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隙間ケーブルの自作

2013-06-19 20:46:00 | DIY-その他

隙間ケーブルを自作しました。

同軸ケーブルCS-4C-FBを35cmに3本カット

1、同軸ケーブルCS-4C-FBを使用.jpg 

3、同軸ケーブルの構成.jpg 

3、同軸ケーブルの構造.jpg 

 

アルミ箔と編線組の役目

シールドです
ノイズを防止するために外部からの電磁波等を防ぎます
周波数が高くなると電波は波長が短くなるので
網線だけではスキマから入る可能性もありますので
より強固なシールドを確保する為にアルミ箔を巻いています

高級なプロ用の同軸ケーブルではアルミ箔ではなくて
銅の筒でシールドされているのもあります

 外部からのノイズを防ぐだけではなくて
心線から外部に漏れるのを防ぐ効果もありますので
他の電線に対してのノイズを減らす役目もあります

 

[1]同軸ケーブルの構造 

 同軸ケーブルは、その名の通り、内部導体外部導体が同心円上に配置され、その間を絶縁体(誘電体)で充填した構造になっています。

 アマチュア用の同軸ケーブルでは、内部導体に銅線、外部導体に編組線、誘電体にはポリエチレンなどの樹脂を使用しています。一方、放送局等に使われる大出力用のものでは、内部導体が銅管、外部導体も銅又はアルミ管で、誘電体には空気(冷却用に送風する)を用いたものもあります。絶縁体が空気では、内部導体が支持できませんから、支持体として、らせん状の樹脂をスペーサーとして入れるなどしています。
 Fig.HH0304_aの上半分はその同軸ケーブルの極めて大まかな構造図です。
 同軸ケーブルの電流経路は、内部導体の表面外部導体の内側です。

これは、表皮効果ということではなくて、交流信号は経路が複数ある場合、電流のループ面積が最小になる経路を通ろうとする、という電磁気の法則から来るものです。見ての通り、電流の経路がGNDに対して対称ではありませんから、不平衡形ケーブルとして用います。通常は、外部導体を基準(GND)電位とします。
 外部導体がGNDということは、信号線がシールドされている、ということなので、静電誘導や電界を主成分とする交流ノイズには強い特性を持ちます(ただし、磁界を主とするノイズには効果はあまりありません)。
 また、(この後に述べるように)内部に電磁界を閉じ込めながら伝送できるため、放射損失が少ない特徴もあります。

Fig.HH0304_a 同軸ケーブルの構造と電気特性 

 Fig.HH0304_a同軸ケーブルの構造と電気特性

[2]同軸ケーブルの伝送モード

 同軸ケーブルの中では、電磁界が内部導体と外部導体の間に存在しますが、その様子はFig.HH0304_a左下のようになっています。電界を緑の矢印で、磁界をピンクの矢印で示していますが、電界は内部導体の表面から外部導体の内面に向けて放射状に磁界はケーブルの軸を中心に同心円状に存在しています。
 電界と磁界の強さの増減はそれぞれ交互になっていて、電界の最大の所は磁界が最小に、磁界が最大の所は電界が最小になっています。また、電界と磁界は相互に直交するとともに、進行方向の成分は存在しません。このような伝搬モードをTEM(Transverse Electro Magnetic)モードといいます。
 同軸ケーブルはもちろん直流から伝送できますが、ある限界の周波数を超えるとTEMモードでは伝送できなくなり、このような電磁界分布とは違ったモード(高次のモードと言います)で伝送されるようになります。こうなると特性インピーダンスが違ってきますので、限界周波数以下で使用します。我々アマチュアが普通に使う5D程度のケーブルではこの周波数が20 [GHz]前後となりますので、まず心配ありません。
 それから、同軸ケーブルの上では、波長(電圧・電流のケーブル上での周期)が短くなります。この短くなる割合を、波長短縮率、といい、誘電体の誘電率(単なる誘電率ではありません)の平方根に反比例します。要するに、比誘電率が2の誘電体を用いたら、ケーブル上での波長は1/√2(=約70.7%)になる、ということです。
 これは、ケーブル内では信号の伝搬速度が遅くなることに起因します。

