同軸電纜組成
同軸電纜 (Coaxial cable)是一種訊號傳輸用之纜線, 由內而外的組成為: 中心導體、絕緣體/電介質、1-2層熱熔鋁箔/錫箔、網狀編織層、外皮保護層
中心導體:視功能不同，分為單芯之裸銅線、多芯銅絞線、銅包鋼線、鍍錫之銅線組成（Conductor），再由以下被覆材料包圍中心導體：
塑膠絕緣體/電介質（Insulation, Dielectric）:通常是透明 PE、發泡 PE、FB、Solid 實心之聚酯材料
熱融鋁箔或錫箔（Aluminum-Mylar Foil）: 1-2層薄層，增強抗電磁干擾的效果
網狀編織層/套管（Copper Braid Shield）:1-2層導電材料，一般為銅線或鋁線等金屬線網，網線之編數有 64編、128編 或是 60%、90%、100% 等不同編織密度
外皮保護層/軟管（Jacket）:由塑膠(PE、PVC、NC-PVC、LSFH)絕緣材料包覆
鋼索:有的同軸電纜為增加電纜之抗張強度，其邊沿會再加一條鋼索（Steel Wire），用以支撐佈線拉力，保護電纜主體
下面會針對同軸電纜的組成做更詳細的材質介紹與效果的比較
同軸電纜特性與應用
同軸電纜線通常用來傳輸影像訊號，例如監視影像、電視衛星訊號
同軸電纜之斷面為同心圓，構造在電磁訊號傳輸上具屏蔽作用，較不易受外界雜訊干擾，
雖然其電磁阻抗會因同軸電纜之介質材料不同而相異，常用於傳送影音、網路等高頻率之訊號
◆在影像傳輸頻率範圍內，同軸電纜的優點是可以最小化影像訊號的失真、衰減和干擾;
如果選擇了不合適的同軸電纜線，訊號的傳輸就有可能受到EMI/RFI的干擾，以至於影響影像呈現的品質與低畫質
◆隨著電纜長度之加增，各頻段的衰減量就會相對變大,同軸電纜傳輸不宜超過 200 公尺
特別是「彩色」視訊，當同軸電纜傳輸距離將近 200 公尺左右時，接收端所得到的影像品質將會明顯不良，
影像之彩色訊號為高頻信號，所以色調 (亮度、色彩) 會變得暗淡
※延長傳輸距離的方法:
1. 使用線徑加粗之同軸電纜( 較粗的同軸電纜較不利於佈線、施工 )
2. 同軸訊號強波器用來補償衰減之訊號，傳輸信號若為高頻率之影像訊號，還需要加裝高頻補償器;
較高級的同軸訊號強波器能對訊號中不同頻率之頻段，分別調整不同大小的訊號補償，以降低輸出訊號之失真率
3. 在同一線路中，同軸訊號強波器最多只能串接 3 個，串接3個以上傳輸訊號將會失真
4. 若是在監視系統中使用同軸電纜時，為了保證有較好的影像品質，建議串接後之傳輸距離要限制在 500 公尺以內。
同軸電纜挑選
同軸電纜應用在監視影像:
監視影像訊號是由低頻 (水平和垂直同步脈衝訊號) 和高頻(影像訊號)所組成
要能夠近乎無干擾、無衰減的傳輸這個範圍的影像頻率，選擇正確、並符合監視系統規格的同軸電纜是非常重要的
同樣線徑之同軸電纜，在外觀看起來可能差不多，但是因為構成線材的差異，
同軸電纜的抗氧化力、物理結構、介電係數和中心導體之裹握力、纜線張力、防水性、耐用溫度、使用壽命等數據，都不相同
1. 同軸電纜的機械特性與組成
首先，要先考慮同軸電纜的機械特性，例如中心導體材質、絕緣體/電介質、電纜輸入套管的類型及材質，還有電纜保護用軟管的材質
2. 同軸電纜的電子特性
再來，同軸電纜的電子特性，例如電阻值、電容率、電阻抗、和衰減率，都是影響影像訊號傳輸品質的元素
以下一一介紹這些機械特性與電子特性如何影響同軸電纜在監視系統上的應用
中心導體:
1. 單芯裸銅線: 監視影像若要有最佳的成像，中心導體由裸銅組成的電纜線是推薦的
因為監視系統是運用基頻複合影像以相當低的頻率傳輸
比起有線電視訊號，銅所提供的低直流電阻可以有效地提升基頻複合影像訊號傳輸
如果同軸電纜是要用在一固定位置安裝監視系統，那麼單芯裸銅線就可以保持安裝的穩定性，同軸電纜在佈線時，要避免彎角(不可折直角)
2. 多芯銅絞線: 如果同軸電纜是要用在淺盤狀或是傾斜的位置上，那麼絞線的使用就是必要的
因為同軸電纜的中心若是裸銅導體，會因為安裝地點而持續延展、進而導致磨損與破壞
3. 銅鍍鋼(或銅包鋼)線、鍍錫銅線
以鋼為中心的銅鍍鋼電纜提升了線材的強韌性，同時鍍銅的表面也讓RF訊號能夠順利傳輸
