Cáp đồng trục dùng trong hàng hải: Cấu trúc, nguyên vật liệu và ứng dụng.

Báo chí Công nghệ

Cáp đồng trục dùng trong hàng hải: Cấu trúc, nguyên vật liệu và ứng dụng.

Trong thời đại phát triển thông tin nhanh chóng này, công nghệ truyền thông đã trở thành động lực chính cho sự tiến bộ của xã hội. Từ giao tiếp di động và truy cập internet hàng ngày đến tự động hóa công nghiệp và giám sát từ xa, cáp truyền thông đóng vai trò là “xa lộ” truyền tải thông tin và không thể thiếu. Trong số nhiều loại cáp truyền thông, cáp đồng trục nổi bật nhờ cấu trúc độc đáo và hiệu suất vượt trội, vẫn là một trong những phương tiện quan trọng nhất để truyền tín hiệu.

Lịch sử của cáp đồng trục bắt nguồn từ cuối thế kỷ 19. Với sự ra đời và phát triển của công nghệ truyền thông vô tuyến, nhu cầu về một loại cáp có khả năng truyền tải tín hiệu tần số cao một cách hiệu quả trở nên cấp thiết. Năm 1880, nhà khoa học người Anh Oliver Heaviside lần đầu tiên đề xuất khái niệm về cáp đồng trục và thiết kế cấu trúc cơ bản của nó. Sau quá trình cải tiến liên tục, cáp đồng trục dần được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực truyền thông, đặc biệt là trong truyền hình cáp, truyền thông tần số vô tuyến và hệ thống radar.

Tuy nhiên, khi chuyển sự chú ý sang môi trường biển—đặc biệt là trên tàu thuyền và trong các công trình ngoài khơi—cáp đồng trục phải đối mặt với nhiều thách thức. Môi trường biển rất phức tạp và biến đổi. Trong quá trình di chuyển, tàu thuyền phải chịu tác động của sóng, ăn mòn do muối biển, biến động nhiệt độ và nhiễu điện từ. Những điều kiện khắc nghiệt này đặt ra yêu cầu cao hơn đối với hiệu suất của cáp, dẫn đến sự ra đời của cáp đồng trục hàng hải. Được thiết kế đặc biệt cho môi trường biển, cáp đồng trục hàng hải cung cấp hiệu suất che chắn được nâng cao và khả năng chống nhiễu điện từ vượt trội, khiến chúng phù hợp cho việc truyền dẫn đường dài và truyền thông dữ liệu tốc độ cao, băng thông rộng. Ngay cả trong điều kiện khắc nghiệt ngoài khơi, cáp đồng trục hàng hải vẫn có thể truyền tín hiệu ổn định và đáng tin cậy.

Cáp đồng trục hàng hải là loại cáp truyền thông hiệu suất cao, được tối ưu hóa cả về cấu trúc và vật liệu để đáp ứng các yêu cầu khắt khe của môi trường biển. So với cáp đồng trục tiêu chuẩn, cáp đồng trục hàng hải khác biệt đáng kể về lựa chọn vật liệu và thiết kế cấu trúc.

Cấu trúc cơ bản của cáp đồng trục hàng hải bao gồm bốn phần: dây dẫn bên trong, lớp cách điện, dây dẫn bên ngoài và lớp vỏ bọc. Thiết kế này cho phép truyền tín hiệu tần số cao hiệu quả đồng thời giảm thiểu suy hao tín hiệu và nhiễu.

Dây dẫn bên trong: Dây dẫn bên trong là lõi của cáp đồng trục dùng trong môi trường biển, thường được làm từ đồng có độ tinh khiết cao. Khả năng dẫn điện tuyệt vời của đồng đảm bảo tổn thất tín hiệu tối thiểu trong quá trình truyền dẫn. Đường kính và hình dạng của dây dẫn bên trong rất quan trọng đối với hiệu suất truyền dẫn và được tối ưu hóa đặc biệt để đảm bảo truyền dẫn ổn định trong điều kiện biển.

Lớp cách điện: Nằm giữa dây dẫn bên trong và bên ngoài, lớp cách điện ngăn ngừa rò rỉ tín hiệu và đoản mạch. Vật liệu phải có đặc tính điện môi tuyệt vời, độ bền cơ học và khả năng chống ăn mòn do phun muối, chịu được nhiệt độ cao và thấp. Các vật liệu phổ biến bao gồm PTFE (polytetrafluoroethylene) và Polyethylene xốp (Foam PE) - cả hai đều được sử dụng rộng rãi trong cáp đồng trục hàng hải nhờ tính ổn định và hiệu suất trong môi trường khắc nghiệt.

Lớp dẫn ngoài: Đóng vai trò là lớp chắn, lớp dẫn ngoài thường bao gồm dây đồng mạ thiếc bện kết hợp với lá nhôm. Nó bảo vệ tín hiệu khỏi nhiễu điện từ (EMI) bên ngoài. Trong cáp đồng trục hàng hải, cấu trúc chắn được gia cố để tăng khả năng chống nhiễu điện từ và chống rung, đảm bảo tín hiệu ổn định ngay cả trong điều kiện biển động.

