Jak wybrać odpowiedni kabel koncentryczny do instalacji antenowej?

Wybór odpowiedniego kabla koncentrycznego do instalacji antenowej to jedno z najczęściej zadawanych pytań na forach, grupach Facebookowych i spotkaniach amatorskich radiooperatorów. Odpowiedź nie jest jednoznaczna, ponieważ zależy od wielu czynników, takich jak oczekiwana jakość sygnału, środowisko, w którym kabel będzie używany, oraz częstotliwość pracy systemu. Na co warto zwrócić uwagę przy wyborze kabla koncentrycznego?

Budowa kabla koncentrycznego

Każdy kabel koncentryczny składa się z czterech podstawowych elementów:

1. Rdzeń – metalowy przewód, który prowadzi sygnał radiowy (RF). Zazwyczaj jest wykonany z miedzi (rdzeń może być jednożyłowy lub wielożyłowy), czasem z aluminium lub stali. Miedź jest najlepszym materiałem dla niskich strat sygnałowych, a stal lub aluminium są stosowane w kablach, które muszą wytrzymać duże obciążenia mechaniczne.

2. Dielektryk – materiał izolujący wokół rdzenia. Najczęściej stosowanym materiałem jest polietylen (PE), który jest tani i trwały, ale dość sztywny. Często stosuje się również piankowy PE, który jest lżejszy, bardziej elastyczny i powoduje mniejsze straty sygnału.

3. Osłona ekranowa– ma na celu ochronę rdzenia przed zakłóceniami elektromagnetycznymi z zewnątrz. Zwykle jest to miedziana plecionka, która może być dodatkowo pokryta cyną w celu ochrony przed korozją. W niektórych kablach stosuje się podwójne ekranowanie (plecionka i folia), co poprawia odporność na zakłócenia.

4. Powłoka zewnętrzna – chroni kabel przed działaniem czynników atmosferycznych. Zwykle jest to plastik, taki jak polietylen (PE) lub polichlorek winylu (PVC). PE jest odporny na promieniowanie UV, ale jest przepuszczalny dla wilgoci. PVC jest bardziej odporny na wilgoć, ale z czasem może stać się kruchy pod wpływem promieniowania UV.

Straty sygnału

Każdy kabel koncentryczny ma straty sygnału, te różnice mogą być znaczne. Dla przykładu kabel RG-58 ma około 7,1 dB strat na 30 metrach przy częstotliwości 150 MHz, podczas gdy grubszy RG-213 ma tylko 2,6 dB strat na tej samej długości. Kabel LCF158, wykorzystywany w instalacjach komórkowych, ma straty rzędu 0,24 dB na 30 metrach. Wybór kabla o niższych stratach jest istotny, zwłaszcza w przypadku częstotliwości VHF i wyższych, gdzie straty sygnału są znacznie większe niż w paśmie HF.

Chociaż na pasmach HF (3-30 MHz) straty rzędu kilku dB nie mają dramatycznego wpływu na jakość połączenia, w przypadku VHF i UHF mogą już mieć znaczenie, zwłaszcza jeśli używamy wzmacniacza RF o wysokiej mocy. Inwestycja w kabel o niskich stratach jest wówczas opłacalna.

Maksymalna moc

Maksymalna moc, jaką kabel koncentryczny może obsłużyć, zależy od jego rodzaju i częstotliwości. Ogólnie rzecz biorąc, grubość kabla nie jest najważniejszym czynnikiem (aczkolwiek zazwyczaj w praktyce, wśród popularnych niedrogich kabli, najczęściej im grubszy kabel tym większą przeniesie moc) – istotniejsze są materiały użyte do budowy rdzenia, dielektryka oraz wymiary kabla. Na przykład kabel RG-58 z polietylenem może obsługiwać maksymalnie 300 W przy 100 MHz, podczas gdy wersja RG-316 z dielektrykiem FEP (Teflon) może obsługiwać aż 375 W przy tej samej częstotliwości. Tą zasadę znajdziemy oczywiście w lepszych jakościowo, zatem najczęściej też droższych kablach.

Starzenie się kabla koncentrycznego

Kable koncentryczne nie starzeją się szybko, ale z czasem pod wpływem wilgoci i promieniowania UV mogą ulec uszkodzeniu. Kabel z dielektrykiem PE jest przepuszczalny dla wilgoci, co może prowadzić do korozji ekranu, zwłaszcza w przypadku aluminium. Z kolei PVC jest bardziej odporny na wilgoć, ale narażony na uszkodzenia spowodowane działaniem promieni UV. PTFE (Teflon) i FEP są najbardziej odporne na starzenie, ale są również droższe.