這樣的電纜線的發展是因為越高頻的電子訊號傳輸，越多訊號是由導體表面所傳輸，這種現象又叫做「集膚效應」或趨膚效應(Skin effect)
銅包鋼的同軸電纜一般來說有相當高的直流電阻，比起裸銅來說高許多，因此用在低頻的監視影像訊號上也衰減的相當的快
雖說銅包鋼的同軸電纜比裸銅電纜便宜，但是卻不適合監視系統的應用，而是比較適合有線電視或是其他RF訊號傳輸的應用，
因為集膚效應的關係，銅包鋼的同軸電纜比較適合傳輸高頻率的影像
下面這張衰減表清楚的顯示了，隨頻率的升高，純銅與銅包鋼的衰減率的不同
尤其可以看到在低頻範圍內，脈衝訊號傳輸的衰減值
了解純銅和銅包鋼電纜線對於訊號衰減的差別
如果選擇了銅包鋼的同軸電纜，同步脈衝訊號就會衰減、而扭曲了視訊訊號
絕緣層/電介質
電介質以及其組成非常重要因為它形成電纜線的電子特性，例如電容率、傳播速率、阻抗、和電纜線的衰減率
這些規格會決定訊號的強弱與傳輸的距離
絕緣層/電介質通常會選擇聚乙烯(polyethylene)或是FEP(FEP—氟化乙烯丙烯共聚物（全氟乙烯丙烯共聚物）
這樣的材質會讓電纜線有更低的電容性以及更高的訊號傳輸速率、才能確保訊號不衰減
若要更提升電纜線的電子特性，泡沫或發泡或蜂巢型的同軸電纜能達到更佳的效果
如下圖:
網狀編織層/套管的材質
編織套管是連接監視系統同軸電纜常用的套管，它的作用有兩種
一種是要提供低直流電阻的路徑另一是要避免外在訊號干擾影像訊號的保護層
套管通常是包覆在純銅中心導體以提供低電阻回歸路徑
純銅同軸電纜通常使用有95%或更高的編織覆蓋率，以提供是當的保護阻擋外在的電子干擾
通常對監視系統來說，若低於95%的覆蓋率，阻擋外在訊號干擾的效果就非常不理想
若要在RFI範圍內提供更佳的保護效果，用鋁箔覆蓋也是不錯的辦法，只要有高百分比的編織銅是用在提供低直流電阻的回歸路徑上
但是不適合用在監視系統上 通常來說，用鋁箔套管和低鋁覆蓋率的電纜線是用在有線電視的訊號傳輸
因為鋁箔套管有相當高的高電阻回歸路徑，套管編織的部分通常只提供相當低的覆蓋率，他們沒辦法提供相當程度的監視系統訊號傳輸
電纜保護用軟管Jacket
電纜保護用軟管通常是視電纜線安裝的環境而定
電纜線軟管主要提供兩種功能
一是提供纜線的保護，另一則是提供電纜線的固態端接
通常 PVC 是好的材料選擇，因為大多數的安裝地點都是在室內
高壓電纜線通常是用在高壓管、高壓間等沒有NEC 或CEC迴路的環境
Polyethelene聚乙烯則視通常運用在室外，受到較高的濕度、陽光、或是磨損可能的影響
要注意不要安裝室內規的電纜線在航空、直接埋入視或地下管線
室內規的纜線本來就不適設計用在這些嚴峻的環境條件之下
纜線的電子和機械特性都會因此在短時間內損壞而需要被替換，
一定要按照規定去安裝合適的纜線才能保障人身安全
電纜線規格 Coaxial Cable Parameters
同軸電纜線的規格依照不同的纜線組成有不同的規格,大略分為美規與日規
用於影音訊號輸之電纜，傳輸訊號愈強，需要愈大的導線線徑，其規格都是依據美國電纜規格 AWG (American Wire Gauge) 而定
美規同軸電纜
1. 阻抗:
所有的同軸電纜都有特定的阻抗
一般適合監視系統、監視器材的同軸電纜之傳輸阻抗通常是 75 歐姆，而線徑規格之單位為平方公釐；AWG 值越大，其對應之中心導體直徑就越小
所以要有最小的阻抗衰減，最重要的就是要選符合75ohm阻抗值的電纜線
如果選擇了50 或93ohms的電纜線，你所安裝的監視系統會有訊號損失、只能在很近的距離傳輸、和非常差的畫質
2. RG類型:
同軸纜線通常也有多款的RG類型:
RG代表廣播頻率標準，用在當傳輸廣播頻率訊號至同軸電纜時, 75 ohm的同軸電纜有許多不同尺寸，最常見的就是RG59, RG6和RG11
RG59電纜線是最常用的因為它的線徑比較小也比較好接合、安裝，RG11線徑是最大的，當然也就比較難接合
RG6則是介於RG59和RG11之間
這些規格不同不只在於尺寸，衰減率和傳輸距離也因為尺寸而有所不同
通常監視系統的電纜傳輸限制大概如以下:
RG59: 最高的衰減率，大概可以傳輸的距離落在225-305公尺
RG6: 比RG59較低的衰減率，可傳輸的距離大約在 305-457公尺
