EN
สาย RG แบบสองชั้นป้องกัน: ประโยชน์ในการลดสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI)
หากคุณเคยตามหาปัญหาการรบกวนสัญญาณในแนวสายเคเบิลแล้วพบว่าสาเหตุที่แท้จริงกลับอยู่ที่ตัวสายเคเบิลเอง คุณก็คงเข้าใจดีว่าไม่ใช่ทุกสายเคเบิลโคแอกเซียลจะให้ประสิทธิภาพเท่ากันในสภาพแวดล้อมที่มีสัญญาณรบกวนสูง ค่าการสูญเสียการแทรกสอด (insertion loss) ที่ระบุไว้ในแผ่นข้อมูลทางเทคนิคเป็นเพียงค่าต่ำสุดเชิงทฤษฎี มากกว่าจะเป็นการรับประกันผลลัพธ์จริงในสนาม การรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) ในโลกแห่งความเป็นจริง เช่น จากสายไฟฟ้า หรือมอเตอร์ระบบปรับอากาศ หรือแม้แต่ชั้นวางอุปกรณ์ที่แน่นขนัด มักทำให้สายเคเบิลที่มีฉนวนเพียงชั้นเดียวเกินขีดจำกัดการใช้งานจริง — จุดนี้เองที่สายเคเบิล RG แบบมีฉนวนสองชั้นกลายเป็นมาตรฐานพื้นฐานที่เหมาะสม แทนที่จะถูกมองว่าเป็นตัวเลือกระดับพรีเมียม
การมีฉนวนสองชั้นเปลี่ยนแปลงอะไรได้บ้างจริง ๆ
สายเคเบิล RG แบบถักเดี่ยวมาตรฐานให้ประสิทธิภาพในการป้องกันสัญญาณรบกวนประมาณ 40–45 เดซิเบล สายเคเบิลโคแอกเซียลแบบมีฉนวนสองชั้นที่ใช้โครงสร้างฟอยล์รวมกับถัก หรือถักสองชั้น มักให้ค่าประสิทธิภาพเกิน 85 เดซิเบล ส่วนแบบมีฉนวนสี่ชั้นสามารถให้ค่าเกิน 95 เดซิเบลได้ ชั้นฉนวนแรกทำหน้าที่ดักจับสัญญาณรบกวนที่แผ่ออกมา ส่วนชั้นที่สองจะจัดการกับสัญญาณรบกวนที่หลุดรอดผ่านชั้นแรกไป ชั้นฟอยล์ให้ความครอบคลุมใกล้เคียงร้อยเปอร์เซ็นต์สำหรับสัญญาณรบกวนความถี่สูง ในขณะที่ชั้นถักเพิ่มความยืดหยุ่นเชิงกลและเส้นทางการต่อลงกราวด์ที่มีความต้านทานต่ำ
รุ่นสายเคเบิลแบบมีฉนวนสองชั้น ซีรีส์ RG
RG6 แบบมีฉนวนสี่ชั้น — ความต้านทาน 75 โอห์ม สำหรับระบบบรอดแบนด์และดาวเทียม
การจัดวางแบบ rg6 แบบสี่ชั้น (quad shield) — ฟอยล์ ถัก ฟอยล์ ถัก — เป็นมาตรฐานสำหรับระบบกระจายสัญญาณ CATV ระบบรับสัญญาณดาวเทียม และสายรับสัญญาณเสาอากาศแบบดิจิทัล ตัวนำกลางขนาด 18 AWG เหมาะสำหรับการเดินสายภายในอาคารระยะไกล ส่วนเกราะสี่ชั้นให้ประสิทธิภาพในการป้องกันสัญญาณรบกวนได้ 95–100 เดซิเบล สำหรับการติดตั้งแบบ riser-rated จะต้องมีการรับรองจาก UL และมีเครื่องหมายระบุว่าผ่านการทดสอบความทนไฟสำหรับการติดตั้งแนวตั้งในผนังก่อนนำไปใช้งาน
RG 174 U — สายเคเบิลขนาดกะทัดรัด 50 โอห์ม สำหรับใช้ในห้องปฏิบัติการและแบบพกพา
RG 174 U เป็นสายเคเบิล 50 โอห์ม ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.100 นิ้ว ออกแบบมาเพื่อการเดินสายในพื้นที่จำกัด เช่น อุปกรณ์วัดในห้องปฏิบัติการแบบพกพา สายเชื่อมต่อสำหรับเครื่องรับ-ส่งสัญญาณแบบพกพา (handheld transceiver pigtails) และสายภายในอุปกรณ์ สาย RG174 แบบเกราะสองชั้น (double-shielded) ที่ใช้โครงสร้างฟอยล์รวมกับถัก สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการป้องกันสัญญาณรบกวนได้เกิน 80 เดซิเบล โดยยังคงรักษาระดับเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกไว้ไม่เกิน 0.115 นิ้ว ขั้วต่อที่นิยมใช้คือ SMA หรือ MCX ทั้งนี้ ควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าเครื่องมือสำหรับต่อขั้วต่อสอดคล้องกับขนาดของตัวนำที่ถูกปลอกออก ซึ่งมีความแตกต่างกันระหว่างสายแบบเกราะชั้นเดียวและแบบเกราะสองชั้น
