同軸電纜是一種專門用金屬屏蔽和其他組件構建的銅纜，用于阻止信號干擾。它主要用于有線電視公司將其衛星天線設施連接到客戶家庭和企業。電話公司有時也會將中央辦公室連接到客戶附近的電話桿上。一些家庭和辦公室也使用同軸電纜線，但其在企業和數據中心中作為以太網連接介質的廣泛使用已經被雙絞線布線的部署所取代。

為什么叫同軸電纜？是因為它包含一個物理通道，該通道承載信號經過一層絕緣后，由另一個同心物理通道包圍，兩者都沿著同一軸運行。外部通道用作地面。許多這類電纜或成對的同軸管可以放置在單個外護套中，并且利用中繼器可以攜帶遠距離的信息。

同軸電纜是由英國工程師和數學家Oliver Heaviside于1880年發明的，他同年獲得了該發明和設計的專利。AT＆T于1940年建立了第一個跨大陸同軸傳輸系統。根據所使用的載波技術和其他因素，雙絞線銅線和光纖是同軸電纜的替代品。

同軸電纜如何工作？

同軸電纜具有同心的電導體層和絕緣材料。這種結構可確保信號封閉在電纜內，并防止電噪聲干擾信號。

同軸電纜說明：

同軸電纜的中心導體層是細導線，實心或編織銅。由具有非常明確的電特性的絕緣材料制成的介電層圍繞導線。然后，屏蔽層用金屬箔或編織銅網圍繞介電層。整個組件包裹在絕緣夾套中。同軸電纜的外金屬屏蔽層通常在兩端的連接器中接地，以屏蔽信號，并作為雜散干擾信號消散的位置。

同軸電纜設計的關鍵是嚴格控制電纜尺寸和材料。它們一起確保電纜的特性阻抗具有固定值。高頻信號在阻抗不匹配時部分反射，從而導致錯誤。

同軸電纜的特征阻抗對信號頻率非常敏感。在1 GHz以上，電纜制造商必須使用不會過度衰減信號的電介質，或者以產生信號反射的方式改變特性阻抗。

同軸電纜的電氣特性取決于應用，對于良好的性能至關重要。兩個標準特性阻抗為50 歐姆，用于中等功率環境，75歐姆通常用于連接天線和住宅設施。

同軸電纜的類型：

硬線同軸電纜：依賴于圓形銅管和金屬組合作為屏蔽，例如鋁或銅。這些電纜通常用于將發射器連接到天線。

三軸電纜：具有第三層屏蔽，其接地以保護沿電纜傳輸的信號。

剛性同軸電纜：由雙銅管組成，可用作不可彎曲的管道。這些線路設計用于高功率射頻（RF）發射器之間的室內使用。

輻射電纜：模仿硬線電纜的許多組件，但屏蔽中的調諧插槽與電纜工作的RF波長相匹配。它通常用于電梯，軍事設備和地下隧道。

同軸電纜的應用：

在家庭和小型辦公室中，短同軸電纜用于有線電視，家庭視頻設備，業余無線電設備和測量設備。從歷史上看，同軸電纜也被用作早期的以太網形式，支持高達10 Mbps的速度，但同軸電纜已經被雙絞線布線所取代。但是，它們仍廣泛用于有線寬帶互聯網。同軸電纜還用于汽車，飛機，軍事和醫療設備，以及將衛星天線，無線電和電視天線連接到它們各自的接收器。

同軸電纜標準：

大多數同軸電纜規格的阻抗為50,52,75或93歐姆。由于在有線電視行業中的廣泛使用，具有雙屏蔽或四屏蔽以及75歐姆阻抗的RG-6電纜已成為許多行業的事實上的標準。同軸電纜有近50個不同的標準，通常設計用于業余無線電或低損耗有線電視的特定用途。其他示例包括用于承載來自閉路電視系統的寬帶信號的RG-59 / U 或用于高頻信號傳輸的RG-214 / U。

同軸電纜連接器的范圍從有線電視系統上使用的簡單單連接器到多個薄同軸連接的復雜組合，與電源和其他信號連接混合，安裝在半定制機身中。這些常見于軍事電子和航空電子設備中。

同軸電纜的機械剛度可以根據內部結構和同軸電纜的預期用途而有很大差異。例如，高功率電纜通常制成具有厚絕緣并且非常堅硬。有些電纜是用厚中心線故意制作的，因此會產生抗皮膚效應。它是由導體表面上的高頻信號產生的，而非整個信號。如果中心導體較大，則導致電纜堅硬，每米損耗低。

同軸電纜受干擾問題：

同軸電纜可能會遇到各種不同形式的干擾。當電磁場穿過電纜外部的屏蔽時，會發生信號泄漏。在其他情況下，外部信號可能會通過絕緣層泄漏。對商業無線電廣播塔的直線饋電具有最小的泄漏和干擾，因為這些電纜具有平滑的導電屏蔽，其中具有很少的間隙。在需要特殊屏蔽的核反應堆中，干擾最為顯著。