Hibrid SMPTE kábel, HFO kamera kábel

SMPTE 311M HFO kábelek és 304M csatlakozók elterjedt megnevezései, jelölései

Az SMPTE 311MSMPTE - Society of Motion Picture and Television Engineers
Az SMPTE egy 1916-ban alapított globális szervezet, amely a média, film és televíziós gyártás technikai szabványait határozza meg. Több száz szabvány fűződik a szervezet nevéhez, az SMPTE Timecode-tól a különféle kábelekig, csatlakozókig.
Az SMPTE 311M és 304M szabványok metrikus mértékegységet használnak, a korábbi SMPTE 311 és 304 szabványok pedig angolszász mértékegységet. Ezen felül az SMPTE 311M csak néhány apróbb változást tartalmaz. Ettől függetlenül sok gyártó a vezeték keresztmetszetekre a nagyon elterjedt (nem metrikus) AWG értéket adja meg. egy szabvány amely meghatározza a HDTV kamera és a CCU közötti csatlakozáshoz használt kábeleket a broadcast és professzionális videó területén. Az SMPTE 304M szabvány pedig azokat a csatlakozókat határozza meg, amelyek az SMPTE 311M kábellel használhatók.

Az SMPTE 311M HFOHFO - Hybrid Fiber Optic
Azaz, optikai szálat és réz vezetőt egyaránt tartalmazó kábel HDTV kábel video-, audio- és vezérlőjeleket továbbít akár több km-es távolságra a kamera és a CCU között, valamint áramellátást biztosít a HDTV kamerának és kiegészítőinek (objektív, kereső, súgógép, stb). A videojel jellemzően FullHD vagy 4K UHD, de 8K UHD jelátvitel is lehetséges (pl. Sony UHC-8300 kamera – UHCU-8300 CCU között). A korábban hasonló célra használt Triax (és más 75 Ω-os Coax) kábelhez képest a hibrid HDTV kábel előnye, hogy a benne lévő optikai szál érzéketlen a rádiófrekvenciás zavarokra és nagyságrenddel nagyobb sávszélességet biztosít (így az UHD formátumok nem igényelnek külön speciális kábelt), jóval nagyobb távolságokra is alkalmazható, gyártható anélkül, hogy (további árnyékolások miatt) a vastagsága növekedne és a hajlékonyságát elveszítené vagy megnövekedne a hosszegységre eső tömege. További előnye, hogy többszörösen toldható, az akár 20 ezer csatlakozási ciklust elviselő robusztus, általában IP67 védettségű csatlakozóival, amelyek erős reteszelő mechanizmussal vannak ellátva a véletlen kihúzódás ellen.

