ΘΩΡΑΚΙΣΗ ΟΜΟΑΞΟΝΙΚΟΥ ΚΑΛΩΔΙΟΥ

Αν θέσουμε το ερώτημα:Είναι ίδια τα ομοαξονικά καλώδια τηλεόρασης σήμερα, σε σχέση με 20 χρόνια πριν;

Η απάντηση είναι ΟΧΙ, μοιάζουν ίδια, αλλά δεν είναι.

Το 1995 οι τηλεοράσεις ήταν 24 ιντσών και ογκώδεις, τα σήματα αναλογικά και η δορυφορική τηλεόραση  ήταν κάτι σπάνιο. 

Το 2015 οι τηλεοράσεις είναι 40 ιντσών αλλά λεπτές, τα σήματα ψηφιακά και η δορυφορική εγκατάσταση είναι πλέον κάτι συνηθισμένο. Λέξεις όπως FullHD, 3D, 4K έχουν νόημα.

Οι εξελίξεις αυτές έφεραν μια βασική διαφοροποίηση και στη σημαντικότητα των χαρακτηριστικών των ομοαξονικών καλωδίων 75 Ohm που χρησιμοποιούνται στις εγκαταστάσεις τηλεοπτικής λήψης.

Έτσι, ενώ το 1995 το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό ενός καλωδίου ήταν οι χαμηλές απώλειες, το 2015 το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό ενός καλωδίου είναι η υψηλή ηλεκτρομαγνητική θωράκιση.

Η σειρά ευρωπαϊκών προτύπων  ΕΝ 50117 ταξινομεί τα ομοαξονικά καλώδια σε 5  κλάσεις με βάση τη θωράκισή τους, με χειρότερη την C και καλύτερη την A++

H ανάγκη για καλύτερη θωράκιση ακολουθεί τις τεχνολογικές εξελίξεις.

Μέχρι και το 2003 οι απαιτήσεις της κλάσης Β ήταν αρκετές. Το 2004 χρειάστηκε να προστεθεί η κλάση Α και το 2008 προστέθηκαν οι Α+ & Α++ .

Εδώ πρέπει να επισημάνουμε ότι από το 2005 και μετά ήταν κοινή πρακτική στις περισσότερες ευρωπαϊκές χώρες να χρησιμοποιούνται καλώδια τουλάχιστον κλάσης Α.

Σήμερα (Μάιος 2015) κυρίως λόγω των προβλημάτων παρεμβολών από τα δίκτυα 4G/LTE η τάση είναι να χρησιμοποιούνται καλώδια κλάσης Α+ και πάνω.

Παλαιότερα ένας τεχνικός μπορούσε να ζητήσει από ένα κατάστημα π.χ. "ένα καλώδιο χαμηλών απωλειών 17dB/100m στους 800MHz", και αυτό να ήταν αρκετό.

Σήμερα πρέπει να προσδιορίσει και την κλάση θωράκισης.

Υπάρχει καλώδιο με απώλειες 17dB/100m και κλάση θωράκισης χειρότερη από C και υπάρχει καλώδιο με απώλειες 17dB/100m με κλαση θωράκισης Α++.

Και τα δύο θα "κατεβάζουν" την ίδια "ποσότητα" σήματος. Όμως το πρώτο έχει εξαιρετικά μεγάλες πιθανότητες να παρεμβάλλεται από άλλα σήματα και να παγώνει την εικόνα και να ακτινοβολεί το δικό του σήμα παρεμβάλλοντας άλλες συσκευές.

Σημερα η σωστή ζήτηση θα ήταν "ένα καλώδιο με κλάση θωράκισης  (π.χ.) Α++ και απώλειες 17dB/100m στους 800MHz"

Για τα ομοαξονικά καλώδια πλέον,  η κλάση θωράκισης είναι το πρωταρχικό κριτήριο επιλογής.