RG11:三者之間最低的衰減率，可傳輸距離大約在610公尺左右
這些距離大概是基於上面所提及的線材特點，包含中心導體、套管、軟管的材質
如果你需要比610m更長的傳輸距離，那你就得考慮使用訊號放大器或是使用光纖纜線
日規的同軸電纜
日系同軸電纜之規格，由細而粗，就有 3C、4C、5C、7C 等纜線外徑之區分
3 是指電纜外徑約為 5.4 公釐， 5 是指電纜外徑約為 7.4 公釐，C 是指電纜之阻抗為 75 歐姆， D 是指電纜之阻抗為 50 歐姆
以常用之 5C-FV來說，F 是指半透明之發泡 PE 聚乙烯絕緣，V 是指單層隔離網編，W 是指雙層隔離網編，T 是指三層隔離網編
同軸電纜而言，其等級便不如 5C-2V/CS; 2 是指實心聚乙烯 Solid PE 絕緣；CS 是指中心導體為銅包鋼線;
5C-2V/S、 S 是指中心導體為銅絞線、5C-FB、
RG/6-U 是指供高頻率官方使用 Radio frequency Government，
中心導線為 18 AWG 1.02 平方公釐，發泡聚乙烯 Foam PE 絕緣及熱融鋁箔和雙層鋁線編織隔離之一般美規 Universal specification 同軸電纜
安裝監視器考量重點Installation Considerations
室內環境通常最常使用同軸電纜
在這裡有一些安裝的小撇步:
1. 依照NEC 或CEC的規範去安裝同軸電纜線
2. 分配拉線的力道且不要超過最小的扭曲半徑，超過力道或扭力過大的話可能會造成纜線機械性或電子性的永久損傷
3. 當拉線時，徹底清理和去除線的毛邊，必要的時候用潤滑劑
4. 室外的安裝會需要特別的安裝技巧，才能讓電纜線負荷嚴峻的環境
例如: 當用電纜線在航空相關的應用上，應該將電纜線連接到鋼線上這會幫助值持纜線並減少纜線因為氣候(如風吹日曬雨淋)而耗損;
當直接埋線時，將線平鋪不要拉扯，尤其埋線在土石較多的地方時，用砂將溝槽補滿;
平鋪電纜線並放置在負壓後的木頭上或是鐵盤上，這可以避免電纜線受到土石下壓而損壞
端接技巧Termination Techniques
焊接對於端接纜線來說有許多優點
這類的端子可以被用在固態或是標準的導體上
它讓中心導體和電子端點都能有效端接
缺點就是比起其他端接方式要花更多時間，其他端接方式例如”冷焊”如果端接不良的話可能會造成許多訊號傳輸上的問題
壓接應該是最普遍也最單純的端接方法，通常用來端接BNC接頭到同軸電纜上。像焊接一樣，它可以用在裸銅或絞線導體，安裝時間上也比焊接還要快
但是幾點重要的壓接重點是必須要用符合銅軸纜線尺寸的接頭
要能緊緊將接頭安裝在纜線上，就必須要用合適的工具才行，千萬不要隨便用老虎鉗壓接
老虎鉗所施加的壓力不平均會使得接頭或纜線受損，因此影響到纜線的電子性能
轉接則是最快的端接方式，但是通常不比其他方式來的可靠
尤其缺點是當端接纜線至轉接頭時，中心導體通常被端子的中心插針切到，所以如果轉太多次獲太大力可能會傷害中心導體
尤其在淺盤狀與傾斜的表面上拉線接線，線材時常移動可能會造成端子鬆脫
同軸電纜的二端點，需再附加專用之接頭，才能與設備相互連串
同軸電纜接頭不但要注意防水，還要防止高溫、日曬，必要時可全程配管，才不易因傳導不良而產生訊號衰減或斷訊情況
說了這麼多! 俋安想說的是，同軸電纜是通信界最基本的材料，但是也是擁有很多眉角和學問的
也希望在這邊幫助到工程師傅、跟大家多多分享交流!
---
在找合適的同軸電纜嗎?最專業、最多樣、各種規格、各種品牌齊備的同軸電纜都在俋安:
http://www.yeannet.com.tw/home/home.php?id=8&par_id=8
JYAN・致仰 | JMTO ．建同 | 俋安 YEAN | 華新麗華 | 太平洋 | 華榮 | TFC | T. T. I. | Channel Master | K&T BEST | Hosiwell
---
歡迎大家持續追蹤!若有任何問題歡迎留言討論、來電來店為您提供最專業的服務!
俋安部落格: http://yeanmedia.pixnet.net/blog
俋安粉絲團: https://www.facebook.com/yeancompany/
俋安產品官網: http://www.yeannet.com.tw/