Cổng Coaxial là gì? Ưu, nhược điểm khi sử dụng coaxial cable

Một trong những cổng kết nối chúng ta rất hay gặp khi kết nối các thiết bị trong dàn âm thanh đó chính là cổng coaxial. Vậy bạn có biết cổng coaxial là gì? Ưu, nhược điểm của coaxial cable là gì? Ưu thế như thế nào so với những cổng kết nối khác? Cùng Lạc Việt Audio tìm hiểu ngay trong bài viết này để được giải đáp.

Cổng Coaxial là gì? Ưu, nhược điểm khi sử dụng coaxial cable

Coaxial là gì?

Nhiều người nhầm tưởng coaxial là cổng quang nhưng đây là một chuẩn kết nối rất khác, để hiểu được chúng, trước tiên cần hiểu coaxial cable là gì?

Coaxial cable là gì?

Coaxial cable còn được gọi là cáp đồng trục hoặc cáp coax là một loại cáp dùng để truyền tải tín hiệu ở khoảng cách xa sử dụng hai dây dẫn đồng tâm. Chúng có thể truyền tải tín hiệu analog hoặc digital dễ dàng.

Coaxial cable là gì?

Cổng coaxial là gì?

Cổng coaxial là đầu nối dùng để kết nối với cáp cùng tên, chúng thường được bố trí trên các thiết bị âm thanh, truyền hình, thiết bị mạng, camera cùng nhiều sản phẩm khác.

Cổng coaxial là gì?

Cấu trúc của dây cáp coaxial

Cấu trúc chung của coaxial cable sẽ gồm có 4 thành phần chính đó là: Vỏ nhựa bên ngoài, lớp chắn bảo vệ, chất cách điện môi trường và lõi đồng trung tâm.

• Lõi đồng trung tâm: Đây là lõi trung tâm của cáp đồng trục và chịu trách nhiệm truyền tải tín hiệu. Thường là một sợi dây đồng rắn hoặc dây đồng xoắn, cung cấp đường dẫn có kháng thấp cho tín hiệu điện.
• Lớp cách điện môi trường: Dây dẫn trung tâm được bao quanh bởi vật liệu cách điện được gọi là lớp cách điện. Lớp này duy trì trở kháng của cáp và ngăn mất tín hiệu do rò rỉ, chúng thường dùng bọt xốp, polyethylene hoặc polypropylene.
• Lớp chắn bảo vệ: Bảo vệ dây dẫn trung tâm khỏi nhiễu từ trường điện từ bên ngoài. Có hai loại chính là lớp chắn bện sẽ gồm các dây đồng hoặc nhôm dệt thành một hàng chắn linh hoạt chống lại nhiều từ trường hoặc lớp chắn là dùng một lá kim loại được sử dụng làm lớp chắn bảo vệ bên ngoài thay vì lớp chắn bện.
• Vỏ bọc bên ngoài: Có chức năng bảo vệ cho toàn bộ phần dây bên trong, chúng thường được làm từ các vật liệu bền như PVC (Polyvinyl Chloride) hoặc LSZH (Low Smoke Zero Halogen).

Cấu trúc của dây cáp coaxial gồm 4 phần chính

Coaxial cable được sử dụng từ bao giờ?

Cáp coaxial hay cáp đồng trục đã được sử dụng từ thế kỷ 19, chính thức được dùng lần đầu tiên vào 1858 sau đó ứng dụng khi lắp cáp xuyên Đại Tây Dương. Nhưng lúc bấy giờ chưa có một lý thuyết hay khái niệm nào đại diện và mô tả đúng với cáp coaxial. Mãi cho tới khi nhà vật lý, kỹ sư, toán học người Anh Oliver Heaviside tìm ra và được cấp bằng sáng chế cho thiết kế về coaxial cable vào năm 1880.

Cáp coaxial được dùng lần đầu tiên vào năm 1858

Đặc điểm chung của coaxial cable là gì?

• Khả năng truyền tải tín hiệu của cổng/cáp coaxial rất tốt khi có thể đạt tới chất lượng 24bit/192kHz đối với tín hiệu âm thanh kỹ thuật số, hỗ trợ cả stereo và tín hiệu âm thanh vòm như DTS, Dolby Digital.
• Cáp coaxial thường được thiết kế với các thông số trở kháng cụ thể, thông thường là 50 ohm hoặc 75 ohm. Việc phù hợp trở kháng giữa cáp và các thiết bị kết nối đảm bảo truyền tải tín hiệu hiệu quả.
• Dễ dàng uốn cong và sử dụng được cho nhiều môi trường khác nhau, đồng thời chúng còn có khả năng chịu được tác động cơ học khá tốt nên dù dùng trong nhà hay ngoài trời đều yên tâm.

Khả năng truyền tải tín hiệu của cáp coaxial khá tốt

Ưu, nhược điểm khi sử dụng cổng coaxial là gì?