Κάθε καλώδιο που μεταφέρει σήμα λειτουργεί ταυτόχρονα και ως κεραία λήψης, λαμβάνοντας εξωτερικά ηλεκτρομαγνητικά σήματα τα οποία προσθέτει στο σήμα που μεταφέρει. Παράλληλα, λειτουργεί και ως κεραία εκπομπής, εκπέμποντας στο γύρω χώρο ένα τμήμα του σήματος που μεταφέρει.

Η θωράκιση προσδιορίζει την αντίσταση του ομοαξονικού καλωδίου στις εξωτερικές ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές.

Στις συχνότητες 5-30 ΜHz, μέτρο της θωράκισης είναι η σύνθετη αντίσταση μεταφοράς (transfer impedance, Zt) σε mOhm/m. Όσο μικρότερη η τιμή Zt σε mOhm/m, τόσο καλύτερα θωρακισμένο είναι το καλώδιο.

Στις συχνότητες 30-3000 ΜHz, εκφράζεται ως εξασθένηση της θωράκισης (screening attenuation, As) σε dB. Όσο μεγαλύτερη είναι η τιμή της As σε dB, τόσο περισσότερο καταφέρνει το καλώδιο να εξασθενήσει τις παρεμβολές, άρα «προστατεύει» καλύτερα το σήμα που μεταφέρει. Επίσης όσο καλύτερη η θωράκιση, τόσο λιγότερο ποσοστό του σήματος που μεταφέρει το καλώδιο εκπέμπεται στο περιβάλλον.

Οι πηγές παρεμβολών

Στις μέρες μας η θωράκιση των καλωδίων αποκτά ιδιαίτερη σημασία διότι :

Υπάρχουν πολύ περισσότερα ηλεκτρομαγνητικά σήματα στην ατμόσφαιρα από το παρελθόν και άρα περισσότερες εν δυνάμει πηγές παρεμβολών : Φούρνοι μικροκυμάτων, θερμοστάτες, διακόπτες φωτισμού και dimmers, άλλα γειτονικά καλώδια, κινητά και ασύρματα τηλέφωνα, ασύρματοι internet routers, τηλεκατευθυνόμενα παιχνίδια, ηλεκτρονικοί υπολογιστές, netbooks, παιδικά ηλεκτρονικά παιχνίδια, baby monitors, video senders, ασύρματα ηχεία κλπ.

Όταν το καλώδιο μεταφέρει ψηφιακά σήματα (π.χ. δορυφορική ή επίγεια ψηφιακή λήψη), τυχόν παρεμβολές μπορεί να οδηγήσουν σε «πάγωμα» της εικόνας. Τα καλώδια με υψηλή θωράκιση, αποτελούν την βέλτιστη επιλογή για τη μεταφορά ψηφιακών σημάτων.

Η σειρά προτύπων  ΕΝ 50117 ταξινομεί τα ομοαξονικά καλώδια σε κλάσεις με βάση τη θωράκισή τους.

Συχνά γίνεται σύγχυση της θωράκισης με την οπτική επικάλυψη του εξωτερικού αγωγού (πλέγματος) του ομοαξονικού καλωδίου. Αυτό δεν είναι σωστό. Η υψηλή επικάλυψη δεν είναι ικανή από μόνη της για να εξασφαλίσει υψηλή θωράκιση. Υπάρχει ένα πλήθος άλλων κατασκευαστικών παραμέτρων που η καθεμία συνεισφέρει στο τελικό αποτέλεσμα, το οποίο τελικά προκύπτει μόνο με εξειδικευμένες μετρήσεις. Επιπρόσθετα, για να προσδιοριστεί η κλάση θωράκισης απαιτούνται μετρήσεις και των δύο παραμέτρων Zt & As.

Σήμερα στην Ευρώπη η θωράκιση αποτελεί το πρωταρχικό χαρακτηριστικό επιλογής ενός ομοαξονικού καλωδίου και υπάρχει σαφής τάση προς τη χρήση καλωδίων Α+ και Α++ .

