동축케이블(HFBT Cable)의 구조 및 종류

동축케이블(HFBT Cable)의 구조 및 종류

신호를 반송파로 변조하여 사용하는 전송로에 사용하기 적합하도록 한 케이블로서 CATV 시설에서사용되고 있는 동축케이블은 간선계에서 10~17㎜,분배계에서는 7~12㎜, 인입선은 5~7㎜, 옥내선에는 3~5㎜정도의 동축케이블이 사용되고 있다.

동축케이블의 종류는 MATV시설에서 사용하는 것과 같은 편조케이블, 시이즈케이블, 알루미늄러미네이트케이블과 종합유선방송계에서 사용하는 메신저와이어가 부가된 케이블이 있다.

 

1. 동축케이블의 구조

알루미늄 또는 구리의 띠 모양 외부도체와 동심의 내부도체를 발포 폴리에틸렌 또는 폴리스티롤 절연체로 절연한 구조.

< Fig01. 편조동축케이블의 구조 >

 

절연물은 일반적으로 폴리에틸렌을 충진하였으나, 굵은 것은 원판상의 스페이서를 사용하기도 한다.

또한, 고온용의 경우에는 테프론을 사용하기도 한다.

 

1) 특성

· 케이블의 크기 3~12㎜(외 도체의 내경)

· 특성 임피던스 : 50 또는 75Ω

· 전송손실 : 40~56 dB/㎞

· 직류루프저항 : 4~11Ω/㎞

· 최대간선길이 한도: 3,000m

 

2) 표기방법

 

3) 동축케이블의 종류(종합유선방송 선로시설용)

 

 

2. 동축케이블의 특징

① 중심도체를 외부도체로 둘러싼 구조이므로 외부자계가 차단되어 잡음의 영향이 없다.

② 주파수 대역 선정에 따라 동축케이블의 손실이 변화한다. (브로드 밴드, 베이스 밴드 방식)

< Fig02. 주파수 변화에 따른 손실정도 >

 

· 손실(dB)는 √f 에 비례한다

 

③ 주위상태(주위온도의 변화에 의해서 1℃당 약 0.2 %(dB)의 변화되며, AGC의 채용으로 이를 해소하고 있다)에 따라 전송손실이 증가하지 않는다.

④ 수명이 길고 안정성 및 작업성이 뛰어나다.

⑤ 광섬유, 평행피더에 비해 손실이 크다.

⑥ 도청이 가능하다.

⑦ 시공시 허용 곡률반경보다 더 심하게 만곡시키면 반사현상이 야기된다.

 

 

3. 동축케이블의 종류별 특징

1) 편조케이블

 

편조케이블은 내도체에 단선 또는 연선의 동선을 사용하여 그 위에 筒형의 폴리에틸렌을 씌워 절연하고 이 위에 외도체로 가는 동선을 편조하여 외측에는 방식용안 흑색 비닐 폴리에틸렌의 외피가 부착된 구조이다. 이 편조케이블은 가요성이 우수하다.

외도체가 일중편조의 경우 전파누설량은 -40 ~ -50dB이고, 이중편조케이블은 -60 ~ -70dB보다 적다. 이 케이블은 전파의 누설에 의한 방해를 적게 할 필요가 있는 경우에 적합하다.

절연체에 발포 폴리에틸렌을 사용한 것은 UHF대에서 감쇄량 개선에 효과가 있기 때문에 많이 사용되고 있다.

 

2) 시이즈 케이블

시이즈케이블 또는 파이프케이블로 내도체는 단심동선,외도체는 두께 1~2mm의 얇은 알루미늄 파이프를 사용하고 내외도체간의 절연체는 발포폴리에틸렌이 사용되고 있다.

· 구조상 완전밀폐형이므로 전파의 누설이 거의 없다.

· 기계적 특성이 좋아 동축케이블중에서 가장 안정된 전송특성을 가진다.

· 외도체의 표면이 편조케이블과 다른 알루미늄관이므로 도체의 고주파저항에 의한 손실이 대단히 적다.

