Радиочастотные кабели: типы и классификация RG

Радиочастотный кабель — это направляющая система для передачи высокочастотной энергии (сигналов радиочастотного диапазона) от источника к приёмнику с минимальными потерями и искажениями. Абсолютное большинство таких кабелей — коаксиальные: центральная жила (внутренний проводник) и охватывающий её трубчатый экран (внешний проводник) разделены изоляцией и имеют общую ось. Ниже разобрана отечественная система обозначений по ГОСТ 11326.0-78 (типы РК / РД / РС) и американская классификация RG с полной справочной таблицей параметров.

Отечественная классификация: РК, РД, РС

Основные типы радиочастотных кабелей выпускаются в соответствии с ГОСТ 11326.0-78 «Кабели радиочастотные. Общие технические условия». Помимо стандартных марок по отдельной документации выпускаются специальные кабели.

По конструкции различают три типа:

• РК — радиочастотные коаксиальные кабели;
• РД — радиочастотные симметричные (двухжильные) кабели, двухжильные или из двух коаксиальных пар;
• РС — радиочастотные кабели со спиральными проводниками, коаксиальные и симметричные.

(В более поздних редакциях ГОСТ добавлен тип РИ — излучающие кабели со специальными отверстиями во внешнем проводнике.)

Конструкция изоляции

По конструктивному выполнению изоляции кабели разделяют на три группы:

• Со сплошной изоляцией — всё пространство между внутренним и внешним проводниками (для коаксиальных) или между жилами и экраном (для симметричных) заполнено сплошной изоляцией либо обмоткой из изоляционных лент.
• С воздушной изоляцией — на внутреннем проводнике (или на жилах) через определённый интервал расположены шайбы, колпачки или наложенный по винтовой спирали кордель из изоляционного материала, образующие изоляционный каркас.
• С полувоздушной изоляцией — трубка из изоляционного материала (сплошная или в виде обмотки из лент) расположена поверх или под изоляционным каркасом. К полувоздушной относят также пористо-пластмассовую, баллонную изоляцию и изоляцию в виде шлицованной трубки.

Волновое сопротивление

По номинальному волновому сопротивлению устанавливаются параметрические ряды:

• тип РК — 50, 75, 100, 150 и 200 Ом;
• тип РС — 50, 75, 100, 150, 200, 400, 800, 1600 и 3200 Ом;
• тип РД — 75, 100, 150, 200 и 300 Ом.

В технически обоснованных случаях допускается волновое сопротивление менее 50 Ом — из ряда: 6; 9,5; 12,5; 19; 25; 37,5 Ом.

Диаметры и группы кабелей

Номинальный диаметр по изоляции коаксиального кабеля (коаксиальных пар симметричного кабеля) или наибольший размер по заполнению/скрутке симметричного двухжильного кабеля выбирается из ряда: 0,60; 0,87; 1,0; 1,5; 2,2; 2,95; 3,7; 4,6; 4,8; 5,6; 7,25; 9,0; 11,5; 13,0; 17,3; 24,0; 33,0; 44,0; 60,0; 75,0 мм. Допускается изготовление кабелей с диаметром менее 0,6 мм. Для кабелей с гофрированным внешним проводником диаметр по изоляции принимается равным наименьшему внутреннему диаметру гофра. Номинальный диаметр сердечника кабеля со спиральным внутренним проводником — 3,0 или 7,0 мм.

Коаксиальные кабели по номинальному диаметру по изоляции делят на четыре группы:

• субминиатюрные — диаметром до 1 мм;
• миниатюрные — от 1,5 до 2,95 мм;
• среднегабаритные — от 3,7 до 11,5 мм;
• крупногабаритные — более 11,5 мм.

По теплостойкости — три категории: обычной (до 125 °C включительно), повышенной (выше 125 до 250 °C включительно) и высокой (выше 250 °C).

Расшифровка марки кабеля

Марка кабеля состоит из букв (тип кабеля) и трёх чисел, разделённых тире.