ΛΙΓΑ ΛΟΓΙΑ ΓΙΑ ΤΑ ΟΜΟΑΞΟΝΙΚΑ ΚΑΛΩΔΙΑ  KATAΣKEYAΣTIKA XAPAKTHPIΣTIΚΑ

Ως προς την κατασκευή του ο κεντρικός αγωγός διακρίνεται σε:

Μονόκλωνος.

Είναι η πιο συνηθισμένη κατασκευή. Αποτελείται από ένα μόνο σύρμα.

Πολύκλωνος.

Αποτελείται από σύρματα συστρεμμένα μεταξύ τους. Ο πολύκλωνος αγωγός παρέχει περισσότερη ευκαμψία και μεγαλύτερη αντοχή σε μηχανική καταπόνηση. Παράλληλα όμως οι απώλειες ενός καλωδίου με πολύκλωνο αγωγό είναι περίπου 30% μεγαλύτερες από το ίδιο καλώδιο με τον αντίστοιχο μονόκλωνο αγωγό. Έτσι η χρήση πολύκλωνου αγωγού περιορίζεται μόνο στις περιπτώσεις εκείνες όπου η εγκατάσταση του καλωδίου δεν είναι μόνιμη.

Ως προς το υλικό κατασκευής ο κεντρικός αγωγός μπορεί να είναι:

Χάλκινος

Αποτελεί την πιο συνηθισμένη περίπτωση και προσφέρει αξιοπιστία στις περισσότερες περιπτώσεις. Ο χαλκός που χρησιμοποιείται ως κεντρικός αγωγός είναι ηλεκτρολυτικός, ανοπτημένος, καθαρότητας 99,9% και αγωγιμότητας 100% ΙACS.

Χάλκινος επικασσιτερωμένος

Ο κασσίτερος προστατεύει το σύρμα από την οξείδωση και διευκολύνει τον τερματισμό του καλωδίου με κόλληση. Επειδή όμως έχει αρκετά χαμηλότερη αγωγιμότητα από τον χαλκό οι απώλειες του καλωδίου είναι μεγαλύτερες, ειδικά στις υψηλότερες συχνότητες, λόγω του επιδερμικού φαινομένου. Για το λόγο αυτό η χρήση επικασσιτερωμένου αγωγού έχει περιοριστεί πολύ τα τελευταία χρόνια.

Χάλκινος επαργυρωμένος

 Στην περίπτωση αυτή και επειδή ο άργυρος έχει υψηλότερη αγωγιμότητα από το χαλκό, γίνεται εκμετάλλευση του επιδερμικού φαινομένου, ώστε τα καλώδιο να έχει καλύτερες απώλειες ειδικά στις υψηλές συχνότητες των δορυφορικών σημάτων. Παράλληλα προστατεύεται καλύτερα από την οξείδωση. Παράδειγμα καλωδίου με επαργυρωμένο κεντρικό αγωγό είναι το VECTOR DGS 1600.

Ως προς τη μόνωση ή διηλεκτρικό

Συμπαγές πολυαιθυλένιο (solid PE)

 Δίνει στο καλώδιο σταθερότητα, πολύ καλή μηχανική αντοχή και προστασία από την υγρασία. Μειονέκτημα του η σχετικά υψηλή διηλεκτρική σταθερά, η οποία καθορίζει την χρήση κεντρικού αγωγού μικρότερης διαμέτρου. Ως αποτέλεσμα ένα καλώδιο με μόνωση από συμπαγές πολυαιθυλένιο έχει μεγαλύτερες απώλειες από το αντίστοιχο ίδιων διαστάσεων καλώδιο με μόνωση από διογκωμένο πολυαιθυλένιο. Παράδειγμα καλωδίου με μόνωση από συμπαγές πολυαιθυλένιο είναι το καλώδιο τύπου RG-59.

