Публикация пресс-релизов Поиск по компании
Решения, технологии, стандарты Рынок, отрасль, люди Основы
Отменить подписку Подписка
Производители Системные интеграторы Дистрибьюторы
Продукты месяца Поиск по категории Добавить продукт
Добавить мероприятие
Добавить вакансию Специалисты по АСУ ТП, КИП Специалисты по электротехнике, энергетике Главные инженеры, технологи, электрики Менеджеры по продажам, консультанты, другое
Технические требования Публикация статей Публикация пресс-релизов Media Kit 2014
 


 

Решения, технологии, стандарты - статьи Ua.Automation.com

Что такое излучающий кабель, или кабель-антенна


Кейт Блодорн, ProSoft Technology
 
Кому может понадобиться кабель, который работает, как антенна? Ведь столько исследований и разработок было направлено на усовершенствование экранированных кабелей именно для того, чтобы этого избежать! Однако, как показывает практика, в ряде случаев использование излучающего кабеля в качестве антенны для систем промышленной связи имеет свои значительные преимущества.
 
Наиболее часто излучающие кабели применяют для передачи сигналов к оборудованию, движущемуся по заданному пути. Они заменяют контактные кольца во вращающихся устройствах и обеспечивают передачу четкого радиосигнала в тех местах, где преграды или особенности расположения цехов предприятия затрудняют работу традиционной антенны в пределах прямой видимости.
 
Что же из себя представляет излучающий кабель?
 
Излучающий кабель - это длинная гибкая антенна, оснащенная пазами для передачи радиосигналов, которая устанавливается в углах, вдоль монорельсовых систем и туннелей и используется для распространения сигналов и передачи данных в тех условиях, когда работа традиционной антенны неэффективна или невозможна. Поскольку излучающий кабель можно установить в нескольких сантиметрах от места приема сигнала, это позволяет избежать создания помех другому, находящемуся в заводском цеху, оборудованию. Кроме того, в продаже представлены кабели различной длины, соответствующие требованиям большинства сфер применения.
 В обычном коаксиальном кабеле металлический экран, в котором находится сигнальный провод, изолирует передаваемые по кабелю сигналы от электромагнитных волн, существующих в окружающем пространстве. Это помогает поддерживать мощность передаваемого по кабелю сигнала и защитить этот сигнал от интерференционных радиопомех, вызываемых находящимся в вблизи кабеля радиочастотным оборудованием.
 
Без этого экрана кабель работает как антенна, т. е. передает переносимый им сигнал также и в окружающее пространство, и принимает радиоволны от других радиочастотных устройств. Те, кто помнит старое аналоговое телевидение, наблюдали данное явление, при котором на экране появлялись «призрачные» картинки при просмотре некоторых каналов. Вместе с видеосигналом, транслируемым кабельной компанией по коаксиальному кабелю, мы получали также видеосигнал, который ловил коаксиальный кабель, действующий как антенна, т.е. по беспроводному каналу. В этом случае к нежелательным последствиям приводило недостаточное экранирование коаксиального кабеля.
 
Тот же принцип, благодаря которому мы раньше получали расплывчатую картинку на экране телевизора, лег в основу создания кабеля, используемого для целенаправленного излучения сигнала. Такой кабель называется излучающим кабелем или излучающим фидером. Разница между излучающим кабелем и плохо экранированным телевизионным кабелем заключается в том, что экран на излучающем кабеле выполнен со специальными установочными пазами, позволяющими передавать сигналы определенной частоты. Таким образом, данные кабели настраиваются на частоту оборудования, к которому они подключены. Кабельный экран продолжает блокировать нежелательные радиочастоты, но при этом позволяет излучать и принимать сигналы определенной требуемой частоты. Именно это и заставляет кабель работать, как настроенная в резонанс антенна.
 
Точная передача радиосигналов в заводских условиях
 
Еще одним преимуществом излучающих кабелей является их способность очень точно направлять в пространстве излучаемую радиочастотную мощность. На заводах все чаще используются устройства беспроводной связи, а это означает, что заводские цеха насыщены радиоволнами примерно одной и той же частоты. Это становится настоящей проблемой для машиностроительных предприятий, на которых широко используется беспроводная связь. Излучающий кабель это решение, позволяющее различным автоматизированным устройствам нормально сосуществовать в переполненном радиочастотами пространстве, не создавая друг другу интерференционных радиопомех. Это становится возможным благодаря тому, что излучающий кабель передает радиосигнал в строго определенном направлении, и ему требуется лишь то небольшое количество энергии, которое позволяет радиосигналу достичь следующей антенны, находящейся на относительно фиксированном расстоянии. В то время, когда общая беспроводная сеть на заводе перегружена передаваемыми радиосигналами, автоматизированное оборудование, использующее новые технологии беспроводной передачи данных, работает тихо и эффективно.
 
 
Это преимущество особенно ценно для вращающегося оборудования, в котором контактные кольца традиционно применялись для передачи сигналов с модулей ввода-вывода, находящихся на подвижной части машины к контроллеру на ее неподвижной части. Такие контактные кольца достаточно дороги и требуют повышенных эксплуатационных расходов, связанных с регулярным техническим обслуживанием. И даже в этом случае их скорость передачи данных оставляет желать лучшего из-за помех, создаваемых скользящими по кольцу контактами. В таких случаях, тем не менее, также могут применяться традиционные решения по беспроводной связи, но зачастую движение машины создает преграду для радиосигнала, из-за чего требуется установка более мощных антенн, что в итоге приводит к высокому уровню радиочастотных помех. Излучающий кабель используется в данных областях для передачи четкого устойчивого сигнала, направленного на вращающеюся антенну, без интерференционных помех другим беспроводным системам.
 
Гибкость
 
Преимущества излучающего кабеля заложены в присущей ему гибкости. Излучающий кабель, как и любой другой кабель, можно проложить практически по любой траектории для подачи радиосигналов в те места, которые антенны просто не могут охватить. На заре своего появления излучающие кабели применялись работниками службы неотложной помощи внутри авто- и железнодорожных туннелей для обеспечения одновременной двусторонней радиосвязи. На промышленных предприятиях существует много труднодоступных мест, будь то настоящие туннели, или радиочастотные туннели, создаваемые преградами. Примером может служить склад, в котором металлические стеллажи и товары на этих стеллажах могут стать преградой или отразить сигнал, излучаемый традиционной антенной. Излучающие кабели могут быть установлены вдоль проходов между стеллажами для обеспечения подачи устойчивого сигнала в требуемую точку.
 
Обзор
 
Излучающий кабель обладает рядом уникальных преимуществ, способных решить определенные проблемы при промышленной связи. Излучающий кабель обеспечивает устойчивую передачу данных на большие расстояния, может быть адаптирован для передачи сигнала в труднодоступные места и снижает уровень радиочастотной нагрузки за счет подачи радиосигнала точно в требуемую зону. Данные преимущества имеют особую ценность для тех областей применения, которые предполагают движение оборудования по предварительно заданному пути, где покрытие площади объекта вызывает особые трудности, и в которых передача сигналов на вращающееся оборудование выполняется посредством контактных колец. При выборе и установке компонентов системы излучающих кабелей, имеет смысл, немного разобравшись в этом вопросе, получить консультацию у поставщика промышленного радиочастотного оборудования, в результате чего вы сможете создать на базе излучающего кабеля надежную систему связи, пригодную для работы в самых суровых промышленных условиях.
 
 
Об авторе:

Кит Блодорн является директором по сопровождению программных продуктов в компании ProSoft Technology. Он проработал в области промышленной автоматизации более 20 лет.