Xét về cổng coaxial hay cáp coaxial thì chúng có khá nhiều ưu điểm, chính vì thế mặc dù đã có rất nhiều chuẩn kết nối khác nhưng coaxial vẫn được sử dụng trong nhiều hệ thống và ứng dụng khác nhau.

Ưu điểm

• Dây cáp đồng trục có tỷ lệ mất mát tín hiệu thấp, có nghĩa là tín hiệu mất ít qua khoảng cách. Việc sử dụng vật liệu cách điện giúp giảm sự suy giảm tín hiệu bằng cách giảm thiểu năng lượng bị mất dưới dạng nhiệt.
• Cáp coaxial có băng thông cao nên có thể truyền tải nhiều tần số khác nhau chẳng hạn như video phân giải cao, truyền thông giọng nói.
• Do có lớp chống nhiễu từ trường nên khi sử dụng cáp đồng trục coaxial sẽ ít bị ảnh hưởng từ môi trường bên ngoài.
• Thiết kế của dây cáp đồng trục cho phép cô lập tín hiệu tốt giữa các cáp lân cận, giảm độ méo tiếng và nhiễu tín hiệu.
• Chất lượng âm thanh đảm bảo chân thực, tự nhiên nên chúng được dùng trong các các thiết bị chuyên dụng trong dài hi-end.
• Kết nối đơn giản, dễ thực hiện không mất thời gian.

Cáp coaxial mất mát tín hiệu rất nhỏ, băng thông truyền dẫn lại cao

Nhược điểm

Bên cạnh những ưu điểm tuyệt vời phía trên thì khi sử dụng cổng coaxial để truyền tải tín hiệu cũng có một số điểm trừ như:

• Kích thước của cáp đồng trục coaxial có thể khá to và thiếu linh hoạt như loại cáp xoắn đôi.
• Giá thành của coaxial cable cũng khá đắt bởi cấu trúc và chất liệu mà chúng sử dụng.
• Mặc dù có khả năng chống nhiều nhưng không thể loại bỏ toàn toàn nhiều từ trường EMI và nhiều RFI từ bên ngoài.
• Hạn chế băng thông ở các tín hiệu có tần số cực cao.
• Không hỗ trợ một số tiêu chuẩn âm thanh như DVD-A, SACD, DSD, DTS HD Master Audio hoặc Dolby TrueHD.
• So với cáp quang thì tốc độ truyền dẫn không thể bằng.

Cáp coaxial cũng có nhược điểm là tốc độ truyền dẫn không thể bằng cáp optical được

Các loại đầu nối cổng coaxial hiện nay

Cũng giống như các chuẩn kết nối khác thì coaxial cũng sẽ có đầu nối đực và đầu nối cái.

• Đầu nối coaxial đực: Loại đực này thì sẽ có một chốt trung tâm để vừa với đầu cắm trên coaxial cái, thiết kế nhìn chung cũng khá đơn giản, ngoài ra còn có một điểm tiếp xúc điện có lò xo ở bên cạnh chốt trung tâm.
• Đầu nối coaxial cái: Thiết kế 1 ống kim loại để nhận chân đực tương ứng. Bên ngoài sẽ bao bọc bởi lớp cách điện và có một hình trụ bên ngoài được gọi là thùng hoặc ống bọc.
• Đầu nối coaxial không phân đực cái cho phép người dùng thay đổi mục đích sử dụng hoặc kết nối trong hệ thống phức tạp mà không gặp khó khăn khi tháo và định vị lại. Chúng có cực điện ngược, với một chốt nhô ra khỏi ổ cắm cái và khe trong phích cắm đực được thiết kế cho chốt đó. Loại này còn có cái tên khác là đầu nối kết hợp.

Các loại đầu nối cổng coaxial hiện nay: Đầu nối đực, cái và đầu nối kết hợp

Phân loại cổng Coaxial

Cổng coaxial có 2 loại là cổng input và cổng output.

Cổng coaxial in là gì?

Cổng coaxial input là cổng nhận tín hiệu đầu vào thông qua một cáp đồng trục với các tín hiệu như âm thanh, video hoặc dữ liệu thông tin. Chúng được coi là một cổng kết nối cấp tín hiệu đầu vào giống như các cổng mà chúng ta thường dùng như AUX, Optical, RCA,…

Cổng coaxial in là gì?

Cổng coaxial out là gì?

Cổng coaxial output dùng để chỉ các cổng xuất tín hiệu, thông tin sang một thiết bị khác sử dụng cổng và dây cáp coaxial. Ưu điểm của cổng out là cho tín hiệu âm thanh đầu ra hay và chuẩn xác hơn, chúng được dùng khá rộng rãi trong các thiết bị hifi.

Cổng coaxial out là gì?

