Koaxiální kabel
Téma diskutované donekonečna a všechno je málo. Nedávno jsem se setkal s názorem, že kabel, ze kterého leze vlhkost a opředení je jen trochu začernalé, je v pohodě, protože má ještě ten plech okolo. Je, nebo není to pravda?
Princip koaxiálního kabelu je popsán například zde na Wikipedii. Co se ale málokde polopatě dočteme je, co je vlastně stínění? Jak funguje? Pro první jednoduchou představu si stínění můžeme představit jako trubku. Uvnitř je to, co se nemá dostat ven, venku to, co nesmí dovnitř.
Přidáme dovnitř drát. Vzniknou nám dva dráty, které mají mezi sebou definované elektrické vlastnosti. Není zase tak podstatné, že je jeden uvnitř druhého, ale je opravdu důležité, že oba jsou to dráty (drát a trubka). Aby impedance byla námi požadovaných 50 nebo 75 Ohmů, to nám zajistil výrobce použitím vhodných materálů dielektrika (izolace mezi středním vodičem a stíněním) o správné permitivitě. Není to nějaký, ale konkrétní materiál. Taky zajišťuje správné mechanické rozměry - v praxi drží drát pěkně uprostřed, což je důležité. Nejen kvůli zkratu. Posun středního vodiče mimo střed kabelu ovlivní elektrické parametry kabelu. Ale to všechno je věc konstrukce a nemusíme o tom vědět nic, a přesto nám koax bude sloužit, jak má. Nám stačí vědět, že koax se nepřiskřipuje do okna, že se po něm nechodí, že se ohýbá s co největším poloměrem a tak dále. Proč, to už víme. Co ovšem zapomenout nesmíme je, že továrna navrhla a vyrobila kabel suchý. Její přítomnost ovlivní parametry kabelu. Takže ani kdyby voda byla rovnoměrně rozložena v kabelu a nikde se nehromadila, nebude kabel fungovat správně, pokud nebyl navržen a vyroben tak, aby fungoval mokrý. Jo, kdyby náhodou nějaký výrobce vymyslel vodní kabel, pak bude takový kabel fungovat špatně, když v něm voda nebude. Že ho nikdo nevyrábí, za to můžou jiné vlastnosti vody, které nás teď nezajímají.
No dobře. Kabel jsem za pár let na půdě vysušil, ale stejně funguje špatně. Stínění je trochu začernalé, ale když jsem ho dobře očistil, šlo i pájet. Tak co je špatně? Je to stíněním? Ano. Co je tedy na stínění tak divného? Vrátíme se na začátek a připomeneme, že stínění má být vodič ve tvaru uzavřené trubky. Jenže ve skutečnosti je to punčoška z drátků. Aby vytvořily trubku, jsou propletené - kříží se. Ale to je málo. Každé toto křížení musí být elektricky vodivé. Jinak vznikne v drátěné punčochové trubce díra. Situace je ale daleko horší. Drátek nespojený s ostatními se stane tou neblbější samostatnou elektrickou součástkou - vznikne z něj indukčnost. Cívka, která poslouchá všechno kolem kabelu. Nejen, že vznikne porušení impedance kabelu v místě, kde je takový volný drát. Cokoli kolem se naindukuje do této cívky a vytvoří vyrovnávací proud ve zbytku stínění tekoucí souběžně se středním vodičem. Protékající proud vytvoří na vnitřní straně stínění rozdíl napětí. A co když je kromě drátků ve stínění ještě plech? No a? Jestli zkoroduje místo, kde se plech překrývá, už netvoří trubku, ale žlab. Nebo zavináč - to vyjde nastejno. Proudy vznikající okolním rušením ve stínění se nemohou uzavřít nejkratší cestou, ale musí téct podél kabelu, tj. souběžně se středním vodičem. Protékající proud... (viz. výše). Velmi hezky je funkce stínění popsána zde - v Encyklopedii EMC.
A jsme u konce. Tož tak to celé zhruba je. Suma sumárum - použiji takovou kvalitu, jak kvalitně chci slyšet. Co je domů, to je z chromu, se říkávalo. Tak jezdím ohrkaným vehiklem, no a? No nic. Ale stopade z něj nedostanu.
Dovětek. Koupil jsem nový koax, opletení se leskne a pořád to ruší. Z antény to není? Ne, u antény je poslech čistý. A kudy to vede? Není někde souběh vedení? Každé rušení zvenčí se indukuje do stínění koaxu a protékajícím proudem se na něm vytváří elektrický potenciál. Tady už jen odkážu na článek z Encyklopedie EMC. Takže pokud jsem k vedení koaxu použil poloprázdné lišty pro silová vedení, jsem vedle, jako ta jedle a nikdy to nebude ono. Teda... Možná. Někdy. Podle toho, jaké elektrické smetí zrovna bude v souběžně vedených silových kabelech.
Poznámka: Tento článek se nezabývá zemními smyčkami.