 [3]同軸ケーブルの特性インピーダンスと損失

 同軸ケーブルの特性インピーダンス(以下、単にインピーダンスと書きます)を決める要素は、誘電体の誘電率ε [F/m](この誘電率は比誘電率ではありません)、内部導体の外径d [m]、外部導体の内径D [m]です。このうち、「モノの寸法」であるdとDは、その絶対値ではなく、比率D/dがインピーダンスを決める要素となります。従って、d=1 [mm], D=6 [mm]の細い同軸ケーブルも、d=5 [mm], D=30 [mm]の太い同軸も、誘電体が同じなら、同じインピーダンスを示します。定量的には、同軸ケーブルのインピーダンスZ [Ω]は、
 Z=(138/√ε)log10(D/d) …(1)
で求められます。D/dが一定なら、εが大きいほど、インピーダンスは低くなります。また、εが一定でdが同じなら、外部導体の内径Dが太いほどインピーダンスは高くなります。
 重要なのは、dとDそのものの値でなく、その比率がインピーダンスを決める、という点です。

 一方、同軸ケーブルには損失があります。まずは「抵抗損失」ですが、超伝導体でもない限り、導体には抵抗がありますから、電流を流せば熱となって損失が発生します。この抵抗分には、高周波になるほど顕著になる、表皮効果による実質的な断面積の減少も含められます。内部導体と外部導体の間の誘電体が、導電性を持つと、この間に漏れ電流が発生しますが、通常これは無視できます。
 次に「誘電体損失」です。これは、周波数が上がるにつれ、誘電体の応答に時間遅れが生じて、伝搬する電磁界のエネルギーが失われるもので、これも周波数に依存(高周波になるほど損失大)します。
 このような事情があるため、SHF帯以上で大電力を送るには同軸ケーブルは適しておらず、損失の少ない導波管が用いられます。 

同軸ケーブルをカッターナイフで加工しました。

2、同軸ケーブルの加工.jpg 

 1、外被のシースを切り目を入れて取り外す。両サイド5cmを残し中のシースは不要。

 2、編線組を外す。・・・ 編線組の中のアルミ箔付・絶縁体・心線をセットで抜き取ると綺麗に外れる。

 3、アルミ箔を絶縁体から外す。・・・巻き付けてあるだけなので、簡単に外せます。

絶縁体付の心線から絶縁体を取り外す 

 4,絶縁体を取り除く2.jpg

1、絶縁体の両側5cmを残し、絶縁体を取り除く・・・取り除いた絶縁体は不要

心線に収縮チューブを被せる5,心線に収縮チューブを被せ絶縁する.jpgアルミ箔を巻く

6,収縮チューブの上にアルミテープを巻く.jpg 

編線組を挿入しシースを取り付け 

7,編線組を挿入し両サイドにシースをつける.jpg 

 ​編延長プラグメスを両サイドに取り付け後収縮チューブで絶縁8,両サイドに延長プラグを取付けチューブを被せて完成.jpg

延長プラグに心線を差し込み編線組をねじ切り部に巻き収縮チューブで絶縁し仕上げる。

9,延長プラグはDAISO-にて購入.jpg 

隙間ケーブル3本完成

10,隙間ケーブル3本作製.jpg 2本のF型中間プラグは注文しています。

厚みは約1mmです。

早速、『隙間ケーブル』を使用してアンテナレベルを確認しました。

BS放送のアンテナレベルは『隙間ケーブル』付きと通常接続でも変化なしでした。

 


速報 常時録画ドライブレコーダーが特価で販売 期限2月2日 22時48分

2011-02-02 08:42:00 | DIY-その他

 

先日、私が購入したドライブレコーダーと同じ商品が、楽天オークションで5,380円で販売されていますのでご紹介します。

(販売店の関係者ではありません。)

 

アドレス http://auction.item.rakuten.co.jp/10701252/a/10001195/

 

販売期間:2月2日 22時48分まで

 

出 品 個 数: 5 個

 

先日購入して使用しています。

この価格だとお買い得です。

たまたま見つけましたので連絡します。

(自己責任でお願いします)

 


コメント

--------これより以下のコメントは、2013年5月30日以前に-----------
あなたのブログにコメント投稿されたものです。

なおじぃ [2011年2月1日 23:20]
こんばんは。

ドライブレコーダもずいぶん安くなりましたね。
これは、モニタが付いているのがいいですね。


むねか [2011年2月1日 23:47]
なおじぃさん こんばんは コメントありがとうございます。
中国製ですが記録には十分です。静止画も撮れます。
○▲ [2011年2月2日 23:18]
こんばんは。
いつもお安い商品を探すのが上手ですねぇー
毎度の事ながら、お言葉に甘えて・・・買っちゃいました(^^)v
ご紹介ありがとうございました。
むねか [2011年2月3日 12:04]
○▲さん こんにちは こめんとありがとうございます。
購入されました。昨日もテスト撮影しましたが十分にドラレコの役目を果たします。山初ちゃんも購入の報告ありました。