Πολυαιθυλένιο με τμήματα αέρα (semi-air-spaced PE)

 Αποτελεί μια μέση λύση, που συνδυάζει τα πλεονεκτήματα της μόνωσης από συμπαγές πολυαιθυλένιο και της μόνωσης από διογκωμένο πολυαιθυλένιο. Έχει χαμηλή διηλεκτρική σταθερά και καλή μηχανική αντοχή. Κατά την εγκατάσταση απαιτείται οπωσδήποτε στεγανοποίηση των άκρων του καλωδίου ώστε να εμποδιστεί τυχόν είσοδος υγρασίας στο καλώδιο. Παράδειγμα καλωδίου με μόνωση από πολυαιθυλένιο με τμήματα αέρα είναι το Vector 11. Η μόνωση με τμήματα αέρα, παρότι ακόμη δημοφιλής σε ορισμένες χώρες, τείνει να αντικατασταθεί από τη νέα τεχνολογία της τριπλής μόνωσης με έγχυση αερίου, η οποία  προσφέρει καλύτερα αποτελέσματα σε όλους τους τομείς.

Αφρώδες ή διογκωμένο ή κυψελωτό πολυαιθυλένιο (foam or expanded or cellular PE)

Χρησιμοποιείται στην πλειοψηφία των περιπτώσεων. Στο συμπαγές πολυαιθυλένιο εισάγεται μια χημική ουσία, η οποία προκαλεί τη διόγκωση του πλαστικού. Έτσι επιτυγχάνεται η πτώση της διηλεκτρικής σταθεράς της μόνωσης, γίνεται εφικτή η χρήση κεντρικού αγωγού μεγαλύτερης διαμέτρου και τελικά το καλώδιο έχει χαμηλότερες απώλειες. Τα καλώδια που παράγονται με τη μέθοδο αυτή υστερούν ως προς τη σταθερότητα, τη μηχανική αντοχή και την αντοχή σε γήρανση.

Αφρώδες πολυαιθυλένιο με έγχυση αερίου (Gas injected foam PE)

 Η φυσική διόγκωση ή διόγκωση με έγχυση αερίου (physical foaming / gas injection) είναι μια νέα σχετικά τεχνολογία που χρησιμοποιεί έτοιμο αέριο άζωτο με απευθείας έγχυση στο πολυαιθυλένιο. Έχει όλα τα πλεονεκτήματα της μεθόδου της χημικής διόγκωσης, χωρίς να έχει τα μειονεκτήματά της. Τα καλώδια της νέας τεχνολογίας, που παράγονται με τη μέθοδο της φυσικής διόγκωσης, έχουν πολύ καλύτερη συμπεριφορά σε σχέση με την σταθερότητα των ηλεκτρικών τους χαρακτηριστικών, την μηχανική αντοχή και την αντίσταση στη γήρανση.

Τριπλή μόνωση skin-foam-skin με έγχυση αερίου

Είναι η εξέλιξη της παραπάνω μεθόδου για ακόμη καλύτερα αποτελέσματα. Το κύριο στρώμα του διογκωμένου πολυαιθυλενίου περικλείεται από δύο στρώματα συμπαγούς πολυαιθυλενίου, επιτυγχάνοντας χαμηλότερες απώλειες, μεγαλύτερη μηχανική αντοχή, προστασία από την υγρασία και αντοχή στο χρόνο. Σε αυτά τα καλώδια χρησιμοποιείται η μέθοδος τριπλής μόνωσης skinfoam-skin με απευθείας έγχυση αζώτου.

Στο ομοαξονικό καλώδιο ο εξωτερικός αγωγός παίζει διπλό ρόλο. Είναι αγωγός, δηλαδή μεταφέρει σήμα, και ταυτόχρονα «θωρακίζει» το καλώδιο από εξωτερικές ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές. Ως προς την κατασκευή διακρίνουμε τους παρακάτω συνηθέστερους τύπους :

Πλέγμα

Αποτελείται από πολλά μικρά και λεπτά σύρματα πλεγμένα μεταξύ τους. Θεωρείται ικανοποιητική κατασκευή για μεταφορά σημάτων χαμηλών συχνοτήτων αλλά δεν παρέχει αποτελεσματική προστασία από παρεμβολές υψηλής συχνότητας, ακόμη κι αν το πλέγμα είναι πολύ πυκνό.

