ظرفیت کابل در کابل کواکسیال دوربین مدار بسته به طور مستقیم سیگنال های ویدئویی فرکانس بالا را با عمل به عنوان یک فیلتر پایین گذر تخریب می کند - هرچه ظرفیت خازنی در هر فوت بیشتر باشد، با طولانی شدن طول کابل، اجزای فرکانس بالا را با شدت بیشتری کاهش می دهد. برای کاربردهای دوربین مداربسته، ظرفیت خازنی کمتر (در حالت ایده آل زیر 17 pF/ft) برای حفظ تصاویر ویدیویی واضح و دقیق در طول کابل های طولانی بسیار مهم است. ، به ویژه هنگام انتقال سیگنال های HD-over-coax مانند HD-TVI، HD-CVI، یا AHD که در فرکانس های تا 30 مگاهرتز یا بالاتر کار می کنند.
درک این رابطه صرفاً آکادمیک نیست - پیامدهای مستقیم و قابل اندازه گیری بر وضوح تصویر، دقت رنگ و حداکثر طول کابل قابل دوام در هر نصب نظارتی دارد.
ظرفیت کابل چیست و چرا در کابل کواکسیال دوربین مدار بسته اهمیت دارد؟
ظرفیت در کابل کواکسیال دوربین مدار بسته ذخیره بار الکتریکی است که به طور طبیعی بین هادی مرکزی و محافظ بیرونی وجود دارد که توسط مواد عایق دی الکتریک از هم جدا شده اند. این ظرفیت در تمام طول کابل توزیع می شود و بر حسب پیکوفاراد بر فوت (pF/ft) یا پیکوفاراد بر متر (pF/m) اندازه گیری می شود.
این کابل اساساً مانند یک سری خازن های کوچک که سرتاسر متصل هستند رفتار می کند. با افزایش فرکانس سیگنال، امپدانس این خازنها کاهش مییابد، که باعث میشود اجزای سیگنال فرکانس بالا به جای حرکت به سمت جلو به سمت دوربین یا دستگاه ضبط، به درون محافظ «خونریزی» شوند. نتیجه سیگنالی است که محتوای فرکانس بالا خود را به تدریج از دست می دهد - دقیقاً فرکانس هایی که جزئیات تصویر خوب، لبه های تیز و اطلاعات دقیق رنگ را حمل می کنند.
برای سیستم های مداربسته آنالوگ استاندارد که با پهنای باند 6 مگاهرتز کار می کنند، این اثر در فواصل متوسط قابل کنترل است. با این حال، برای سیستم های مدرن HD-over-coax که در پهنای باند کار می کنند 20 مگاهرتز تا 60 مگاهرتز ، حتی یک کابل با ظرفیت نسبتاً بالا می تواند باعث کاهش وضوح قابل توجهی در عرض چند صد فوت شود.
نحوه مقایسه مقادیر ظرفیت خازنی در بین انواع کابل کواکسیال دوربین مدار بسته رایج
انواع کابل ها و ساختارهای مختلف دارای رتبه بندی های خازنی متفاوتی هستند. مواد دی الکتریک، قطر هادی و فاصله سپر تا رسانا همگی بر مقدار خازن نهایی تأثیر می گذارند. در زیر مقایسه ای از انواع کابل کواکسیال معمول دوربین مدار بسته و رتبه بندی ظرفیت خازنی معمولی آنها آورده شده است:
| نوع کابل | ظرفیت معمولی (pF/ft) | امپدانس (اهم) | استفاده رایج از دوربین مداربسته |
|---|---|---|---|
| RG59 | 17 - 21 pF/ft | 75 | دوربین مداربسته آنالوگ، اجراهای کوتاه HD |
| RG6 | 16-18 pF/ft | 75 | HD-TVI، HD-CVI، AHD |
| RG11 | 15-16 pF/ft | 75 | نظارت HD راه دور |
| RG59 کم کلاهک (فوم دی الکتریک) | 12-15 pF/ft | 75 | دوربین مداربسته HD با فرکانس بالا اجرا می شود |
همانطور که نشان داده شده است، سازه های دی الکتریک فوم به طور مداوم مقادیر خازنی کمتری نسبت به کابل های دی الکتریک پلی اتیلن جامد دارند. ، آنها را به انتخاب ارجح برای برنامه های نظارت HD با فرکانس بالا تبدیل می کند که در آنها کابل بیش از 200 فوت است.
