כבל קואקסיאלי

חתך של כבל קואקסיאלי RG-213 בקוטר 10.3 מילימטר:
1. מוליך פנימי 2. מבודד 3. מוליך חיצוני 4. מבודד חיצוני

כֶּבֶל קואקסיאלי (אנגלית: Coaxial cable; מילולית: כבל בעל ציר משותף) הוא כבל תקשורת חשמלי המכיל שתי שכבות מוליכות המבודדות זו מזו, כאשר אחת מהן היא בצורת גליל חלול והשנייה, שצורתה גליל אטום, מושחלת בתוך הראשונה. לשני הגלילים יש ציר משותף. מבנה זה מאפשר ביטול השדה האלקטרומגנטי שיוצרת זרימת החשמל בכל אחת מהשכבות, בתנאי שבשכבות עובר אותו אות חשמלי, בכיוונים מנוגדים. פטנט על המצאת הכבל נרשם באנגליה על ידי אוליבר הביסייד בשנת 1880.

שימושים

כבל קואקסיאלי משמש בתקשורת קווית לשם העברת אותות רחבי סרט, כלומר בתחום רחב של תדרים, ובתדר גבוה, כגון אותות רדיו או טלוויזיה בכבלים בתדר רדיו. לפעמים מובילים על הכבל גם מתח ישר המספק כוח למכשור הנמצא על הכבל או בקצה הכבל. הסיבה לרוחב הסרט הגבוה של הכבלים הקואקסיאליים היא, ששני המוליכים הנפרדים מאפשרים לשדה החשמלי והמגנטי (שני החלקים מהם מורכב כל אות חשמלי) להתקיים בכל תדר. בנוסף, באופן אידאלי, השדה האלקטרומגנטי קיים אך ורק במרווח שבין המוליך הפנימי והחיצוני, ולכן אינו מפריע לשדות אלקטרומגנטיים חיצוניים וכן גם אינו יכול להיות מופרע מהם.

כבל קואקסיאלי יכול להיות קשיח או גמיש. בכבל קשיח, המוליך החיצוני עשוי ממתכת קשיחה (בדרך כלל נחושת), בעוד בכבל גמיש המוליך החיצוני עשוי מקלעת של חוטים מוליכים דקים (ראו בתמונה) או מעטפת גמישה של אלומיניום דק. כבלים קשיחים מסככים הפרעות ומוליכים אותות טוב יותר, אולם הם קשים יותר להנחה ולהרכבה.

עכבה אופיינית

כבל קואקסיאלי הוא קו תמסורת בעל עכבה אופיינית קבועה (בהזנחת ניחות האות או החזרות בקו). שני הסוגים הנפוצים של כבלים קואקסיאליים הם בעלי עכבה של 50 או 75 אוהם. שימוש בכבל שהעכבה שלו שונה מזו של הציוד המחובר אליו יגרום בעיות שונות בגלל החזרות הגל משני צידי קו התמסורת, ועלול בנסיבות מסוימות להזיק לציוד, בגלל פיזור הספק גבוה מדי על רכיבים רגישים.

• כבלים שעכבתם 50 אוהם משמשים לחיבור ציוד רדיו, ציוד מדידה בתדרי RF ורשתות מחשבים. הכבל הנפוץ לכך נקרא "RG-58" הכבל יכול להעביר תקשורת למרחק של 185 מטר.
• כבלים שעכבתם 75 אוהם משמשים לחיבור ציוד וידאו כשמדובר באות וידאו Baseband שרוחב הסרט שלו עד כ-10 מגה הרץ. שימוש נרחב בעכבת 75 אוהם הוא באנטנות טלוויזיה, מגברי אנטנות, כל ציוד החלוקה של אנטנות מרכזיות וכן במערכות טלוויזיה בכבלים. כבלים נפוצים הם "RG-59" ו-"RG-6", שהפסדיו נמוכים גם בתדרי רדיו גבוהים, משמש להעברת אותות וידאו מאופננים על גלים נושאים בתדרים גבוהים הכבל יכול להעביר תקשורת למרחק של 500 מטר.

כבל קואקסיאלי בטלוויזיה בכבלים

בתשתית המסורתית של טלוויזיה בכבלים יוצאים הכבלים הקואקסיאליים ממקור משותף המכונה Headend, שבו מאופננים כל ערוצי הטלוויזיה על גבי הכבל הקואקסיאלי, בחלוקת תדר, כאשר כל ערוץ טלוויזיה תופס תחום תדר של 6, 7, או 8 מגה-הרץ. הכבלים הקואקסיאליים מתחילים להתפצל במבנה של "עץ" וסופו של דבר מתפצל העץ למספר רב של "ענפים" כאשר כל "ענף" מגיע למקלט טלוויזיה בודד. מכיוון שהאות המשודר נחלש בכל פיצול כזה של ה"עץ", יש צורך במגברים המפצים על החלשות האות בהתפצלות של העץ, ומאפשרים לאות להגיע לטלוויזיה באיכות סבירה לכל נקודת קצה. הארכיטקטורה של "העץ הקואקסיאלי" מאפשרת לשדר עשרות ערוצי טלוויזיה, מ-Headend אחד, למספר גדול של משקי בית - עשרות ולפעמים אף מאות אלפים, באיכות סבירה ובעלות נמוכה יחסית.

כבל קואקסיאלי ברשתות מחשבים

בעבר שימשו כבלים קואקסיאליים כתשתית נפוצה לרשתות מקומיות, בעיקר בטופולוגיית אפיק, כאשר כבל קואקסיאלי אחד מחבר בין כל המחשבים ברשת באמצעות מחברי BNC בצורת האות T. רוחב הפס הגבוה, העלות הנמוכה, וקלות ההתקנה של כבלים מסוג זוגות שזורים ביחד עם הטכנולוגיות החדשות שהביאה ה-Ethernet הובילו לזניחת הכבלים המסוככים לטובת כבלי זוגות שזורים ובהמשך סיבים אופטיים.

ראו גם

• מוביל גלים