Các thiết bị có tích hợp cổng coaxial

Cổng coaxial / cáp coaxial được lựa chọn là chuẩn kết nối mặc định trên nhiều thiết bị điện tử tiêu dùng hiện nay như:

• Tivi và điện thoại
• Điện thoại di động
• Đĩa vệ tinh
• Bộ định tuyến băng thông rộng
• Ăng ten
• Thiết bị vô tuyến

Ngoài ra chúng còn được dùng trên nhiều thiết bị âm thanh khác như: Vang cơ, vang số, amply, receiver, đầu đĩa,….

Rất nhiều thiết bị hiện nay có trang bị chuẩn kết nối coaxial

Một số câu hỏi thường gặp về coaxial

Dưới đây là một số câu hỏi thường gặp về cáp coaxial cũng như cổng kết nối này, chúng tôi sẽ giải đáp luôn để các bạn hiểu hơn về chúng.

1. Làm thế nào để kết nối hoặc thay đổi đầu nối Coaxial?

Muốn thay đổi đầu nối coaxial chỉ cần làm theo các bước sau:

• Tháo cáp ra khỏi nguồn điện.
• Tháo đầu nối ra khỏi dây bằng một động tác xoắn đơn giản hoặc dùng dao hoặc kìm tuốt dây để thực hiện.
• Rạch một đường nhỏ về phía đầu cáp, đủ sâu để lộ lớp đồng bên dưới, sau đó rạch lần thứ hai ở lớp vỏ ngoài của cáp
• Bóc lớp vỏ bảo vệ bên ngoài và phần dây bện bên dưới.
• Đặt đầu nối vào dây sau đó sử dụng kìm hoặc công cụ chuyên dụng để gắn chặt đầu nối vào dây.

Muốn thay đổi đầu nối coaxial như thế nào

2. Nguyên lý truyền tín hiệu của cáp coaxial là gì?

Cáp sẽ sử dụng lõi đồng trung tâm để truyền dẫn tín hiệu điện, mặt ngoài của tấm chắn sẽ được giữ ở điện thế tiếp đất và điện áp mang tín hiệu được đặt vào dây dẫn trung tâm. Khi sử dụng tín hiệu vi sai thì cáp coaxial có dòng đẩy – kéo bằng nhau nên sẽ hạn chế điện từ trường và từ trường của tín hiệu đối với chất điện môi, ít bị rò rỉ ra bên ngoài tấm chắn.

3. Kích cỡ phổ biến của cáp đồng trục coaxial

Cáp coaxial hiện có rất nhiều loại khác nhau hầu hết sẽ có trở kháng từ 75 hoặc 50 ohms. Các kích cỡ thường gặp như:

• RG-12
• RG-58
• RG-62
• RG-213

Kích cỡ phổ biến của cáp đồng trục coaxial

4. Các thông số quan trọng cần nắm về cáp coaxial là gì?

Một số thông số quan trọng cần chú ý khi chọn mua cáp coaxial dùng cho hệ thống, nhất là với các hệ thống đòi hỏi tính chuyên nghiệp cao đó là:

• Trở kháng.
• Suy giảm cường độ tín hiệu khi truyền qua cáp.
• Băng thông.
• Hiệu quả che chắn.
• Vận tốc truyền tải Vp.
• Dung tích diện.
• Khả năng xử lý công suất tối đa.
• Đường kính của cáp coaxial.

Các thông số quan trọng cần nắm về cáp coaxial

5. Ứng dụng của cáp coaxial

Cáp coaxial được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực cuộc sống như:

• Phân phối truyền hình cáp.
• Kết nối internet.
• Hệ thống giám sát CCTV.
• Truyền thông và liên lạc qua vệ tinh.
• Mạng máy tính.
• Kết nối RF.
• Cáp cấp nguồn cho ăng-ten.
• Giám sát video.
• Truyền thông.
• Trong y học sử dụng trên máy siêu âm và máy quét MRI.

Trên đây là bài viết giải đáp khái niệm cổng coaxial là gì? Coaxial cable là gì? Ưu nhược điểm cũng như ứng dụng chỉnh của chuẩn kết nối này. Mong rằng với những thông tin mà chúng tôi cung cấp sẽ giúp bạn hiểu và sử dụng coaxial một cách hiệu quả nhất. Theo dõi chúng tôi để biết thêm thật nhiều thông tin bổ ích khác nữa nhé! Hẹn gặp các bạn trong những bài viết sau.

Duy Shinota

Với hơn 15 năm trong lĩnh vực âm thanh, tôi đã và đang setup rất nhiều hệ thống âm thanh khác nhau: Từ các dàn loa đám cưới đến các hệ thống âm thanh sân khấu lớn. Với kinh nghiệm và đam mê công việc của mình chắc chắn khi có nhu cầu liên hệ đến Lacvietaudio.com bạn sẽ nhận được những tư vấn chất lượng và hiệu quả nhất!