تاثیر مستقیم ظرفیت بالا بر کیفیت سیگنال ویدئویی
عواقب ظرفیت بیش از حد کابل در نصب کابل کواکسیال دوربین مدار بسته قابل مشاهده و اندازه گیری است. در اینجا نحوه تجلی آن در جنبه های مختلف عملکرد ویدیو آمده است:
از دست دادن وضوح و وضوح تصویر
اجزای فرکانس بالا یک سیگنال ویدیویی دارای تعریف لبه و جزئیات بافت ظریف هستند. هنگامی که این فرکانسها با ظرفیت کابل بالا کاهش مییابند، تصویر حاصل نرم یا تار به نظر میرسد - حتی اگر خود دوربین بتواند فیلمهایی با وضوح 1080p یا 4 مگاپیکسل بگیرد. در یک مثال واقعی، یک ریل ۵۰۰ فوتی RG59 استاندارد با ظرفیت خازنی ۲۱ pF/ft میتواند پهنای باند موثر سیگنال HD-TVI را تا بیش از ۳۰ درصد کاهش دهد که به وضوح کیفیت تصویر را کاهش میدهد.
لکه دار شدن رنگ و خطاهای کروما
اطلاعات رنگ در سیگنال های ویدئویی کامپوزیت و HD-over-coax در فرکانس های بالاتر از روشنایی (روشنایی) کدگذاری می شود. ظرفیت بالای کابل باعث می شود سیگنال های کروما (رنگی) شدیدتر از لوما ضعیف شوند و در نتیجه در فواصل طولانی تر کابل خونریزی رنگ، لکه دار شدن یا از دست دادن کامل رنگ رخ دهد.
حداکثر طول کابل کاهش یافته است
هر پا اضافی از کابل کواکسیال دوربین مداربسته ظرفیت خازنی تجمعی را اضافه می کند. یک کابل با سرعت 20 pF/ft، 2000 pF از ظرفیت کل را در طول 100 فوت جمع می کند. - برای تأثیر قابل اندازه گیری بر سیگنال های بالای 10 مگاهرتز کافی است. برای سیستمهای HD-CVI یا HD-TVI، سازندگان معمولاً حداکثر فاصله کابل را بر اساس انواع کابلهای با ظرفیت کم مشخص میکنند. استفاده از کابل با ظرفیت بالاتر این فاصله های نامی را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.
کاهش زمان افزایش سیگنال
در سیستمهای دیجیتالی ویدئویی بیش از حد کواکس، ظرفیت خازنی زمان افزایش سیگنال را افزایش میدهد – زمانی که طول میکشد تا سیگنال از ولتاژ پایین به ولتاژ بالا تبدیل شود. زمانهای افزایش آهسته میتواند باعث اعوجاج پالس، خطاهای زمانبندی، و در موارد شدید، از دست دادن همگامسازی یا افت فریم در جریانهای ویدئویی دیجیتال شود.
چگونه مواد دی الکتریک در کابل کواکسیال دوربین مدار بسته ظرفیت خازنی را کنترل می کند
عایق دی الکتریک بین هادی مرکزی و محافظ بیرونی عامل اصلی تعیین کننده ظرفیت کابل است. ثابت دی الکتریک ماده (Dk) مستقیماً تعیین می کند که چه مقدار ظرفیت در واحد طول تشکیل می شود:
- پلی اتیلن دی الکتریک جامد - Dk تقریباً 2.3، تولید مقادیر ظرفیت خازنی بالاتر (18-21 pF/ft). رایج در کابل کواکسیال دوربین مدار بسته ارزان قیمت.
- فوم پلی اتیلن دی الکتریک - Dk تقریباً 1.5 که با وارد کردن حباب های هوا به دی الکتریک به دست می آید و ظرفیت خازنی کمتری ایجاد می کند (12-16 pF/ft). برای اجراهای نظارت HD با فرکانس بالا ترجیح داده می شود.
- PTFE (تفلون) دی الکتریک — Dk تقریباً 2.1 با پایداری حرارتی عالی، در کابل کواکسیال تخصصی یا نظامی به جای کابل کواکسیال دوربین مدار بسته استاندارد استفاده می شود.
هنگام انتخاب کابل کواکسیال دوربین مداربسته برای کاربردهای HD، مشخص کردن ساختار دی الکتریک فوم یکی از موثرترین راهها برای کاهش ظرفیت خازنی بدون افزایش قطر کابل یا هزینه قابل توجه است.
دستورالعمل های عملی برای انتخاب کابل کواکسیال دوربین مداربسته کم ظرفیت
انتخاب کابل کواکسیال دوربین مدار بسته مناسب بر اساس ظرفیت خازن، مستلزم تطبیق مشخصات کابل با نوع سیگنال و فاصله نصب است. دستورالعمل های زیر یک چارچوب عملی را ارائه می دهند:
- برای دوربین مداربسته آنالوگ زیر 300 فوت: استاندارد RG59 با حداکثر 21 pF/ft قابل قبول است. پهنای باند سیگنال مورد نیاز کم است (6 مگاهرتز)، و تلفات خازنی در این فاصله قابل کنترل است.