Συνδυασμός πλέγματος και ταινίας

Είναι ο πιο συνηθισμένος τύπος εξωτερικού αγωγού. Υπάρχουν πολλών ειδών κατασκευές ανάλογα με τα χαρακτηριστικά που θέλουμε να έχει το καλώδιο. Έτσι έχουμε ταινίες αλουμινίου ή χαλκού, μονές ή διπλές, με διαφορετικά πάχη. Οι ταινίες αλουμινίου συνδυάζονται με πλέγμα από σύρματα επικασσιτερωμένα ή επαργυρωμένα ενώ οι ταινίες χαλκού με σύρματα χάλκινα. Η χρήση ταινιών αλουμινίου με σύρματα από απλό χαλκό καλό θα είναι να αποφεύγεται, διότι με την ελάχιστη παρουσία υγρασίας προκαλείται γαλβανική διάβρωση λόγω επαφής διαφορετικών μετάλλων, η ταινία καταστρέφεται και οι απώλειες του καλωδίου αυξάνουν δραματικά.

Όπως θα αναφερθεί παρακάτω, συχνά γίνεται σύγχυση της οπτικής επικάλυψης του πλέγματος ενός ομοαξονικού καλωδίου με τη θωράκιση του. Αυτό δεν είναι σωστό. Η υψηλή επικάλυψη δεν είναι ικανή από μόνη της για να εξασφαλίσει υψηλή θωράκιση. Υπάρχει ένα πλήθος άλλων κατασκευαστικών παραμέτρων που η καθεμία συνεισφέρει στο τελικό αποτέλεσμα, το οποίο προκύπτει μόνο με εξειδικευμένες μετρήσεις.

Η εξωτερική επένδυση προστατεύει το καλώδιο από το εξωτερικό περιβάλλον. Μπορεί να είναι από τα παρακάτω υλικά :

PVC 

Είναι το πιο συνηθισμένο υλικό εξωτερικής επένδυσης. Προσφέρει προστασία και παράλληλα καθιστά το ομοαξονικό καλώδιο πολύ εύκαμπτο.

PVC απαλλαγμένο από μόλυβδο (Lead Free PVC)

 Έχει τα ίδια χαρακτηριστικά με το PVC, χωρίς όμως να περιέχει μόλυβδο. Σε πολλές ευρωπαϊκές χώρες και στο πλαίσιο της γενικότερης περιβαλλοντικής ευαισθησίας έχει επιβληθεί δια νόμου η αντικατάσταση του κοινού PVC από PVC απαλλαγμένο από μόλυβδο. Στη ΒΙΟΚΑΛ Α.Ε. από το 2000 και μετά χρησιμοποιούμε αποκλειστικά PVC ελεύθερο από μόλυβδο και βαρέα μέταλλα.

Θερμοπλαστικό μίγμα χωρίς αλογόνο με επιβράδυνση καύσης (Halogen Free Flame retardant, HFFR) 

Πρόκειται για μία νέα γενιά υλικών τα οποία σε περίπτωση πυρκαγιάς όχι μόνο δεν μεταδίδουν τη φλόγα, αλλά επιπρόσθετα δεν εκλύουν τοξικά δηλητηριώδη αέρια που μπορεί να θέσουν σε κίνδυνο ανθρώπινες ζωές.

Μίγμα Πολυαιθυλενίου (PE compound) 

Είναι ένα ειδικό μίγμα πολυαιθυλενίου. Παρέχει εξαιρετική προστασία του καλωδίου από την υγρασία και την ηλιακή ακτινοβολία, αντίσταση στην εκδορά και μεγαλύτερη αντοχή στην μηχανική καταπόνηση. Είναι ιδανικό για καλώδια που χρησιμοποιούνται σε υπόγειες ή και εξωτερικές εγκαταστάσεις.

πηγή:ΒΙΟΚΑL