Ze worden doorgaans gebruikt om RF-energie te verzenden in het bereik van 500 kHz tot 18 GHz. Twee gemeenschappelijke karakteristieke impedanties zijn:

‌50 Ω RF-coaxkabel:‌ Op grote schaal gebruikt in draadloze communicatie, radioapparatuur en testinstrumenten.

‌75 Ω RF-coaxkabel:Wordt vaak gebruikt in CATV-netwerken (kabeltelevisie), daarom wordt er vaak naar verwezen als "CATV-kabel". De transmissiebandbreedte kan oplopen tot 1 GHz, waarbij 750 MHz standaard is voor de momenteel gangbare kabels.