Tlmenie kábla na úseku 100 m

Najčastejšie používaný anténny kábel je koncentrický kábel. Tiež sa mu vraví „s koncentrickým jadrom“ alebo koaxiálny kábel – s ohľadom na jeho štruktúru.

Užitočný signál je prenášaný medenou stredovou žilou. Rolou izolátora je izolovať stredové žily od tienenia. Hliníková fólia tvorí prídavné tienenie kábla. Opletenie má za úlohu odizolovať elektromagnetické pole vygenerované v stredovej žile tak, aby sa nedostávalo von, teda nenarušovalo prácu iných zariadení, ktoré sa nachádzajú blízko. Druhou úlohou tienenia je izolácia užitočného signálu od vonkajšieho rušivého elektromagnetického poľa. Tienenie zvyšuje odolnosť proti rušeniu a presluchom káblov.

K javu presluchu dochádza, keď jeden kábel pôsobí na druhý a vyvoláva, že sa v ňom objavia nežiaduce signály. Prejavuje sa to deformáciou obrazu v prípade televízneho signálu a činí dojem nedostatočnej kvality signálu.

Na zaistenie správneho fungovania činnosti siete by koncentrický kábel nemal vnášať žiadne tlmenie. Avšak každý prvok používaný na prenos signálov má určité fyzické a elektrické vlastnosti, napr.:

Vlnový útlm, vyjadrený v decibeloch na 100 m [dB/100m], je parameter vyjadrujúci vzťah výkonu signálu na začiatku prenosovej cesty (kábla) k výkonu signálu v istej vzdialenosti od počiatku prenosovej cesty (napr. 100 m).

Na tlmenie kábla má vplyv jeho vek, vlhkosť, frekvencia prenášaného signálu a materiál tvoriaci stredovú žilu. Nezabúdajte, že čím vyššia frekvencia, tým väčšie tlmenie (obr. 2). Na zamedzenie stratám je nevyhnutné použitie koncentrických káblov dobrej kvality, čo znamená väčšie náklady.

Obr. 2. Ukážková amplitúdovo-frekvenčná charakteristika tlmenia kábla na úseku 100 m v rozsahu od 0 do 2 000 MHz

Tlmenie kábla závisí tiež na jeho štruktúre a konkrétne na hrúbke a kvalite použitých materiálov, čo priamo ovplyvňuje stratu v stredovej žile a v dielektriku. Ďalšie straty spôsobené prevádzkou (tzv. únavou materiálu) závisia na absorpcii vlhkosti a na veku kábla. Avšak predovšetkým tlmenie prenosových vedení definuje pracovnú frekvenciu zariadenia, ktoré prenášajú a prijímajú signál.

Vlnová impedancia vyjadrená v Ohmoch [Ω] (čítaj omoch), je parameter určujúci vzťah striedavého napätia na vstupe k v ňom prúdiacemu prúdu. Vlnová impedancia priamo závisí na geometrii kábla, jeho štruktúre a materiáli, z ktorého je vyrobený. Bežná impedancia anténových káblov činí 50 Ω alebo 75 Ω.

Existuje tiež parameter nazývaný koeficient stojatej vlny (skrátene KSV alebo SWR – ang. Standing Wave Ratio), ktorý určuje stupeň prispôsobenia antény napájaciemu vedeniu. Je to pomer maximálnej amplitúdy k minimálnej, preto ide o bezrozmernú veličinu. KSV sa pohybuje v intervale od 1 do nekonečna [∞].

Najviac žiaduca je situácia, keď KSV = 1. Znamená to, že impedancia antény sa rovná impedancii napájacieho napätia. Potom dochádza k impedančnému prispôsobeniu. Vedie to k prenosu 100 % výkonu signálu – nevyskytuje sa odraz úžitkovej vlny. Zatiaľ čo, keď KSV = 3 dochádza k odrazu 25 % výkonu požadovaného signálu. V praxi je spojenie možné do hodnoty KSV pohybujúcej sa okolo 2.

Čím väčšie neprispôsobenie, tým väčšia časť signálu sa vracia do vysielača. Zároveň bude menšia časť signálu prijatá prijímačom. Preto má v praxi voľba impedancie obrovský význam. V extrémnych prípadoch môže neprispôsobenie impedancie dokonca aj poškodiť stupeň výkonu vysielača.

Hustota opletenia, vyjadrená v percentách [%] – čím vyššia hodnota hustoty opletenia kábla, tým lepšia účinnosť tienenia. V praxi znamená viac drôtikov tvoriacich opletenie koncentrického kábla lepšiu hustotu opletenia.

Účinnosť tienenia, vyjadrená v decibeloch [dB] – je definovaná ako vzťah hodnoty elektrického alebo magnetického poľa bez tienenia k hodnote elektrického alebo magnetického poľa mimo kábla s použitým tienením. V praxi umožňuje správna výška hodnoty účinnosti tienenia umiestniť vedľa seba niekoľko koncentrických káblov bez vzájomného negatívneho ovplyvňovania.

Tlmenie koncentrických káblov a hustota ich opletu má veľmi veľký význam pri elektroinštaláciách v obytných budovách. Na takých miestach je pri výbere kabeláže na inštaláciu nutné zohľadniť platné nariadenie ministra infraštruktúry zo dňa 22. apríla 2002 (stanovisko ministra infraštruktúry platilo do 31. októbra 2005, v súčasnosti zastáva úlohu ministra infraštruktúry minister infraštruktúry a stavebníctva) vo veci technických podmienok, ktoré by mali spĺňať budovy a ich umiestnenie (konsolidované znenie Zb. z. 2015, pol. 1422).

V kontexte tohto článku je najpodstatnejší § 192f bod 6 informujúci, že v hromadnej anténnej inštalácii slúžiacej na príjem digitálnych televíznych a rozhlasových programov šírených pomocou pozemného vysielania je nutné používať: „koaxiálne káble kategórie RG-6 alebo vyššej, vyrobené v triede A, obsahujúce dvojité tienenie – hliníkovú fóliu a oplet s hustotou minimálne 77 % a medený vnútorný vodič s priemerom minimálne jeden milimeter, pričom tlmenie každej z dráh vytvorených z koaxiálnych káblov by nemalo prekračovať hodnotu 12 dB pri frekvencii 860 MHz”.

Prednosti koncentrických káblov:

Zápory anténových káblov: