Lainetakistus

Üks paljudest koaksiaalkaablit kirjeldavatest parameetritest on lainetakistus. Tegemist on elektrilise takistusega, mida väljendatakse oomides (Ω). Takistus on kombineeritud väärtus ning see kirjeldab pinge suhet voolutugevusse kaabli mis tahes punktis, kui puuduvad peegeldused ja kaabel on sirge. See tähendab, et kaabli lainetakistus peab olema võrdne saatja väljundtakistusega ja vastuvõtja sisendtakistusega. Samuti on oluline erinevate takistuse väärtustega pistikute sobitamine.

On olemas erineva lainetakistusega kontsentrilisi kaableid erinevateks rakendusteks. Järgnevalt on lühidalt kirjeldatud kaableid enamlevinud väärtustega 75 Ω ja 50 Ω. Kõik ülejäänud kaablid on mõeldud erikasutusteks (nt mõõteriistade mõõtepead) ning need ei ole üldkasutatavad.

Koaksiaalkaableid takistusega 75 Ω kasutatakse peamisel televisioonitehnoloogias ning tööstusliku televisiooni tehnoloogias. Kõigis televisioonisüsteemides kasutatakse neid antennikaablitena. Populaarsed 75 Ω lainetakistusega koaksiaalkaablid on RG-6/U või TRISET-113, mida on võimalik hankida Deltalt.

Koaksiaalkaableid takistusega 50 Ω kasutatakse raadioside tehnoloogias (näiteks üldsagedusala raadiod) või andmete edastamisel raadio teel (näiteks WLAN 2,4 GHz). 50 Ω takistusega koaksiaalkaableid kasutati arvutivõrkudes, kuid tänapäeval asendavad neid UTP ja FTP kaablid, mida tuntakse keerdpaarkaablina. 50 Ω takistusega koaksiaalkaabli näide on TRI-LAN-240, mida on võimalik hankida Deltalt.

Kaabli takistus sõltub sisemise juhi läbimõõdust, kaabli välisest läbimõõdust ja elektrilisest läbitavusest. Tänu levinud standarditele peab kaabli läbimõõt olema kindlate mõõtmetega, seega on võimalik saada kaabli õige takistus sobiva elektrilise läbitavusega dielektrikut kasutades, näiteks muutes selle struktuuri vahuliseks või kasutades mõnest muust materjalist tehtud dielektrikut.

Koaksiaalkaabli küljes on oluline kasutada õigeid pistikuid (näiteks kontaktid või BNC väljundid), mille takistus on 50 Ω või 75 Ω. See väldib signaali tagasipeegeldumist kaablis ja edastatava signaali deformeerumist.

Tuleb tunnistada, et sõna "takistus" võib kõlada nagu midagi müstilist

Koaksiaalkaablite valmistajad esitavad oma toodete kohta käivates infolehtedes toodete tehnilised parameetrid. Tehnilistest andmetest on võimalik näiteks lugeda, et "Kaabli takistus on 50 (või 75) oomi". Skeptiline suhtumine massimeedias esitatava informatsiooni suhtes õigustab ka trükitud informatsiooni kontrollimist. Siin tekib aga probleem, sest tuleb teada, millist mõõteriista kaabli lainetakistuse mõõtmiseks kasutada. Sama probleem esineb siis, kui kätte satub tundmatu (ja märgistuseta) koaksiaalkaabli rull. Kas see on 50 või 75 oomi?

Siinkohal tuleks sooritada väike katse.
Võidab see, kes valib alljärgnevast tabelist 60 sekundi jooksul õige mõõteriista kaabli lainetakistuse mõõtmiseks!!

1. Oommeeter
2. Lainemõõtja
3. Lainesuunaja
4. Lainemurdja
5. Kaablimõõtur
6. Seinasiseste kaablite otsija
7. Väikese väina sild
8. Heitgaasi analüsaator
9. Rätsepa mõõdulint
10. Kompleksarvude mõõtja
11. Variomeeter
12. Nihik
13. Analüütiline kaal
14. Pseudojuhuslike arvude generaator
15. Digitaalne lükati

Katse oli päris keeruline ning kui keegi jäi sellega hätta, siis ei tasu meelt heita, vaid lugege edasi.

Meile vajalik mõõteriist on nihik.

Arvutame katsetatava kaabli läbitavusteguri Er. See tegur sõltub kasutatava dielektriku tüübist. Õhu Er = 1 ning tihke polüetüleeni Er = 2,3. Vahustatud polüetüleeni Er sõltub õhumullide paisumismäärast või kujust. Juuksekarva lõhki ajamata võib väita, et polüetüleenvahu Er = 1,5. Isegi kui see väärtus ei pruugi olla täpne (õhu ja PE vahekorra tõttu), siis saab tulemuseks olla kaks väärtust: 50 oomi või 75 oomi, seega on viga kaduvväike. Pärast paari mõõtmist võib julgelt tuvastada kaabli lainetakistuse nn palja silma. Paksem kaabel on 50-oomine ja peenem 75-oomine.

Kui sulavkaitse põleb tihti läbi, siis see asendatakse paksema traadiga sulavkaitsmega ning probleemi võib mõneks ajaks unustada. Mida jämedam on traat, seda rohkem voolu see läbi laseb ning seda parem on see meie probleemi lahendamisel. Kas sama järelduse saab teha ka kaabli takistuse kohta? Kas suurema takistusega kaabel on parem või halvem? Või kaasneb väiksema takistusega suurem voolutugevus?

Miks ei valmista koaksiaalkaablite tootjad muude takistustega kaableid kui 50 või 75 oomi, näiteks 5 oomi (kunagi oli tootmises 60-oomine kaabel)?

Ja viimane küsimus: miks valiti just 50 oomi ja mitte näiteks 140 või 30? Viimasele küsimusele vastaja saab DELTA-OPTI välja antava aasta tehniku plaatinadiplomi. Lisaks võib tähele panna tendentsi, et hoolimata sellest, mida 'takistuse' all mõeldakse, tasub seda mõistet kasutada nii vestlustes kui kirjalikult, sest see muudab kõneleja vestluskaaslase arvates tõsiseltvõetavamaks.