Kép jelölések magyarázata A fenti képen A kép forrása a LEMO^® egyik katalógusa, a Gaia-Team által kibővítve és kiegészítve. az SMPTE 311M kábelek (másképpen nevezve hibrid OB kábelek vagy hibrid HDTV kábelek) és SMPTE 304M csatlakozók egy tipikus Outside Broadcast rendszerben láthatók, a kábelek és csatlakozók elterjedtebb megnevezéseivel, főként a Lemo^®, Canare^®és más távol-keleten szokásos jelölésekkel, amelyeket időnként pl a LEMO is használ, vélhetően a rövidségük és egyértelműségük okán (FUW, PUW, EDW, FXW, FMW, stb.). A szabvány nem különbözteti meg nemenként Az SMPTE 304M szabványnak megfelelő 3K.93C csatlakozóknál ez többé-kevésbé értelmetlen is volna, mert egy csatlakozón belül keveredik pl a fiber anya a Power apával, de még a kontroll érintkező is. A Canare megkülönbözteti így (Male-Female) a HFO kábelének 3K.93C csatlakozóit, de csak az optikai érintkezők miatt, mert közülük csak az egyik kerámiabetétje kivehető és így alaposabban tisztítható. A nemenkénti megkülönböztetést is kizárólag a tisztításhoz tartozóan teszi, illetve a Camera end - CCU end kábelek neveiben az F és M vélhetően erre utal. (apa-anya) a csatlakozófajtákat elég körülményesen írja le (pl: a kamera EDW csatlakozóját így: "Panel-mounted receptacle, hybrid fiber optic camera connector"). Ezek teljes terjedelmükkel nyilván nem férnének el a képen és a hosszuk egyébként is akadályozza a gyakori használatot, bár némelyik rövidebb megnevezésnél utaltunk rá. Emiatt, ahány SMPTE 311M kábel és 304M csatlakozó gyártó van, annyiféle megnevezés, ami nem tesz jót a kábelek, csatlakozók és szerelt kábelek közötti egyszerű eligazodásnak. Az SMPTE hibrid HDTV kábelnek kinéző, de nem szabványos kábelek úgyszintén nem az eligazodást segítik.
A 3K.93C a LEMO^®SMPTE 304M szabványnak megfelelő csatlakozó családja, amelynek 11 tagja van. A többi gyártó is ezekkel kompatibilis csatlakozókat gyárt, többnyire a saját típusneve alatt, vagy feltüntetve a 3K.93C megnevezést vagy nem. Ha a gyár, vagy csak összeszereléssel foglalkozó üzem, eredeti LEMO csatlakozót használ, azt többnyire feltüntetik, de ettől még a más gyártóktól származó SMPTE 304M szabványnak megfelelő csatlakozók is komaptibilisek a LEMO^® csatlakozóival és egymással.

A fenti képen látható összes csatlakozó a 3K.93C sorozat egy-egy típusa, amelyek az OB területen legelterjedtebb 5-féle csatlakozó helyét mutatják be egy tipikus OB kameraláncban. A vékony vonal felett a szabványos, LEMO vagy egyéb elterjedt megnevezés, a vonal alatt balra a Canare^®, jobbra (a vessző után) a távol-keleten szokásos és Lemo-nál is használt jelöléssel (a Canare-nél a *** további kábel paramétereket, pl a kábel hosszát, átmérőjét vagy a köpeny anyagát, stb. határozzák meg).
Honlapunkon, a különböző SMPTE 311M kábel kategóriákban a választást könnyítendő, csak azonos SMPTE 304M (3K.93C) csatlakozókkal ellátott kábelek találhatók.
Az SMPTE 311M hibrid HDTV kábel fontosabb jellemzői

• Optikai szál: 2 db SMSingle Mode - az optikai szál egy fajtájának jelölése. Kisebb átmérőjű mint a MM (Multi Mode) szál (9,5µm/125µm - mag/köpeny átmérő), és a MM szálnál nagyobb sávszélességet (átviteli sebességet) biztosít, jóval nagyobb, 10-80 km vagy még hosszabb távolságok áthidalására. (egymódusú)
  - 9,5 µm/125 µm fiber,
  - 1250-1625 nm hullámhossz,
  - ≤0,8 dB/km csillapítási veszteség
   
• Tápvezeték:
  - 2, 4 vagy 8 ér (a 3K.93C csatlakozóban mindig 2 táp érintkező van, tehát 4 Power érnél 2-2, a 8 eresnél 4-4 ér van közösítve)
  - feszültség: 600V DC (jellemzően 180-300V üzemi)
  - áramerősség: 10 A
  - keresztmetszet: min. 20 AWGAWG - American Wire Gauge
  Angolszáz mérték a vezeték keresztmetszetekre. Minél nagyobb ez a szám, annál kisebb a vezeték keresztmetszete. Az AWG eredetileg tömör (solid) rézre vonatkozott. Sodrott vezetéknél a tényleges réz-keresztmetszet és a külső átmérőből számított keresztmetszet eltérhet. Egyes gyártók a névleges rézfelületet, mások a szálgeometriából számolt értéket adják meg, ezért van némi kuszaság a sodrott ér AWG keresztmetszeteinek mm²-re átszámításánál. (~0,52-0,60 mm²)/1 vezeték
  
  Tipikus kersztmetszetek, növekvő sorrendben
  - 2x 20AWG < 2x 18AWG < 4x 20AWG < 2x 16AWG < 8x 20 AWG, ugyanez mm²-ben, hozzávetőlegesen és 2 érre vetítve:
  - 2x 0,5mm²< 2x 0,8mm²< 2x 1 mm²  < 2x 1,3mm² < 2x 2,1 mm²
   
• Vezérlés/jel:
  - 2 ér
  - feszültség: DC 42V és 60V között
  - áramerősség: 1 A-ig
  - keresztmetszet: 24 AWG (~0,20-0,25 mm²)/1 vezeték
   
• Strength Member (mechanikai teherhordó elem, lehet Central Strength Member is)
  biztosítja a folyamatos használathoz szükséges tartósságot, megakadályozza a kábel nyúlását, feszültségmentesít. Ez a központi feszültségmentesítő mag lehet KO acélsodrony vagy más, pl. szálas kompozit (FRP), üvegszál, stb. A kompozitok előnye a kisebb tömeg, az acélé a nagyobb húzószilárdság.
  A szabvány elsősorban a kábellel szemben támasztott mechanikai követelményeket rögzíti. Az már gyártói hatáskör, hogy ezt hogyan valósítja meg. A szabvány a Strength Member-en kívül nem nevez meg pl. Tensile Element-et (gyakran Aramid/Kevlár), páncélozást (Armor), kitöltő elemet (Filler), gél kitöltést, stb., ezek mind a gyártótól függenek, ezért lehet sokféle, a különböző igényeknek megfelelő SMPTE 311M kábellel találkozni.
   
• Kábelköpeny anyaga
  A szabvány mechanikai és környezeti követelményeknek megfelelést ír elő, nem határozza meg a köpeny anyagát.
  Ezért a hibrid SMPTE kábelek sokféle köpennyel készülhetnek. A legtöbbjük a célzott alkalmazáshoz a legmegfelelőbb, és vannak (különösen a kínai kábelek közt), amelyeknél az olcsóság a legfontosabb szempont. Kivételesen olyan is akad, amelynél a kedvező ár kifejezetten magas minőséggel és széleskörű használhatósággal párosul. A szabvány megadja a hajlítási ciklusok számát, hajlítási sugarat konstans és dimamikus és a húzóterhelést is, de ezeket a paramétereket nem csak a köpeny anyaga, hanem a kábel belső szerkezete is befolyásolja.
  
  A legelterjedtebb SMPTE 311 kábelköpeny típusok
  
  - PU/PUR (Poliuretán)
  Robusztus és flexibilis. Egy strapabíró, nagyon magas mechanikai szilárdságú kábelköpeny, jó hajlékonysággal, kiváló kopásállósággal és hőmérséklettűréssel (akár -40°C-tól +80°-ig) rendelkezik, hajlékonyságát hidegben is megőrzi, olaj- és vegyszerállósága kiváló. Egyaránt alkalmas terepi, Outside Broadcast és stúdió használatra.
  A PUR köpeny bevágásos sérülésbőlA kezdeti sérülést okozhatja zúzott kő, tört kavics, éles betonszél, kábelhíd/csatorna, flightcase vagy dolly kerék, fémszilánk, fémforgács, szög/csavar vagy bármi más éles felület kiinduló tövábbhasadással szembeni (notch-tear) ellenállása lényegesen jobb, mint a TPU/TPE vagy az összes többi kábelköpenyé A sérült kábel repedése csak nehezen terjed tovább, ami jelentősen növeli a kábel élettartamát és teszi a legjobban igénybe vehető és legelterjedtebb köpenytípussá OB területen. A hibrid SMPTE kábelben az optikai szálak extrém érzékenyek a mikroelhajlásra, ez ellen is jól véd a TPU-nál merevebb PUR köpeny.
  A PUR kábelek jellemzően halogén mentesek, tűz esetén kevesebb mérgező anyag szabadul fel, mint pl. a PVC égésekor.
  Némely gyártónál, pl. a Lemo-nál, a PU köpenyes hibrid SMPTE kábel elérhető LSZH változatban is (Low Smoke Zero Halogen).
  A PUR köpeny alapanyaga, előállítása a legdrágább és egyben a legtartósabb is a SMPTE 311 kábelköpenyek között.
  