· 파이프구조이므로 충격,압력에 대한 손상 및 변형을 수반하지 않는다.

· 기계적 불연속에 기인하는 전기적반사가 적고 신호의 왜곡발생도 극히 적다.

· 굵은 파이프 동축으로 절연물 충실형은 가요성이 나쁘며 공사가 다소 어렵다. 이 결점을 개선하기 위해 외도체를 파형으로 한 것이 있으며 골겟트형(그림 3.12)이라고 부른다.

· 간선용에 적합한 케이블이다.

3) 알루미늄 러미네이트 케이블

알루미늄 파이프케이블의 外도체를 알루미늄 테이프로 바꾼 것으로 알루미늄러미네이트 케이블이라 한다. 보통은 0.2~0.3 mm 두께의 알루미늄러미네이트 테이프를 발포폴리에틸렌에 씌우고 테이프 끝의 접합부분은 수mm의 폭으로 중첩시켜 그 부분을 접착제로 붙이고 있다.

 

또한 알루미늄테이프의 안정성을 확보하기 위해 수본의 주석도금동선을 테이프內측과 外측에 沿하고 있다. 외피는 다른 케이블과 같은 모양인 흑색 폴리에틸렌을 사용하고 있다.

알루미늄러미네이트케이블은 알루미늄파이프케이블에 비해 가볍고 가요성이 좋아 취급이 용이하다.

그림 3.13에 표시한 바와 같이 특성도 좋고 가격도 적합하여 최근에는 많이 사용되고 있다.

 

4) Ballon형 케이블

내도체와 외도체 사이의지지절연물로 수㎝의 각각 독립된 준공의 폴리에틸렌이 풍선형으로 연결되어 사용되고 있는데 이런 모양으로 ballon(풍선)형이라 부른다.

내도체는 동선, 외도체는 종용접의 파형(골젯트) 동 테이프의 구조로 외도체의 외측은 흑색 폴리에틸렌으로 되어 있다.

 

※ 케이블의 전기적 특성

· 내외도체의 지지절연물이 ballon 형으로 중공이기 때문에 유도체 손실이 적다

· 내,외도체가 동으로 구성되어 있으므로 UHF대에서 감쇄량이 적다(그림 3.14)

· 외도체가 파형의 동 테이프구조이므로 가요성이 우수하다

· 외도체가 상하거나 말단처리의 불량으로 습기등의 침입우려가 있으므로 시공시 주의를 요한다.

 

5) 옥내용 저손실 동축케이블

소규모의 빌딩 아파트 및 공동주택의 옥내용 케이블로는 가요성이 좋고 저손실로 직접파 방해를 방지하기 위해 차폐가 충분하고 가격도 적합할 것이 요구된다. 이런 목적으로 만든 것이 5C-FB 케이블이며, 그밖에 5C-FV와 7C-FV가 있다. 표3.11과 표3.12는 케이블의 감쇄량과 규격을 나타낸다.

 

 

6) 메신저와이어부 케이블

 

상기에 설명한 각종 케이블은 포설공사시 케이블을 전주사이에 직접 가설하는 경우 직접하중이 가하여 케이블을 파손할 염려가 있다. 이를 위해 일반적으로 케이블을 조가하는 지선을 전주사이에 설치하여 여기에 케이블을 포설하는 것이 보통이다. 이 지선을 메신저와이어라 한다.

 

최근에는 케이블의 가선시 작업성을 편리하게 하기 위해 메신저와이어와 케이블을 일체의 구조로 한 메신저와이어부 케이블(SS type)이 사용되고 있다. 이 케이블은 그림 3.15와 같이 메신저와이어를 케이블과 평행에 같은 간격으로 한 것과 메신저와이어를 선상에 꼰 것이 있다. 또 메진저와이어는 가는 케이블의 경우 단심철선이 많으나 굵은 것은 철선촉본을 사용 가선공사가 용이하도록 고려되고 있다.