Koaxialkabel – högfrekvent kabel för TV, signalöverföring och nätverk
Koaxialkabel – robust högfrekvent kabel för TV, bredband och nätverk. Optimal signalöverföring med låg störning och flera standarder för alla installationsbehov.
En koaxialkabel är en speciell elektrisk kabel. Den används för att överföra signaler. Kabeln är speciellt isolerad. Detta gör den ganska styv. I dag används koaxialkablar bland annat för kabel-tv. Koaxialkablar kan också användas för datornätverk, men detta blev sällsynt på 2000-talet, eftersom tvinnade parkablar kan användas lättare.
Sådana kablar är vanligtvis tillverkade av en ledande tråd. Därefter finns det en isolering och sedan ett annat lager ledande material. Slutligen finns det en (isolerande) mantel. Sådana kablar används som en högfrekvensöverföringsledning för att överföra en högfrekvent eller bredbandig signal. Eftersom det elektromagnetiska fältet som bär signalen (idealt) endast existerar i utrymmet mellan de inre och yttre ledarna, kan det inte störa eller påverkas av externa elektromagnetiska fält.
Konstruktion och hur den fungerar
En typisk koaxialkabel består av följande lager, från insida till utsida:
- Innerledare – vanligtvis en solid eller flätad koppartråd som leder signalen.
- Dielektrikum (isolering) – materialet runt innerledaren som bestämmer kabelns vågimpedans och hastighetsfaktor (ex. polyeten).
- Yttre ledare / skärm – flätning och/eller folie av metall som fungerar som returledare och skydd mot störningar.
- Yttre mantel – mekaniskt skydd i plast eller gummi som tål yttre påverkan.
Koaxialkabelns viktigaste elektriska egenskaper är karakteristisk impedans (vanligen 50 Ω för radiokommunikation och 75 Ω för TV/distribution), dämpning som ökar med frekvens, samt hastighetsfaktor (andel av ljushastigheten signalen färdas i kabeln). Rätt impedansmatchning mellan kabel och utrustning är viktigt för att minimera reflektioner (VSWR/return loss).
Vanliga typer och beteckningar
- RG-59 – äldre 75 Ω-kabel, användes ofta för analog TV och kortare anslutningar.
- RG-6 – vanligare i moderna installationer för kabel-TV och satellit; lägre dämpning än RG-59.
- RG-11 – tjockare 75 Ω-kabel för långa avstånd med ännu lägre förluster.
- 50 Ω-kablar – används inom radio, mätinstrument och vissa nätverk (t.ex. professionell RF-utrustning).
Skärmningen kan vara enkel (folie eller fläta) eller kombinerad (folie + fläta) för bättre skydd mot EMI. Innerledaren kan vara solid eller flätad; solid ger lägre dämpning, flätad ger bättre flexibilitet.
Anslutningar och kontakter
Vanliga kontakter till koaxialkablar är:
- F-kontakt – vanlig i kabel-/satellitanläggningar för 75 Ω.
- BNC – snabbkoppling som ofta används i testutrustning, CCTV och äldre nätverk (10BASE2).
- N, SMA, TNC – används i radio- och mätsammanhang, beroende på frekvens och kraft.
Användningsområden
- Kabel-TV och satellit – leverans av video- och datatjänster till hushåll.
- CCTV – överföring av videosignaler från kameror till inspelningsenheter.
- Antennmatningar – feedline mellan radio-/TV-antenn och mottagare/sändare.
- Historiska nätverk – tidigare användes koax för Ethernet (10BASE2, 10BASE5).
- RF- och mätapplikationer – laboratorier och telekom där bra impedanskontroll krävs.
Fördelar och nackdelar
- Fördelar: God skärmning mot yttre störningar, hög bandbredd, stabil impedans, låg strålning.
- Nackdelar: Större och mindre flexibel än tvinnade par, kan vara känslig för fuktskador vid dåliga kontakter, ofta dyrare än enkel kabel för vissa applikationer, dämpningen ökar snabbt med frekvens och längd.
Praktiska installationsråd
- Använd rätt impedans (50 Ω vs 75 Ω) och matcha kontakter och utrustning.
