同轴电缆的应用优化：从信号传递到网络扩展

1.在电信传输方面的分类

20世纪90年代之前我国的长途电信传输媒介主要是同轴电缆。按同轴电缆的结构尺寸可分为大同轴电缆、中同轴电缆、小同轴电缆、微同轴电缆。下面简要介绍前三种电缆。

（1）大同轴电缆

同轴管（内外导体和绝缘组成）内导体标称外径为5mm、外导体标称内径为18mm；或内导体标称外径为5.5mm、外导体标称内径为20mm等。我国的长途通信一直没有使用这种电缆。

（2）中同轴电缆

同轴管内导体标称外径为2.6mm、外导体标称内径为9.5mm。同轴管外导体采用皱边（或锯齿）铜带纵包而成。绝缘体用聚乙烯垫片结构。将数根同轴管采用层绞式绞合成缆，扎带捆扎后用铅制作外护套，就成了以前电信用的四同轴管组电缆，如图4-2所示，一般包含6管和8管同轴管。中同轴电缆作为国内干线，同轴管可以开通70MHz以下模拟载波通信系统。以前我国开通有9MHz（1800路）和24MHz（4380路）两种模拟载波通信系统。

图4-2 长途电信用四同轴管组电缆

（3）小同轴电缆

小同轴管内导体标称外径为1.2mm、外导体标称内径为4.4mm。小同轴管外导体采用皱边铜带纵包而成。绝缘体形式较多，有鱼泡式、注片式和泡沫聚乙烯等。以前国产的包含有4管、6管、8管等多个品种。小同轴电缆作为省内干线，我国以前开通的有1.3MHz（300路）、4MHz（960路）、9MHz（1800路）和18MHz（3600路）四种模拟载波通信系统和140Mbit／s及以下的数字通信系统。

这里要说明的是，以同轴电缆为长途电信传输媒介已成为历史，现代长途电信传输已全部被光缆取代。

2.在计算机网络方面的应用

按照同轴电缆传输的信号形式，同轴电缆可分为两种基本类型：基带同轴电缆和宽带同轴电缆。计算机网络用的同轴电缆为基带同轴电缆，用于基带数字传输，特性阻抗为50Ω。目前，基带常用的电缆，其外导体是铜做成的网状的，特征阻抗为50Ω（如RG-8、RG-58等）。宽带同轴电缆用于模拟传输，特性阻抗为75Ω，如用于有线电视等。

计算机网络用同轴电缆又分为粗缆和细缆两种。粗缆使用于比较大型的局部网络，它的标准距离长、可靠性高。由于安装时不需要切断电缆，因此可以根据需要灵活调整计算机的入网位置。但粗轴网络必须安装收发器和收发器电缆，安装难度大，所以总体造价高。

相反，细缆安装则比较简单，造价低，但由于安装过程要切断电缆，两头必须装上基本网络接头（BNC），然后接在T型连接器两端，所以当接头多时容易产生接触不良的问题，这是以前运行中的以太网常发生的故障之一。

最常用的同轴电缆有下列几种（美国型号）。

1）RG-8或RG-11，特性阻抗为50Ω。

图4-3 计算机网络中使用的同轴电缆

2）RG-58，特性阻抗为50Ω。

3）RG-59，特性阻抗为75Ω。

4）RG-62，特性阻抗为93Ω。

计算机网络中使用的同轴电缆如图4-3所示。(www.xing528.com)

计算机网络一般选用RG-8以太网粗缆和RG-58以太网细缆。RG-59作为宽带同轴电缆，主要用于电视系统。RG-62用于ARCnet网络和IBM3270网络。采用RG-58细缆的以太网如图4-4所示。在这种网络中为了保证同轴电缆正确的电气特性，电缆的金属层必须接地。同时电缆两端头必须安装匹配器来削弱信号的反射作用。

图4-4 采用RG-58细缆的以太网

无论是粗缆还是细缆均为总线拓扑结构，即一根缆上接多部机器，这种拓扑用于机器密集的环境。但是当一个触点发生故障时，故障会串联影响到整根缆上的所有机器，故障的诊断和修复都很麻烦。因此，其已经被非屏蔽双绞线或光缆取代。现在采用同轴电缆的以太网已很少见。

3.在移动通信中的应用

在移动通信中，同轴电缆主要用于基站设备到发射／接收天线的馈线，传输的是调制在载波上数字信号的载波，使用频率很高，在几百兆赫到数吉赫，主要传输射频和微波能量，所以称为射频同轴电缆，简称RF电缆（见图4-5）。随着3G移动通信网络建设的推进以及商业大楼的信号覆盖建设，RF电缆的需求日益旺盛。

图4-5 移动基站用射频电缆

有关RF电缆的我国通信行业标准有：

1）YD／T 1092-2004：《通信电缆——无线通信用50Ω泡沫聚烯烃绝缘皱纹铜管外导体射频同轴电缆》。

2）YD／T 1319-2004：《通信电缆——无线通信用50Ω泡沫聚乙烯绝缘编织外导体射频同轴电缆》。

3）YD／T 1120-2007：《通信电缆——物理发泡聚乙烯绝缘皱纹铜管外导体漏泄同轴电缆》。

这些标准中对电缆的结构尺寸、材料、电气特性参数、测试方法等都有详细的规定，读者可参阅上述标准。

4.在广播电视中的应用

同轴电缆在广播电视特别是在有线电视网络中有广泛的应用。以前的有线电视网络（CATV）传输的是模拟电视信号，射频载波上承载的是频分复用的多个频道的模拟电视信号。21世纪开始，在有线电视网络中传输数字调制的射频信号。广播电视中的同轴电缆特性阻抗为75Ω，有线电视网络中的同轴电缆如图4-6所示。有线电视电缆的标准有GY／T 135-1998《有线电视系统物理发泡聚乙烯绝缘同轴电缆入网技术条件和测量方法》等，读者可查阅了解。

5.在铁路、地铁等行业中的应用

在铁路沿线、隧道中应用的主要是漏泄同轴电缆，以覆盖铁路沿线的通信信号。漏泄同轴电缆的标准有我国通信行业标准TD／T 1120-2007《通信电缆—物理发泡聚乙烯绝缘皱纹铜管外导体漏泄同轴电缆》，铁道部也制定有相应的行业标准TB／T 3201-2008《铁路通信漏泄同轴电缆》。

6.在仪器仪表中的应用

同轴电缆在仪器仪表、自动控制领域也有广泛的应用，主要是直径较细、较柔软的同轴电缆。

图4-6 有线电视网络中的同轴电缆