同軸ケーブルとは何ですか? WhatIs.com の定義

同軸ケーブルは、信号干渉をブロックするように設計された金属シールドおよびその他のコンポーネントで特別に構築された銅ケーブルの一種です。

同軸ケーブル (または同軸ケーブル) は、主にケーブル TV 会社が自社の衛星アンテナ施設を顧客の家庭や企業に接続するために使用します。 電話会社は、中央局と顧客近くの電柱を接続するために同軸ケーブルを使用することもあります。 一部の家庭やオフィスでは同軸ケーブルが使用されていますが、企業やデータ センターでのイーサネット接続媒体としての同軸の普及は、ツイスト ペア ケーブルに大きく取って代わられています。

同軸ケーブルには、信号を伝送する 1 つの物理チャネルが含まれており、その物理チャネルが別の同心円状の物理チャネルに囲まれ、両方が同じ軸に沿って走っているため、その名前が付けられました。 最も内側のチャネルは通常銅線であり、外側のチャネルとの間の絶縁層で囲まれています。 外側のチャネルは、通常は銅メッシュとしてグランドとして機能します。 別の断熱層が内側と外側のチャネルの両方を囲みます。 これらのケーブルや同軸管のペアの多くは、単一の外側シース内に配置でき、リピータを使用すると、長距離に情報を伝送できます。

同軸ケーブルは、1880 年に英国の技術者で数学者のオリバー ヘビサイドによって発明され、同年に発明と設計の特許を取得しました。 AT&T は 1940 年に最初の大陸横断同軸伝送システムを確立しました。使用されるキャリア技術やその他の要因によっては、ツイストペア銅線と光ファイバーが同軸ケーブルの代替品となります。

同軸ケーブルには、導電体と絶縁材料の同心円状の層があります。 この構造により、信号がケーブル内に確実に閉じ込められ、電気ノイズによる信号の干渉が防止されます。

中心導体層は、単線または編組銅の細い導線です。 明確な電気特性を備えた絶縁材料で作られた誘電体層がワイヤを囲んでいます。 次に、シールド層が金属箔または編組銅メッシュで誘電体層を囲みます。 アセンブリ全体は断熱ジャケットで包まれています。 同軸ケーブルの外側の金属シールド層は通常、信号をシールドするためと、浮遊干渉信号が散逸する場所として、コネクタの両端で接地されます。

同軸ケーブルの設計は、ケーブルの寸法と材料の制御に依存します。 これらの要因を制御すると、同軸ケーブルの特性インピーダンスの固定値を作成するのに役立ちます。 高周波信号はインピーダンスの不整合で部分的に反射され、エラーの原因となります。

特性インピーダンスは信号周波数に影響されます。 1 GHz を超える場合、ケーブル メーカーは、信号を過度に減衰させたり、信号反射を引き起こすような方法で特性インピーダンスを変化させたりしない誘電体を使用する必要があります。

同軸ケーブルの電気的特性はアプリケーションに依存し、良好なパフォーマンスを実現するために重要です。 2 つの標準特性インピーダンスは次のとおりです。

同軸ケーブルには多数の種類があり、その中には次のようなものがあります。

同軸ケーブル コネクタにはさまざまなタイプがあり、オス コネクタとメス コネクタの 2 つのスタイルに分かれています。 コネクタのタイプには次のものがあります。

家庭や小規模オフィスでは、ケーブル テレビ、ホーム ビデオ機器、アマチュア無線機器、測定器などに短い同軸ケーブルが使用されています。 歴史的には、同軸ケーブルはイーサネットの初期形式としても使用され、最大 10 Mbps の速度をサポートしていました。 それ以来、ツイスト ペア ケーブルが同軸ケーブルの使用に大きく取って代わりました。

ただし、同軸ケーブルは依然としてケーブル ブロードバンド インターネットに広く使用されています。 同軸ケーブルは、自動車、航空機、軍用機器、医療機器にも使用され、衛星受信アンテナ、ラジオ、テレビのアンテナをそれぞれの受信機に接続するためにも使用されます。

ほとんどの同軸仕様のインピーダンスは 50、52、75、または 93 オームです。 ケーブル テレビ業界で広く使用されているため、ダブルまたはクアッド シールドと 75 オームのインピーダンスを備えた RG-6 ケーブルは、多くの業界で事実上の標準になっています。

同軸ケーブルには 50 近くの異なる規格が存在し、多くの場合、アマチュア無線や低損失ケーブル テレビの特定の使用例向けに設計されています。 他の例としては、閉回路 TV システムからのブロードバンド信号の搬送に使用される RG-59/U や、高周波信号伝送用の RG-214/U などがあります。

同軸コネクタは、ケーブル TV システムで使用される単純な単一コネクタから、セミカスタム ボディに収容された、電源やその他の信号接続と混合された複数の薄型同軸リンクの複雑な組み合わせまで多岐にわたります。 これらは軍事用電子機器や航空電子機器でよく見られます。

機械的剛性は、同軸ケーブルの内部構造と使用目的によって大きく異なります。 たとえば、高出力ケーブルは厚い絶縁体で作られていることが多く、非常に硬いです。

一部のケーブルは意図的に太い中心線で作られており、その結果、表皮効果耐性が生じます。 この抵抗は、導体全体ではなく表面を伝わる高周波信号によって生じます。 より大きな中心導体により、1 メートルあたりの損失が低い剛性の高いケーブルが作成されます。

同軸ケーブルは、さまざまな形態の干渉を受ける可能性があります。 信号漏洩は、電磁場がケーブルの外側のシールドを通過するときに発生します。 場合によっては、外部信号が絶縁体を通って漏洩する可能性もあります。

商用ラジオ放送塔への直線給電は、これらのケーブルに隙間がほとんどない滑らかな導電性シールドが施されているため、漏洩と干渉が最も少なくなります。 干渉は、特別なシールドが必要な原子炉で最も顕著です。

RG-59 および RG-6 ケーブルは、衛星テレビやケーブル モデムで一般的に使用されています。 古い設置では、RG-6 ケーブルが埋め込まれる前は RG-59 ケーブルが使用されていました。 RG-59 ケーブルは 20 アメリカン ワイヤー ゲージ (AWG) でより細く、銅の中心導体を備えています。 このケーブルは古い建物でよく見られるもので、CCTV やアナログ ビデオ システムに適しています。

RG-6 ケーブルは、より大きな 18 AWG ケーブルで、銅の中心導体も備えています。 RG-6 ケーブルは、高帯域幅および高周波数のハードウェアで使用され、インターネットおよび衛星信号が従来のアナログ ビデオに比べて高い周波数で送信されます。

個人がどのケーブルを必要とするかは、周波数によって大きく異なります。 50 MHz を超える要件の場合は、RG-6 ケーブルを使用する必要があります。

編集者注: この定義は、読者エクスペリエンスを向上させるために更新されました。