  - TPU (Thermoplastic Polyurethane)
  A TPU a TPE (Thermoplastic elastomer) nagyszámú polimer család egyik tagja, egy poliuretán alapú TPE. Nagyon magas mechanikai szilárdság, nagyon jó hajlékonyság, kiváló kopásállóság és hőmérséklettűrés, jó/nagyon jó vegyszer- és olajállóság jellemzik. A PUR-nál hajlékonyabb és rugalmasabb. Extra hajlékonyságot igénylő broadcast alkalmazásokra, stúdió használatra javasolt, bár a Canare-nél ennél több "heavy duty remote broadcast applications" az ajánlása.
  A TPU köpeny notch-tear ellenállása jó, de számottevően alacsonyabb, mint a PUR köpenyé, annál könnyebben továbbhasad, ezért általában kevésbé szélsőséges környezeti viszonyok közé ajánlott mint a PUR. Torziós viselkedése nem ideális, jobban "emlékszik", pl. az eredeti felcsévélési irányra/formára (rugó-szerű viselkedés).
  A TPU kábelek alacsony füsttartalmúak, többnyire halogén-mentesek, általában LSZH minősítésűek.
  A különféle SMPTE kábelköpeny fajták között a TPU a második legdrágább, legalábbis az előállítása.
  
  - TPE (Thermoplastic Elastomer)
  A TPE nem egy konkrét anyagtípus, hanem egy gyűjtőnév több polimercsaládra, amelyek közös jellemzője, hogy könnyűek, gumiszerű a viselkedésük és hőre lágyulók. Más jellemzőik nagyon széles skálán változhatnak, ezért a TPE inkább sejteti, mint pontosan meghatározza egy kábel mechanikai tulajdonságait, de az SMPTE 311M kábelgyártók mégis gyakran használják ezt a rövidítést a köpeny anyagára. Az ilyen SMPTE kábel mechanikai szilárdsága általában kevéssel gyengébb, mint a TPU kábeleké (ha éppen nem TPU-t takar a TPE jelölés), rugalmassága és hajlékonysága nagyon jó, szakítószilárdsága, olaj- és vegyszerállósága közepes, hőmérséklettűrése, hidegállósága jó és enyhébb a memória-effekt, mint a TPU-nál. Továbbhasadási hajlama (notch-tear) a TPU-hoz hasonló: egy kisebb sérülésből gyorsabban lesz köpeny szakadás, mint a PU-nál. Több SMPTE kábel gyártó használja a TPE jelölést a TPU kábelére.
  A TPE kábelek is alacsony füsttartalmúak, többnyire halogén mentesek és gyakran LSZH minősítésűek.
  A TPE alapanyag ára, előállítása kedvezőbb mint a TPU vagy PUR típusé.
  