• Первое число — величина номинального волнового сопротивления (Ом).
• Второе число — для коаксиальных кабелей это номинальный диаметр по изоляции, округлённый до ближайшего меньшего целого для диаметров более 2 мм (кроме 2,95 мм, округляемого до 3, и 3 мм, которое не округляют); для кабелей со спиральными проводниками — диаметр сердечника; для симметричных кабелей — наибольший размер по заполнению или скрутке.
• Третье число (двух- или трёхзначное): первая цифра — группа изоляции и категория теплостойкости, последующие — порядковый номер разработки.

Цифровое обозначение группы изоляции и теплостойкости:

• 1 — обычная теплостойкость, сплошная изоляция;
• 2 — повышенная теплостойкость, сплошная изоляция;
• 3 — обычная теплостойкость, полувоздушная изоляция;
• 4 — повышенная теплостойкость, полувоздушная изоляция;
• 5 — обычная теплостойкость, воздушная изоляция;
• 6 — повышенная теплостойкость, воздушная изоляция;
• 7 — высокая теплостойкость.

К марке кабелей повышенной однородности или стабильности параметров в конце через тире добавляется буква С. Для кабелей с защитным покровом (бронёй) по ГОСТ 7006-72 в конце указывается буквенное обозначение типа брони.

Американская классификация RG

По американской системе за буквами RG (от Radio Guide — исторически из военного стандарта MIL-C-17), обозначающими вид кабеля, через дефис следует его номер из одной-трёх цифр. Буквы A, B, C, D, F после номера указывают на различные модификации кабеля с тем или иным номером; суффикс /U означает универсальное (Universal) применение. Номер RG лишь приблизительно связан с диаметром и не является точным размером — конкретные параметры смотрят по таблице.

Все кабели в таблице ниже имеют близкие значения коэффициента укорочения (velocity factor): у RG-62A/U он равен 0,84, у RG-16/U — 0,67, у остальных — 0,66. Ориентировочное назначение популярных марок:

• RG-58 (50 Ом) — тонкий гибкий кабель для радиосвязи, приборного монтажа, любительской радиоаппаратуры и старого «тонкого» Ethernet (10BASE2);
• RG-8, RG-213 (50 Ом) — толстые кабели с малым затуханием и высоким рабочим напряжением для фидеров передатчиков, CB- и КВ-техники;
• RG-59 (75 Ом) — видео, аналоговое ТВ, CCTV на короткие дистанции;
• RG-6 (75 Ом) — антенное, спутниковое и кабельное ТВ, широкополосный интернет (до ~3 ГГц);
• RG-11 (75 Ом) — магистрали и длинные линии видеонаблюдения;
• RG-62 (93 Ом) — техника с высоким импедансом, старые компьютерные сети (ARCnet), автомобильные антенны.

Таблица параметров кабелей RG

Затухание приведено в дБ/м на пяти опорных частотах (1, 10, 100, 1000 и 3000 МГц). Прочерк «—» означает, что данные для конкретной частоты не нормируются/отсутствуют.

Как читать параметры

• Волновое сопротивление — ключевой параметр: для согласования с трактом кабель подбирают под 50 Ом (радиосвязь, измерения) или 75 Ом (видео, ТВ, вещание). Рассогласование даёт отражения и рост КСВ.
• Затухание растёт с частотой и с длиной линии — на 1000 и 3000 МГц потери на порядок выше, чем на 1 МГц. Для длинных высокочастотных трасс берут кабели большего диаметра (RG-17, RG-18, RG-218), у которых затухание минимально.
• Погонная ёмкость характеризует линию как распределённую систему; у 50-омных кабелей она выше (~96-100 пФ/м), у 75-омных ниже (~65-70 пФ/м).
• Максимальное рабочее напряжение ограничивает передаваемую мощность — для мощных передатчиков нужны толстые кабели с высоким пробивным напряжением (RG-17/18/19/20 — 11-14 кВ).