RG 223 — สายเคเบิลทดสอบและสายเคเบิลสำหรับการใช้งานทางทหาร ความต้านทาน 50 โอห์มแบบป้องกันสองชั้น
rg 223 ใช้ชั้นถักทองแดงเคลือบเงินสองชั้นหุ้มฉนวนโพลีเอทิลีนแข็ง ซึ่งเดิมพัฒนาขึ้นเพื่อการสื่อสารของกองทัพและหน่วยงานรัฐบาล สายเคเบิลชนิดนี้ให้ค่า VSWR ต่ำอย่างสม่ำเสมอและประสิทธิภาพการป้องกันสูง เหมาะสำหรับการจัดตั้งระบบทดสอบที่ไวต่อสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) โดย rg 223 ใช้ขั้วต่อแบบ BNC, SMA และ N-type เหมือนกับ rg58 ทำให้สามารถอัปเกรดจากระบบป้องกันชั้นเดียวเป็นสองชั้นได้อย่างง่ายดายในระบบเดิม
Rg316 แบบป้องกันสองชั้น — สายเคเบิล FEP ความถี่สูง ความต้านทาน 50 โอห์ม
สำหรับการใช้งานที่ความถี่สูงกว่า 1 กิกะเฮิร์ตซ์ หรืออุณหภูมิที่อยู่นอกช่วงที่ปลอก PVC รองรับได้ สายเคเบิลแบบป้องกันสองชั้นที่พัฒนาจากโครงสร้าง rg316 คือตัวเลือกที่ระบุบ่อยที่สุด ปลอก FEP รองรับอุณหภูมิได้ตั้งแต่ -55°C ถึง +200°C แบบต่อเนื่อง ส่วนฉนวน PTFE รักษาระดับประสิทธิภาพที่เสถียรตลอดช่วงอุณหภูมิดังกล่าว สายเคเบิล rg316-DS แบบถักสองชั้น (M17/152-00001) มีประสิทธิภาพการป้องกันสูงกว่า 80 เดซิเบล และใช้งานได้ถึงความถี่ 3 กิกะเฮิร์ตซ์ เหมาะสำหรับงานเดินสายในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ งานด้านกลาโหม และงานทางการแพทย์ ซึ่งไม่อนุญาตให้ใช้ปลอก PVC
การเลือกระหว่าง 50 โอห์ม กับ 75 โอห์ม
ก่อนเลือกใช้สายเคเบิลแบบ RG ที่มีการป้องกันสองชั้น ให้ยืนยันค่าอิมพีแดนซ์ของระบบก่อน ค่า 75 โอห์มเป็นมาตรฐานสำหรับระบบ CATV ระบบดาวเทียม และระบบกระจายสัญญาณเสาอากาศดิจิทัล — การใช้สายเคเบิล 50 โอห์มในระบบที่ออกแบบไว้สำหรับ 75 โอห์ม จะทำให้เกิดความไม่ต่อเนื่องของอิมพีแดนซ์ ซึ่งส่งผลให้ค่า return loss แย่ลงทุกจุดที่มีการไม่สอดคล้องกัน ค่า 50 โอห์มใช้กับระบบสื่อสารความถี่วิทยุ (RF) อุปกรณ์ทดสอบ และระบบวิทยุรับ-ส่งข้อมูล โดยขั้วต่อประเภท SMA, BNC, N-type และ TNC ที่ใช้ในอุตสาหกรรม RF ส่วนใหญ่มีค่าอิมพีแดนซ์ 50 โอห์ม การใช้สายเคเบิลและขั้วต่อที่มีค่าอิมพีแดนซ์ต่างกันจะก่อให้เกิดปัญหาด้านความน่าเชื่อถือ ไม่ใช่เพียงการเลือกปรับแต่งตามความต้องการ
ตัวเลือกการผลิตแบบกำหนดเอง
ผู้รวมระบบมักต้องการสายประกอบที่เกินกว่าการตัดแบบสปูลมาตรฐาน เช่น ความยาวตามเส้นทางที่แม่นยำ ชุดขั้วต่อผสมผสาน หรือปลอกที่ออกแบบสำหรับใช้งานกลางแจ้งเพื่อทนต่อรังสี UV และการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างต่อเนื่อง การผลิตสายแบบกำหนดพิเศษสำหรับสายชนิด RG ที่มีการป้องกันสองชั้นยังช่วยให้สามารถจับคู่ความยาวทางไฟฟ้าได้อย่างแม่นยำ — ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในระบบอาร์เรย์แบบเฟส (phased array systems) เนื่องจากความแตกต่างของความยาวระหว่างแขนแต่ละแขนจะก่อให้เกิดข้อผิดพลาดของเฟสที่วัดได้ สายประกอบแบบปลายสำเร็จรูป Worldpeak RG405 เป็นตัวอย่างที่แสดงถึงขอบเขตของข้อกำหนดสำหรับสายประกอบแบบมีการป้องกันสองชั้นอย่างครบถ้วน สำหรับการใช้งานที่ต้องการความต้านทาน 50 โอห์มและเอกสารพารามิเตอร์โดยละเอียด คู่มือข้อมูลวิศวกรรม Worldpeak RG196 ให้การสนับสนุนเชิงเทคนิคสำหรับการเลือกใช้
คำแนะนำสำหรับการติดตั้ง
การติดตั้งกลางแจ้งและในสนาม
ความเสียหายต่อปลอกหุ้มสายซึ่งมองเห็นได้เฉพาะขณะติดตั้งนั้นพบได้บ่อยกว่าที่บันทึกการตรวจสอบรับเข้าจะระบุไว้ สายแบบมีฉนวนกันสองชั้นที่มีชั้นฟอยล์อยู่ใต้ปลอกหุ้มมีแนวโน้มแตกร้าวเมื่อเก็บไว้ในสภาพแวดล้อมที่เย็นจัดแล้วดึงผ่านท่อเดินสาย ควรทำให้รีลสายอุ่นขึ้นก่อนการติดตั้งในสภาพอุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์องศาเซลเซียส และใช้น้ำมันหล่อลื่นสำหรับการดึงที่เข้ากันได้กับวัสดุของปลอกหุ้ม กระบวนการป้องกันสภาพอากาศต้องครอบคลุมบริเวณรอยต่อทั้งหมดระหว่างคอนเนกเตอร์กับปลอกหุ้ม — การรั่วซึมของความชื้นบริเวณรอยต่อระหว่างชั้นป้องกันภายนอกกับส่วนแบ็กเชลล์เป็นสาเหตุหนึ่งของการล้มเหลวที่พบบ่อย แม้ว่าตัวคอนเนกเตอร์เองจะผ่านการตรวจสอบแล้วก็ตาม
การเดินสายภายในอาคารและการจัดเรียงสายในตู้อุปกรณ์
ภายในตู้อุปกรณ์ การแตกต่างกันของเทคนิคการติดตั้งระหว่างช่างแต่ละคนส่งผลต่อประสิทธิภาพที่วัดได้จริง ข้อกำหนดเกี่ยวกับรัศมีการโค้งขั้นต่ำที่ระบุไว้บนสายเคเบิลแบบมีฉนวนสองชั้นนั้นเป็นค่าที่เข้มงวดมาก การบิดหรือพับสายจนเกิดรอยหักที่โครงสร้างถักด้านนอกจะทำให้รูปร่างของชั้นป้องกันเสียหาย และอาจก่อให้เกิดความไม่สม่ำเสมอของอิมพีแดนซ์ในบริเวณที่เฉพาะเจาะจง สำหรับเส้นทางเดินสายที่ข้ามผ่านโซนที่มีความต่างศักย์กราวด์ — ไม่ว่าจะระหว่างตู้อุปกรณ์หรือระหว่างอาคาร — ควรใช้สายเคเบิล RG แบบมีฉนวนสองชั้น โดยเชื่อมต่อชั้นป้องกันด้านนอกเข้ากับกราวด์เพียงปลายเดียว (เฉพาะปลายแหล่งกำเนิดสัญญาณเท่านั้น) เพื่อป้องกันไม่ให้สัญญาณรบกวนจากกราวด์ลูปเข้ามาแทรกซ้อนกับตัวนำกลาง
สรุป
การเลือกสายเคเบิลแบบดับเบิลเชลด์ RG ที่เหมาะสม จำเป็นต้องพิจารณาตามเกณฑ์สามประการ ได้แก่ อิมพีแดนซ์ (50 โอห์ม สำหรับสัญญาณ RF และการทดสอบ, 75 โอห์ม สำหรับสัญญาณวิดีโอและบรอดแบนด์), รุ่นของสาย (RG6 แบบควอดเชลด์ สำหรับงานที่ใช้อิมพีแดนซ์ 75 โอห์ม, RG223 หรือ RG316-DS สำหรับงานความแม่นยำที่ใช้อิมพีแดนซ์ 50 โอห์ม, และ RG174U สำหรับการใช้งานแบบพกพาที่ต้องการขนาดกะทัดรัด), และระเบียบวิธีการติดตั้ง (การป้องกันสภาพอากาศสำหรับการติดตั้งภายนอกอย่างต่อเนื่อง, และการปฏิบัติตามรัศมีการโค้งของสายตามข้อกำหนดสำหรับการติดตั้งภายในอาคาร) ประสิทธิภาพของการป้องกันด้วยเชลด์ที่สูงกว่า 80 เดซิเบลสามารถบรรลุได้ในทุกรุ่นที่กล่าวมา ทั้งนี้เมื่อเลือกโครงสร้างของสายให้ตรงตามความต้องการ และเชลด์ทั้งสองชั้นถูกต่อลงกราวด์อย่างถูกต้อง
