Koaksiyel kablo

Koaksiyel kablo (İngilizce kısaltması coax) radyo frekansta kullanılan bir kablo türüdür. Bu kablonun kesit alanı iç içe dört maddeden meydana gelir. En içte canlı hat, yani sinyali taşıyan hat vardır. Bu uç dielektrik sabiti yüksek bir yalıtkan ile çevrelenmiştir. Yalıtkanın çevresinde iletkenlerden oluşan bir örgü (veya ince varak) vardır. Bu örgü topraklanmıştır. En dışta ise koruyucu kılıf yer alır. Bu yapı koaksiyel kabloların kendi kalınlığındaki diğer kablolara göre daha elastiki olmalarını sağlar.

Öte yandan kablonun iletkenlerden oluşan örgüsünün topraklanmış oluşu çok önemlidir. Çünkü bu sayede kablo elektromanyetik alan oluşturan cihazların yakınından etkilenmeden geçebilir.

Çevredeki yalıtkanın dielektrik sabiti ve fiziki boyutları (kesit alanı) kablonun bazı elektriksel özelliklerini saptadığı için çok önemlidir. Kablo boyunca dielektrik sabit ve fiziki boyutların değişmemesi gerekir. Genellikle polyethylene (PE) veya Teflon (PTFE) gibi yalıtkanlar kullanılır. Yüksek güç taşımak için üretilmiş kalın kablolarda yalıtkan yerine gaz veya hava kullanıldığı da olur. Ancak bu gibi durumlarda iç ve dış iletkenlerin yanlışlıkla birbirlerine dokunmamaları için, içeride ayırıcı yalıtkan destekler kullanılır.

Dış iletken çoğu kez iletken tellerden yapılmış bir örgüdür. Ancak örgünün iki sorunu vardır. Örgü tellerinin fiziki kalınlığı kablo elektriksel karakteristiklerini etkiler. Ayrıca örgünün çok sık olmaması da taşınabilen frekansa bir üst sınır getirir. Bu sebeple, dış iletken olarak çok ince metal varakların kullanılması tercih edilir. Ancak metal varaklar eğilip bükülmeye örgü kadar uygun değillerdir. Ayrıca bu tercih kablo fiyatını artırabilir.

Koruyucu dış kılıf elektriksek performanstan ziyade kablonun korunması ile ilgilidir. Genellikle PVC gibi bir madde kullanılır. El değmeyecek ve çevreden etkilenmeyecek iç devrelerde dış kılıfa gerek bile yoktur.

Birim uzunluk için seri direnç, birimi ohm/metre (Ω/m).Alçak frekanslarda bu direnç iletkenlerin birim uzunluktaki dirençleridir ve çok düşüktür. (hemen hemen 0). Yüksek frekanslarda cidar etkisi denilen etki sebebiyle iç iletkenin etkin kesit alanı azaldığından seri direnç de artmaya başlar.

Birim uzunluk için şönt (paralel) iletkenlik, birimi siemens/metre (S/m) Yalıtkan özelliğine bağlı olarak iletkenlik te çok küçüktür. (hemen hemen 0). Fakat şönt iletkenlik frekans yükseldikçe artmaya başlar.

Uygulamada görüntü sinyali (VF) için kullanılan kablolar 75 Ω radyo frekans (RF) ve ara frekans kabloları ise 50 Ω karakteristik empedansa sahiptir. Anten kablolarında ise 75 Ω ve 300 Ω başta olmak üzere çeşitli empedanslar kullanılır. Kablo üreticisi kataloglarda bu empedansı belirtir.

Kablo içinde dalgaboyunun boşluktakinden daha kısa oluşu özellikle anten yönlendirilme hesaplarında dikkate alınması gereken bir unsurdur. Üreticinin kablo kataloglarında ya dalga boyunun kısalması, ya da dielektrik katsayı verilir.

Kablo içinde seri direnç ve şönt iletkenlik sebebiyle oluşan zayıflama, şayet uzun kablo ve yüksek frekans kullanılacaksa, dikkate alınması gereken bir planlama kriteridir. İlke olarak kalın kablolarda zayıflama ince kablolardan daha azdır. Zayıflama kablo üreticileri tarafından kataloglarda dB/m veya dB/100 m birimleriyle verilir. Yüksek güç uygulamalarında sadece gücün zayıflaması değil, aynı zamanda kablonun ısınması da dikkate alınmalıdır.

Ancak yüksek frekansla ilgili bir sınırlama daha vardır. Yüksek frekanslarda kablo fazla bükülmemelidir. Amprik olarak, kablo bükülme yarıçapı sinyalin kablo içindeki dalga boyundan büyük olmalıdır.