Elastyczność a trwałość

Jeśli kabel będzie często przemieszczał się, np. podczas pracy z anteną na rotatorze (obrotniku), ważne jest, aby był elastyczny i odporny na uszkodzenia mechaniczne. W takim przypadku warto wybierać kable z dielektrykiem piankowym, który jest lekki i elastyczny, ale należy uważać, aby kabel nie został zgięty zbyt mocno, co może prowadzić do uszkodzenia rdzenia. Dla elastycznych zastosowań najlepsze są kable z rdzeniem plecionym, np. RG-58, RG-213 czy RG-214.

Praktyczne porady

1. Kabel narażony na słońce: Jeśli kabel będzie wystawiony na stałe działanie promieni słonecznych, wybierz kabel z powłoką PE lub PVC. W przypadku długotrwałego narażenia na UV lepszym wyborem będzie PE, które jest bardziej odporne na działanie promieniowania.

2. Kabel w wilgotnym środowisku: W wilgotnych warunkach (np. na zewnątrz lub w pobliżu wody) najlepszy będzie kabel z powłoką PVC, ponieważ jest mniej przepuszczalny dla wilgoci.

3. Kabel do pracy z anteną obrotową: W tym przypadku należy unikać kabli z rdzeniem stałym, ponieważ będą one podatne na złamanie. Lepszym wyborem są kable z rdzeniem plecionym i dielektrykiem PE, takie jak RG-58, RG-213 czy RG-214.

Cena a jakość

Cena kabli koncentrycznych może się znacznie różnić. Kable z dielektrykiem PTFE lub FEP są droższe, ale oferują lepszą trwałość i odporność na starzenie. Warto inwestować w kabel o dobrych parametrach, ponieważ może on służyć przez wiele lat (nawet do 10-15 lat), co zapewni stabilność połączeń i jakość sygnału.

Moje osobiste wybory

Dla pasma HF na rozsądne odległości można użyć dobrej jakości kabla nawet o średnicy 5mm, chociaż osobiście preferuję dobre kable kable 7 mm z podwójnym ekranowaniem (plecionka i folia miedziana), które oferują często optymalny stosunek jakości i parametrów do ceny. Takie kable, jak np. Aircell 7, zapewniają wręcz minimalne straty na odległościach do 30 metrów. Dla pasm VHF i UHF wybieram kable o większej średnicy, np. 10 mm, co pozwala na uzyskanie niższych strat sygnału przy wyższych częstotliwościach. Do takich zastosowań idealne są kable klasy premium jak np. Ecoflex 10.

W instalacjach, gdzie możemy pozwolić sobie na zastosowanie sztywnego kabla (nie podlega pracy na zginanie i nie ma potrzeby stosowania niewielkiej średnicy gięcia) w wielu projektach stosuje się popularny kabel typu CNT400 (a jeszcze bardziej optymalna jego wersja aktualnie na rynku jest dostępna pod oznaczeniem MRC-400). Jest on jednak bardzo sztywnym kablem.

Podsumowanie

Wybór odpowiedniego kabla koncentrycznego do instalacji antenowej nie jest łatwy, ale dobrze dobrany kabel znacząco poprawia jakość sygnału i trwałość instalacji. Należy uwzględnić takie czynniki jak strata sygnału, odporność na warunki atmosferyczne, elastyczność oraz cena. Inwestowanie w kabel wysokiej jakości to długoterminowa korzyść, która pozwoli cieszyć się stabilnymi połączeniami przez wiele lat.

Popularne i rekomendowane kable koncentryczne dobrej jakości, dostępne w sklepie online:

Aircell 5 (5mm), kabel klasy premium (bdb jakości)

https://www.ercomer.pl/pl/p/Kabel-koncentryczny-Aircell-5/1145

RF-5X (5mm), popularny kabel, odpowiednik H-155

https://www.ercomer.pl/pl/p/Kabel-koncentryczny-RF5X/3566

MRC-400 (10mm)

https://www.ercomer.pl/pl/p/Kabel-koncentryczny-MRC-400/3570

Ecoflex 10 (10mm), kabel klasy premium

https://www.ercomer.pl/pl/p/Kabel-koncentryczny-Ecoflex-10/1148

RG-213 Premium (10mm, popularny kabel)

https://www.ercomer.pl/pl/p/Kabel-koncentryczny-RG213-Premium/3567

Aircell 7 (7mm), kabel klasy premium