  - PVC (Polivinil-klorid)
  A PVC kábelköpenynél az alapanyaghoz adagolt lágyítók, hőmérséklett-tűrést fokozó és egyéb adalékok jelentősen befolyásolják a köpeny mechanikai jellemzőit, hőmérséklettűrését, . A PVC köpenynek gyengébb a mechanikai szilárdsága, kopásállósága, hidegben kevésbé hajlítható és érzékenyebb a kisebb sérülésekre bevágásokra (hajlamosabb a továbbhasadásra), mint a PU vagy TPU/TPE köpenyek. Az adalékanyagokkal főleg a kopásállóságát, hajlíthatóságát és hidegállóságát próbálják fokozni. A gyártók a PVC köpenyes hibrid SMPTE kábeleiket elsősorban beltérre (nem beépítésre), kisebb környezeti igénybevételre, stúdió alkalmazásra ajánlják.
  Néhány gyártó annyira "felturbózta" a kábelköpenyként alkalmazott PVC-t (pl. Belden: Belflex^®), hogy annak fizikai paraméterei megközelítik a legjobb minőségű kábelekét. Ezeknél három paraméterre nem mernék fogadni nagy pénzben: az öregedésre, amelyre kültérben hajlamos a PVC, a bevágódásból fakadó továbbhasadási hajlamra és a túzben keletkező sűrű mérgező füst képződésre. Ez utóbbira még kis pénzben sem fogadnék, mert az adalékoktól függetlenül az alapanyag nem változik.
  A PVC éghető anyag, sűrű füsttel ég, égésekor az egészségre és a környezetre rendkívül veszélyes, mérgező és korrozív anyagokat és halogéneket bocsát ki.
  A PVC alapanyaga és előállítása olcsó, a PVC köpenyes SMPTE kábel gyártásakor jelentős szempont a költséghatékonyság.
  Ha a kínai gyártó kihagyja vagy csökkenti a drága adalékanyagokat, lágyítókat az alapanyagból, akkor bizonytalan forrásból származó kábelnél a PVC köpeny esetén a legnagyobb a kockázata a korlátozott használhatóságnak, gyenge minőségnek és a rövid élettartamnak.
  
  -PE (Polietilén)
  A polietilén kábelköpenyt ritkán alkalmazzák hibrid SMPTE kábelekhez, mert jellemzői kevésbé teszik alkalmassá broadcast célokra. Kifejezetten merev, rugalmatlan, de kopásállósága jó, alacsony a súrlódási együtthatója és nedvességállósága kiváló. Emiatt (vízzáró fóliával kiegészítve) földkábelként, vagy víznek, csapadéknak folyamatosan kitett környezetben, stadionokban fix installációra alkalmazzák.
  A polietilén éghető anyag, égésekor (a közhiedelemmel ellentétben) nemcsak széndioxid és szénmonoxid, hanem számos mérgező anyag is keletkezik vagy keletkezhet (aldehidek, benzol, metilalkohol, toluol, hangya- és ecetsavak, stb.).
  A PE alapanyaga, előállítása nem sokkal drágább a PVC-nél, így az eddigiek között a második legolcsóbb kábelköpeny fajta.
  
  - LSZH (Low smoke, zero halogen)
  Alacsony füsttartalmú, nulla halogént tartalmazó kábelköpeny, beltéri, legtöbbször épületen belüli fix installációkhoz vagy ahol az LSZH követelmény vagy ajánlott. Az LSZH kábel lángállósága jó, nehezebben, lassabban gyullad be és kevesebb mérgező füst keletkezik az égésekor. Egy határon belül önkioltó tulajdonsággal is rendelkezik, csökkenti a tűz terjedését. Ide tartozik pl. a LEMO^® már említett, LSZH (PUR) kábele, amely bármilyen broadcast alkalmazásra alkalmas.
• A kábel szerkezete
  A kábel mechanikai jellemzőit nemcsak a köpeny anyaga, az erősítő elem (Strength Member) és a Tensile Element határozza meg, hanem a kábel szerkezeti/keresztmetszeti felépítése (Core layout, Element layout) is befolyásolja: a különböző komponensek (optikai szálak, vezető erek, erősítő és húzó-, nyomó-szilárdság fokozó elemek, kitöltő anyagok) kábelen belüli elhelyezkedése, amelyről a kábel keresztmetszeti ábrája ad tájékoztatást. Elsőre feltételezhető, hogy a kábelgyártók az igénybevételnek megfelelő optimális struktúrát alakítanak ki a hibrid SMPTE kábeleikhez. Ez azonban nincs mindig okvetlenül így, és előfordulnak érdekességek akár a nevesebb gyártóknál is.
  