- Undvik skarpa böjar — följ rekommenderad minsta böjningsradie för kabeltypen.
- Se till att kontaktanslutningar är rena och ordentligt monterade för att minska förluster och inträngning av fukt.
- För utomhusinstallationer: använd UV-beständiga kablar och täta förbindelser med lämpliga väderskydd.
- Jorda skärmen enligt lokala föreskrifter — ofta jordas skärmen i ena änden för att undvika jordströmmar.
- Använd förstärkare eller signalförstärkare vid mycket långa kabellängder om det behövs, men var medveten om att dessa även förstärker brus.
Alternativ
I modern kommunikation konkurrerar koaxialkabel med tvinnade parkablar (för t.ex. Ethernet) och fiberoptik. Fiber ger mycket högre bandbredd och lägre förluster över långa avstånd, medan tvinnade par ofta är billigare och mer flexibla för lokala nätverk.
Sammanfattningsvis är koaxialkabel en robust och välanvänd lösning för överföring av högfrekventa signaler, särskilt där god skärmning och stabil impedans krävs — exempelvis kabel-tv, satellit, CCTV och RF-tillämpningar.
Schematisk ritning av en koaxialkabel
Tidslinje
- 1880 - Oliver Heaviside patenterar koaxialkabel i England, patent nr 1 407.
- 1884 - Siemens & Halske tar patent på koaxialkabel i Tyskland (patent nr 28 978, 27 mars 1884).
- 1894 - Oliver Lodge demonstrerar vågledartransmission vid Royal Institution.
- 1929 - Den första moderna koaxialkabeln patenteras av Lloyd Espenschied och Herman Affel vid AT&T:s Bell Telephone Laboratories.
- 1936 - Första sändningen av TV-bilder i sluten krets via koaxialkabel, från de olympiska sommarspelen 1936 i Berlin till Leipzig.
- 1936 - Världens första koaxialkabel under vatten installeras mellan Apollo Bay, nära Melbourne, Australien, och Stanley, Tasmanien. Den 300 km långa kabeln kan överföra en 8,5 kHz sändningskanal och sju telefonkanaler.
- 1936 - AT&T installerar en experimentell koaxial telefon- och TV-kabel mellan New York och Philadelphia, med automatiska förstärkarstationer var tionde mil. Kabeln är färdig i december och kan överföra 240 telefonsamtal samtidigt.
- 1936 - General Post Office (numera BT) lägger en koaxialkabel mellan London och Birmingham, som ger 40 telefonkanaler.
- 1941 - Första kommersiella användningen i USA av AT&T mellan Minneapolis, Minnesota och Stevens Point, Wisconsin. L1-system med kapacitet för en TV-kanal eller 480 telefonkretsar.
- 1956 - Den första transatlantiska koaxialkabeln läggs, TAT-1.
Frågor och svar
F: Vad är en koaxialkabel?
S: En koaxialkabel är en speciell elektrisk kabel som används för att överföra signaler.
F: Vad är syftet med isoleringen på en koaxialkabel?
S: Isoleringen på en koaxialkabel används för att göra den styv och för att förhindra att det elektromagnetiska fält som bär signalen stör eller störs av externa elektromagnetiska fält.
F: Vilka är några vanliga användningsområden för koaxialkablar?
S: Koaxialkablar används vanligen för kabel-TV och kan även användas för datornätverk, även om detta har blivit sällsynt på 2000-talet.
F: Hur är koaxialkablar konstruerade?
S: Koaxialkablar består vanligtvis av en ledande tråd med isolering, ett annat lager ledande material och en mantel.
F: Vilken funktion har den ledande tråden och det ledande materialet i en koaxialkabel?
S: Den ledande tråden och materialet används för att överföra en högfrekvent eller bredbandig signal.
F: Hur existerar det EM-fält som bär signalen i förhållande till de inre och yttre ledarna i en koaxialkabel?
S: Det elektromagnetiska fältet som bär signalen existerar i idealfallet endast i utrymmet mellan de inre och yttre ledarna.
F: Finns det olika typer av koaxialkablar?
S: Ja, det finns olika typer av koaxialkablar som uppfyller olika standarder.
Sök