Tlumení kabelu na úseku 100 m

Nejčastěji používaný anténní kabel je koncentrický kabel. Také se mu říká „s koncentrickým jádrem“ nebo koaxiální kabel - s ohledem na jeho strukturu.

Užitný signál je přenášen měděnou středovou žílou. Rolí izolátoru je izolovat středové žíly od stínění. Hliníková fólie tvoří přídavné stínění kabelu. Opletení má za úkol odizolovat elektromagnetické pole vygenerované ve středové žíle tak, aby se nedostávalo ven, tedy nenarušovalo práci jiných zařízení, která se nacházejí poblíž. Druhým úkolem stínění je izolace užitného signálu od vnějšího rušivého elektromagnetického pole. Stínění zvyšuje odolnost proti rušení a přeslechům kabelů.

K jevu přeslechů dochází, když jeden kabel působí na druhý a vyvolává, že se v něm objeví nežádoucí signály. Projevuje se to deformací obrazu v případě televizního signálu a činí dojem nedostatečné kvality signálu.

Pro zajištění správného fungování činnosti sítě by koncentrický kabel neměl vnášet žádné tlumení. Ovšem každý prvek používaný k přenosu signálů má určité fyzické a elektrické vlastnosti, např.:

Vlnový útlum, vyjádřený v decibelech na 100 m [dB/100m], je parametr vyjadřující vztah výkonu signálu na začátku přenosové cesty (kabelu) k výkonu signálu v jisté vzdálenosti od počátku přenosové cesty (např. 100 m).

Na tlumení kabelu má vliv jeho stáří, vlhkost, frekvence přenášeného signálu a materiál tvořící středovou žílu. Nezapomínejte, že čím vyšší frekvence, tím větší tlumení (obr. 2). Pro zamezením ztrátám je nezbytné použití koncentrických kabelů dobré kvality, což znamená větší náklady.

Obr. 2. Ukázková amplitudovo-frekvenční charakteristika tlumení kabelu na úseku 100 m v rozsahu od 0 do 2 000 MHz

Tlumení kabelu závisí také na jeho struktuře a konkrétně na tloušťce a kvalitě použitých materiálů, což přímo ovlivňuje ztrátu v středové žíle a v dielektriku. Další ztráty způsobené provozem (tzv. únavou materiálu) závisí na absorpci vlhkosti a na stáří kabelu. Ovšem především tlumení přenosových vedení definuje pracovní frekvenci zařízení, která přenášejí a přijímají signál.

Vlnová impedance vyjádřená v Ohmech [Ω] (čti omech), je parametr určující vztah střídavého napětí na vstupu k v něm proudícímu proudu. Vlnová impedance přímo závisí na geometrii kabelu, jeho struktuře a materiálu, ze kterého je vyroben. Běžná impedance anténových kabelů stanoví 50 Ω nebo 75 Ω.

Existuje také parametr nazývaný koeficient stojaté vlny (zkráceně KSV nebo SWR – ang. Standing Wave Ratio), který určuje stupeň přizpůsobení antény napájecímu vedení. Je to poměr maximální amplitudy k minimální, proto jde o bezrozměrnou veličinu. KSV se pohybuje v intervalu od 1 do nekonečna [∞].

Nejvíce žádoucí je situace, kdy KSV = 1. Znamená to, že impedance antény se rovná impedanci napájecího napětí. Pak dochází k impedančnímu přizpůsobení. Vede to k přenosu 100 % výkonu signálu - nevyskytuje se odraz užitné vlny. Zatímco, když KSV = 3 dochází k odrazu 25 % výkonu požadovaného signálu. V praxi je spojení možné do hodnoty KSV pohybující se kol. 2.

Čím větší nepřizpůsobení, tím větší část signálu se vrací do vysílače. Zároveň bude menší část signálu přijata přijímačem. Proto má v praxi volba impedance obrovský význam. V extrémních případech může nepřizpůsobení impedance dokonce i poškodit stupeň výkonu vysílače.

Hustota opletení, vyjádřená v procentech [%] – čím vyšší hodnota hustoty opletení kabelu, tím lepší účinnost stínění. V praxi znamená více drátků tvořících opletení koncentrického kabelu lepší hustotu opletení.

Účinnost stínění, vyjádřená v decibelech [dB] – je definována jako vztah hodnoty elektrického nebo magnetického pole bez stínění k hodnotě elektrického nebo magnetického pole vně kabelu s použitým stíněním. V praxi umožňuje správná výše hodnoty účinnosti stínění umístit vedle sebe několik koncentrických kabelů bez vzájemného negativního ovlivňování.

Tlumení koncentrických kabelů a hustota jejich opletu má velmi velký význam u elektroinstalací v obytných budovách. Na takových místech je při výběru kabeláže pro instalaci nutné zohlednit platné nařízení ministra infrastruktury ze dne 22. dubna 2002 (stanovisko ministra infrastruktury platilo do 31. října 2005, v současnosti zastává úlohu ministra infrastruktury ministr infrastruktury a stavebnictví) ve věci technických podmínek, které by měly splňovat budovy a jejich umístění (konsolidované znění Sb. z. 2015, pol. 1422).

V kontextu tohoto článku je nejpodstatnější § 192f bod 6 informující, že v hromadné anténní instalaci sloužící k příjmu digitálních televizních a rozhlasových programů šířených pomocí pozemního vysílání je nutné používat: „koaxiální kabely kategorie RG-6 nebo vyšší, vyrobené v třídě A, obsahující dvojité stínění - hliníkovou folii a oplet s hustotou minimálně 77 % a měděný vnitřní vodič s průměrem minimálně jeden milimetr, přičemž tlumení každé z drah vytvořených z koaxiálních kabelů by nemělo překračovat hodnotu 12 dB při frekvenci 860 MHz”.

Přednosti koncentrických kabelů:

Zápory anténových kabelů: