Günümüzde bütün işitsel ve görsel bilgiler ve veri aktarımı kablo aracılığı ile yapılmaktadır. Bir yerden başka bir yerdeki alıcıya bu bilgileri ulaştırmak ancak kaliteli kablolama ile mümkün olmaktadır.
Görüntü, ses sinyal veya veri olarak aktarılacak bilgilerin kaynağından bozulmadan hedef noktaya ulaşması için çeşitli özelliklerde kablo çeşitleri vardır.
Her alana göre kullanılacak kablo çeşitlerinin bütünü için geçerli olmakla beraber özellikle koaksiyel veri aktarımı kablolarında kalite daha büyük önem taşımaktadır.
Koaksiyel Kablo ve Veri Kabloları Yapısı
İki iletkenli elektrik kablosu genellikle yüksek frekanslı devrelerde kullanılır. İletkenlerden biri içi boş diğer iletkenin içine oturtulmuş olup, ikisinin arası sert plastikle, aralıklı olarak bırakılan boşluklarla veya basınçlı gazla yalıtılır.
Dış iletken, bir noktada koruyucu olarak, metalik örgü veya bükülmez boru şeklinde olabilir. Koaksiyel (coaxial) kablolar polis araçlarında, taksilerde, hava araçlarının telsizlerinde, radarlarda, yayın istasyonlarında, kapalı devre televizyonda ve çok kanallı telefon devrelerinde kullanılır.
Basit kablolardan farkı, yüksek frekansta daha iyi iletken olması ve kullanım kolaylığı sağlamasıdır. Dış iletken kablonun radyasyonuna engel olur ve devreyi dışarıdan gelecek etkilere karşı korur. Birçok sayıda koaksiyel kablo birleştirilerek bir hat halinde kullanılabilir.
Koaksiyel ve veri kablolarının dört katlı bir yapıları vardır. Bunlardan en iç çekirdek kısmında enerji taşıyan kısımda genellikle bakır bir bölüm bulunmaktadır. İkinci kısımda ise bu çekirdek bakır kısmı çevreleyen yalıtkan bölümü bulunur.
Üçüncü kısım ise bu yalıtkan kısmı saran örgülü sarmal topraklama görevi olan kısım ve dış koruyucu kılıftan oluşur.
Kablolu TV, Merkezi Uydu Anten Sistemi ve modemler koaksiyel kabloların en sık kullanıldıkları uygulama alanlarıdır.
Kablolu TV’lerde görüntü alma, görüntü dağıtımı ve veri aktarımı yapmada kullanılan koaksiyel kablolardır. Koaksiyel ve veri kablolarını diğer kablolardan ayıran birkaç özellik bulunmaktadır.
Koaksiyel ve veri kablolarında sinyal kalitesini belirleyen en önemli özellik bu kabloların yüksek empedans kararlılığına sahip olmasıdır. Empedans değeri birçok nedenden dolayı kablo boyunca sabit kalmamaktadır.
Empedans değerinin kablo boyunca değişim göstermeden veri aktarımını yapması için değişim aralığı ne kadar dar tutulur ise veri aktarımı o kadar kaliteli olmaktadır.
Bu aralık darlığı koaksiyal kablo kalitesi ile doğrudan ilişkilidir. Bu nedenle koaksiyel kabloların etiketlerinde genellikle bu özelliği belirten değerler yer almaktadır. (75 +/-3 Ohm gibi)
Koaksiyel kabloların kalite ve performansını belirleyen ikinci önemli etken ekranlamadır. Ekranlama, kablonun içinde ilerleyen sinyali, dışarıdaki elektriksel gürültüden koruyan kalkan olarak tanımlanır.
Bu kalkan ne kadar kuvvetli olursa, dışarıdaki elektriksel gürültünün içerideki sinyale parazit yayması o kadar engellenir. EN 50117 Standardı’na göre koaksiyel kablolar “Class C” ile “Class A++” değerleri arasında sınıflandırılmaktadır.
Bunlardan birisi 5-30 MHz arasındaki ekranlama performansını gösteren aktarım empedansı verisi diğeri ise 30-3000 MHz arasında ölçülen ekranlama zayıflatma verisidir.
CCTV video sinyalleri aktarımı koaksiyel kablo kullanılarak sağlanmaktadır. Tüm video frekans aralıklarını bozulma ve zayıflama olmadan aktarmak için tasarlanan koaksiyel ve veri kabloları, CCTV uygulamaları için büyük önem taşımaktadır.
Yanlış kablo seçimi, sinyali zayıflatıp dışarıdan oluşabilecek elektromanyetik etkilerin sinyali bozmasına neden olmaktadır. Bu bozulmalar nedeni ile aktarılacak görüntü kalitesi bozulmaktadır.
Bu nedenle doğru koaksiyel ve veri kabloları seçimine dikkat edilmesi sonucun kalitesi için önemlidir.
Kablonun merkez iletken malzemesi, dielektrik malzemesi, dış muhafaza malzemesi ile koruyucu tipi ve malzemesi gibi parametreler dikkat edilmesi gereken mekanik karakteristikler olarak öne çıkmaktadır.
Bunların yanı sıra direnç, kapasitans, empedans ve zayıflama gibi elektriksel karakteristikler de dikkat edilmesi gereken değerler arasında yer alır.
Koaksiyel kablolar, oldukça fazla çeşide sahiptir. EN50117 standardına göre kablolar ekranlama performansına göre ayrılmaktadır.
Koaksiyel ve Veri Kabloları Kullanım Alanları
- CCTV güvenlik kamera sistemleri,
- Modem, kablolu internet sistemleri,
- kablolu TV sistemleri,
- uydu anten sistemleri,
- solunum devresi sistemleri
olarak sıralanabilir.
TV ve internet sistemleri altyapı açısından dijital sistemde olduğundan sinyal seviyesinin yüksekliğine ek olarak hedefe ulaştırılan sinyalin kalitesi çok önemlidir.
Bu kalitenin yakalanmasında en büyük etmen koaksiyel veri kabloları olmaktadır. 75 Ohm ve 50 Ohm gibi sınıflara ayrılan bu empedans değeri kablo boyunca sabit değildir. Empedans değeri, kablo boyunca değişim gösterir.
Bu değişimin minimal tutulduğu artı üç eksi üç gibi kayıpların üzerindeki kayıplar geri dönüşümü olumsuz etkilemektedir.
Sinyal kalitesinin sağlanmasında empedans kararlılığı önemlidir. Kabloların bu geri dönüşüm kayıplarını ve performanslarını BER (Bit Error Rate) ölçümü yaparak test etmek mümkündür.
Sinyal kalitesini etkileyen dış faktörler elektriksel gürültülerdir. Her geçen gün iletişim sistemleri frekans aralığı sayısı hızla artmakta olup bu da yeni çıkan sistemler için yeni frekanslar atanmasını gerektirmektedir.
Kablosuz iletişim sistemlerinin havada yayılan sinyalleri ile aynı frekans aralığında bulunan kablolu iletişim sistemleri için elektriksel gürültü yaratmaktadır.
Bunun için koaksiyel veri kabloları kalitesi sayesinde bütün bunlardan korunmaktadır. Ekranlamanın kalitesi sayesinde dışsal elektriksel gürültünün sinyaller üzerindeki olumsuzlukları engellenmektedir.
Bu yüksek ekranlama sayesinde sistem sadece düşük frekanstaki gürültüye değil ayrıca yüksek frekanstaki gürültüye de kalkan olmaktadır. Bu kalkanın kalitesi ve kuvveti dışarıda oluşacak elektriksel gürültünün içerideki sinyale olumsuz etkisi o kadar zorlaşacaktır.
EN50117 standardına göre koaksiyel kablolar “Class C” ile “Class A++” olarak sınıflandırılmaktadır. EN50117 standardı koaksiyel kablo sınıfları belirlerken 2 kriteri dikkate alınır.
Bunlar 5-30 MHz arasındaki ekranlama performansını gösteren transfer empedansı ile 30-3000 MHz arasında ölçülen ekranlama zayıflatması verisi olmaktadır.
Kaliteli sistemler kaliteli kablolar aracılığı ile sağlanabildiğinden kaliteli kablo seçimine özen göstermek bütün tüketicilerin en çok dikkat etmesi konuların başında gelir.
Hızlı teknolojik gelişmeler direkt olarak kablo çeşitliliğinde de büyük artışları yanında getirmiştir. Her sistemin kendine has özellikleri nedeni ile kullanılan malzeme çeşitliliği Kablo Üretici Firmalar bünyesinde mevcuttur.
Makale: Sektörüm Dergisi araştırma servisi tarafından hazırlanmıştır.