Lớp vỏ bọc: Lớp ngoài cùng bảo vệ cáp khỏi hư hại cơ học và tác động của môi trường. Lớp vỏ bọc của cáp đồng trục dùng trong hàng hải phải có khả năng chống cháy, chống mài mòn và chống ăn mòn. Các vật liệu phổ biến bao gồm:ít khói, không chứa halogen (LSZH)polyolefin vàPVC (polyvinyl clorua)Các vật liệu này được lựa chọn không chỉ vì đặc tính bảo vệ của chúng mà còn để đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn hàng hải nghiêm ngặt.

Cáp đồng trục dùng trong hàng hải có thể được phân loại theo nhiều cách:

Theo cấu trúc:

Cáp đồng trục một lớp chắn: Có một lớp chắn (bện hoặc lá kim loại) và phù hợp với môi trường truyền tín hiệu tiêu chuẩn.

Cáp đồng trục chống nhiễu kép: Chứa cả lá nhôm và dây bện bằng đồng mạ thiếc, mang lại khả năng chống nhiễu điện từ (EMI) được nâng cao — lý tưởng cho môi trường nhiều nhiễu điện từ.

Cáp đồng trục bọc thép: Bổ sung thêm lớp bọc thép bằng dây thép hoặc băng thép để bảo vệ cơ học trong các ứng dụng hàng hải chịu tải trọng cao hoặc tiếp xúc trực tiếp với môi trường khắc nghiệt.

Theo tần suất:

Cáp đồng trục tần số thấp: Được thiết kế cho các tín hiệu tần số thấp như âm thanh hoặc dữ liệu tốc độ thấp. Loại cáp này thường có dây dẫn nhỏ hơn và lớp cách điện mỏng hơn.

Cáp đồng trục tần số cao: Được sử dụng để truyền tín hiệu tần số cao, chẳng hạn như hệ thống radar hoặc liên lạc vệ tinh, thường có dây dẫn lớn hơn và vật liệu cách điện có hằng số điện môi cao để giảm suy hao và tăng hiệu quả.

Theo đơn đăng ký:

Cáp đồng trục hệ thống radar: Yêu cầu độ suy hao thấp và khả năng chống nhiễu điện từ cao để truyền tín hiệu radar chính xác.

Cáp đồng trục dùng cho truyền thông vệ tinh: Được thiết kế cho truyền dẫn tầm xa, tần số cao với khả năng chịu nhiệt độ khắc nghiệt.

Cáp đồng trục hệ thống định vị hàng hải: Được sử dụng trong các hệ thống định vị quan trọng, đòi hỏi độ tin cậy cao, khả năng chống rung và chống ăn mòn do phun muối.

Cáp đồng trục cho hệ thống giải trí trên tàu biển: Truyền tín hiệu truyền hình và âm thanh trên tàu, đòi hỏi chất lượng tín hiệu tốt và khả năng chống nhiễu cao.

Yêu cầu về hiệu suất:

Để đảm bảo hoạt động an toàn và đáng tin cậy trong môi trường biển, cáp đồng trục hàng hải phải đáp ứng một số yêu cầu cụ thể:

Khả năng chống ăn mòn do phun muối: Độ mặn cao của môi trường biển gây ra hiện tượng ăn mòn mạnh. Vật liệu cáp đồng trục dùng trong môi trường biển phải có khả năng chống ăn mòn do phun muối để tránh hư hỏng lâu dài.

Khả năng chống nhiễu điện từ: Tàu thủy tạo ra nhiễu điện từ mạnh từ nhiều hệ thống trên tàu. Vật liệu chắn hiệu suất cao và cấu trúc chắn kép đảm bảo truyền tín hiệu ổn định.

Khả năng chống rung: Hoạt động hàng hải gây ra rung động liên tục. Cáp đồng trục hàng hải phải có độ bền cơ học cao để chịu được chuyển động và va đập liên tục.

Khả năng chịu nhiệt: Với nhiệt độ dao động từ -40°C đến +70°C ở nhiều vùng biển khác nhau, cáp đồng trục hàng hải phải duy trì hiệu suất ổn định trong điều kiện khắc nghiệt.

Khả năng chống cháy: Trong trường hợp hỏa hoạn, sự cháy của cáp không được tạo ra quá nhiều khói hoặc khí độc hại. Do đó, cáp đồng trục hàng hải sử dụng vật liệu ít khói, không chứa halogen, đáp ứng tiêu chuẩn chống cháy IEC 60332, và các yêu cầu về ít khói, không chứa halogen của IEC 60754-1/2 và IEC 61034-1/2.

Ngoài ra, cáp đồng trục hàng hải phải đáp ứng các tiêu chuẩn chứng nhận nghiêm ngặt từ Tổ chức Hàng hải Quốc tế (IMO) và các tổ chức phân loại như DNV, ABS và CCS, đảm bảo hiệu suất và độ an toàn trong các ứng dụng hàng hải quan trọng.

Giới thiệu về ONE WORLD

ONE WORLD chuyên cung cấp nguyên liệu thô cho sản xuất dây và cáp. Chúng tôi cung cấp các vật liệu chất lượng cao cho cáp đồng trục, bao gồm băng đồng, màng nhôm, băng Mylar và hợp chất LSZH, được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng hàng hải, viễn thông và điện lực. Với chất lượng đáng tin cậy và hỗ trợ chuyên nghiệp, chúng tôi phục vụ các nhà sản xuất cáp trên toàn thế giới.


Thời gian đăng bài: 26 tháng 5 năm 2025