  A hibrid kábelben található optikai szál különösen érzékeny a mikro-elhajlásra. Ezt jellemzően a kábelt érő nyomás okozza és akkor is létrejöhet, ha a kábel nincs meghajlítva. A mikro-elhajlások következtében nő a kábel csillapítása és könnyen hasznavehetetlenné válhat.
  A mikro-elhajláshoz hasonlóan, az optikai szál érzékeny a húzó-igénybevételre is. Ha egy kábel Strength Member és Tensile element-je megfelelő és a kábel akár többszáz N húzó-terhelést is elvisel, még nem jelenti azt, hogy az optikai szál ne mehetne tönkre egy kisebb ívű hajlítás miatt. Hajlításkor a külső íven, a kábel külseje felé egyre nagyobb a húzó terhelés és ezen nem változtat a központi magKözponti mag
  Central Member, Strength Member, Central Member nak a mechanikai szilárdságot fokozó hatása sem (legfeljebb az elhajlást gátolja). Viszont mind a mikro-elhajlás, mind a túlhajlítás hatására igaz, hogy ha az optikai szálak a kábel belsejének közelében vannak, akkor a kedvezőtlen hatások kevésbé érvényesülnek:
  - a mikroelhajlás esetében ugyanaz az erőhatás, az optikai szálat vastagabban körülvevő teherelosztó elemeknek köszönhetően, kevésbé fejti ki a hatását a kábel közepéhez közel,
  - a hajlításkor a külső íven jelentkező intenzívebb húzóerő, szintén kevésbé fejti ki a hatását a center-hez közeli optikai szálakon.
  
  Az ugyanazon komponensekből felépített kábelek eltérő viselkedést mutathatnak, ha a szerkezeti felépítésük (Core layout) eltérő.
  A bal oldali képen egy Canare SMPTE 311 kábel szerkezete látható TPU köpennyel (LF-2SM9T). A köpeny alatt nem tartalmaz körszövött réz, sem alufólia árnyékolást, de tartalmaz két nem szokványos földelő ért (S1/S2), a szokásos Kontroll (C1/C2) és Power (P1-P4) ereket, a Stength Member (M) mellett legbelül a két Fiber-t (F1/F2), végül a # jel a Tensil Stength Fiber-t jelöli. Ezen (és az előző ábrán is) látható, hogy az optikai szálak legbelül, a legjobban védett helyen futnak. Ez utóbbi kábelnél húzó- és nyomószilárdság fokozó Tensile Element-tel (#) az optikai szálak külső részén., hogy eloszlassa a nyomást és valamennyire gátolja a túlhajlítást is, ami fontos egy ultra-flexibilis kamera kábelnél (a Canare rendkívül kicsi, a kábel átmérővel megegyező hajlítási sugarat, 9,2 mm-t! ad meg erre a kábelre, 1D-t a szokásos 7D–10D helyett. Az persze kérdés, hogy valóban szükséges-e tudni csomót kötni az SMPTE kábelre és ha már rajta van a csomó vagy hurok, lesz-e aki véletlenül mégis túlhúzza).
  
  Visszakanyarodva az eredeti felvetéshez, a nevesebb gyártók közt is akad, aki a Core layout-ot – legalábbis mechanikai szempontból – ésszerűtlenül alakítja ki, pl. az optikai szálakat legkívülre, szinte közvetlenül a külső kábelköpeny alá pozicionálja (lásd az alsó képen). Bár nem ebből fakad az SMPTE 311 kábelek leggyakoribb meghibásodása, azért nem tesz jót a megengedett nyomószilárdságnak, sem a hajlíthatóságnak, sem a hajlítási ciklusok számának. Még ilyen szerkezet mellett is, a kezelő hülyeségétől eltekintve, a legtöbb SMPTE kábelhiba nem a kábel felépítéséből, hanem a kábelt és a csatlakozót ért, a megengedettnél nagyobb húzóerő következményéből adódik. Ettől függetlenül az SMPTE 311 kábelek megbízhatóak, nagyon ritkán hibásodnak meg.
  