- برای اجراهای HD-TVI / HD-CVI / AHD 300-500 فوت: از RG6 با دی الکتریک فوم با 16-18 pF/ft استفاده کنید. این هزینه، انعطافپذیری و عملکرد را در فواصل متوسط با سیگنالهای 1080p یا 4MP متعادل میکند.
- برای دویدن های HD بیش از 500 فوت: کابل کواکسیال RG11 با دی الکتریک فوم و ظرفیت خازنی زیر 16 pF/ft را انتخاب کنید. قطر هادی بزرگتر و ظرفیت کمتر آن، فواصل انتقال قابل دوام را تا 1000 فوت یا بیشتر برای سیگنال های HD-TVI افزایش می دهد.
- همیشه دیتاشیت کابل را تأیید کنید: به طور خاص به دنبال مشخصات خازنی در pF/ft یا pF/m باشید – تنها بر اساس نوع کابل فرض نکنید، زیرا کیفیت ساخت بین سازندگان کابل کواکسیال دوربین مدار بسته به طور قابل توجهی متفاوت است.
- اکولایزرهای ویدیویی درون خطی را در نظر بگیرید: برای کابلهای کواکسیال دوربین مداربسته با ظرفیت بالا که قابل تعویض نیستند، اکولایزرهای ویدئویی غیرفعال یا فعال میتوانند تا حدی میرایی فرکانس بالا را با افزایش سطح سیگنال در فرکانسهای آسیبدیده جبران کنند.
ظرفیت در مقابل تضعیف: درک هر دو مشخصات با هم
مهم است که ظرفیت کابل را با تضعیف اشتباه نگیرید، اگرچه هر دو کیفیت سیگنال در کابل کواکسیال دوربین مدار بسته را تحت تأثیر قرار می دهند. آنها مرتبط هستند اما متمایز هستند:
- تضعیف تلفات کلی توان سیگنال در واحد طول است که بر حسب dB/100ft در یک فرکانس خاص بیان می شود. با فرکانس و طول کابل افزایش می یابد.
- ظرفیت یک ویژگی ساختاری کابل است که باعث تضعیف فرکانس انتخابی می شود - به طور خاص اجزای فرکانس بالا را بیشتر از اجزای فرکانس پایین هدف قرار می دهد.
یک کابل می تواند تضعیف کلی متوسط اما ظرفیت خازنی بالایی داشته باشد، به این معنی که سیگنال را به اندازه کافی در مجموع توان عبور می دهد، اما همچنان جزئیات دقیق تصویر را با فیلتر نامتناسب محتوای فرکانس بالا از بین می برد. برای نظارت HD، هر دو مشخصات باید با هم ارزیابی شوند - نه فقط رقم کاهش نشان داده شده روی برچسب محصول.
به عنوان یک مرجع، کابل کواکسیال دوربین مداربسته دی الکتریک فوم RG6 با کیفیت نباید تضعیف بیش از 2.0 دسی بل/100 فوت در 10 مگاهرتز و ظرفیت بیش از 17 pF/ft برای نصب 1080p HD-over-coax در فواصل تا 500 فوت مناسب در نظر گرفته شود.
نکات کلیدی برای انتخاب کابل کواکسیال دوربین مدار بسته بر اساس ظرفیت
برای خلاصه کردن قابل اجراترین نکات هنگام ارزیابی ظرفیت کابل برای نصب کابل کواکسیال دوربین مدار بسته:
- ظرفیت کمتر (pF/ft) همیشه محتوای سیگنال با فرکانس بالا را در طول کابل های طولانی حفظ می کند.
- کابل کواکسیال دوربین مداربسته فوم دی الکتریک به دلیل ثابت دی الکتریک پایین تر از کابل دی الکتریک پلی اتیلن جامد در انتقال فرکانس بالا بهتر عمل می کند.
- برای سیستم های HD-over-coax، کابل کواکسیال دوربین مداربسته با ظرفیت 17 pF/ft یا کمتر را هدف قرار دهید.
- ظرفیت ظرفیت با طول کابل جمع میشود - نصبها را با در نظر گرفتن طول کل اجرا، نه فقط رتبهبندی در هر فوت، برنامهریزی کنید.
- همیشه قبل از متعهد شدن به مشخصات کابل کواکسیال دوربین مدار بسته برای استقرار نظارت HD، برای هر دو رقم خازن و تضعیف، با برگه اطلاعات سازنده مشورت کنید.