  Végül egy, az optikai szál szempontjából kevésbé szerencsés elrendezés a jobb oldali képen, egy földbe fektethető PE köpenyes SMPTE 311 kábelnél. Az optikai szálak itt közvetlenül a köpeny alá kerültek, amely sem a nyomó- sem a húzó terhelés szempontjából nem ideális, és ebből adódóan a legkisebb hajlítási sugár szempontjából sem. Azonban egy földkábelnél nyilván kevésbé fontos a kis hajlítási sugár (amit tükröz is ennek a kábelnek a szerkezete) és az optikai szálra is kisebb terhelés jut, mint egy általános OB használatra tervezettnél. A PE köpeny és a vízzáró szalag biztosítja a szükséges tartós vízzárást, nedvesség állóságot.
  
  Az előbbi példák jól mutatják, hogy az SMPTE kábelek mennyire különbözőek lehetnek, de a célzott alkalmazásra megfelelően kiválasztott SMPTE kábel, nagyon hosszú ideig betölti a szerepét, alig történik meghibásodás és csak nagyon durva kezelői mulasztás, baleset okozza az élettartamuk végét.
  
  Az SMPTE 311 szabvány a megadott jellemzőkön felül még jónéhány követelményt meghatároz.

Alkalmazás Az SMPTE 311M HDTV kábelt főként OBOutside Broadcast - külső helyszíni közvetítés közvetítéseken, arénákban, stadionokban, sporteseményeken, kültéri koncerteken vagy nagyobb létesítményekben alkalmazzák, ahol a távolságok áthidalásához hosszú kábelek szükségesek, vagy olyan élő közvetítésnél, stúdiókban, ahol az adásbiztonság elsődleges. Autó és motor versenyek, kajak-kenu vagy síbajnokság közvetítések több kilométer kábelhosszt is igényelhetnek.
A megfelelő SMPTE 311M kábel biztosítani tudja ezt a távolságot, akár kültérben a legmostohább körülmények között is. A csatlakozók robusztusak; a kész kábel ellenálló a mechanikai igénybevételekkel szemben: kopásállóak, jól bírják a húzóterhelést, nagyszámú hajlítási ciklust viselnek el; nedvesség, eső és freccsenő víz ellen védettek, porvédettek, ellenállóak a vibrációval szemben, ütésszilárdságuk nagy és hőmérsékleti működési tartományuk nagyon széles.
Kábelköpeny típusok

A legelterjedtebb SMPTE 311 kábelköpeny típusok

• PU/PUR (Poliuretán) Robusztus és flexibilis. Egy strapabíró, nagyon magas mechanikai szilárdságú kábelköpeny, jó hajlékonysággal, kiváló kopásállósággal és hőmérséklettűréssel (akár -40°C-tól +80°-ig) rendelkezik, hajlékonyságát hidegben is megőrzi, olaj- és vegyszerállósága kiváló. Egyaránt alkalmas terepi, Outside Broadcast és stúdió használatra.
  A PUR köpeny bevágásos sérülésbőlA kezdeti sérülést okozhatja zúzott kő, tört kavics, éles betonszél, kábelhíd/csatorna, flightcase vagy dolly kerék, fémszilánk, fémforgács, szög/csavar vagy bármi más éles felület kiinduló tövábbhasadással szembeni (notch-tear) ellenállása lényegesen jobb, mint a TPU/TPE vagy az összes többi kábelköpenyé A sérült kábel repedése csak nehezen terjed tovább, ami jelentősen növeli a kábel élettartamát és teszi a legjobban igénybe vehető és legelterjedtebb köpenytípussá OB területen. A hibrid SMPTE kábelben az optikai szálak extrém érzékenyek a mikroelhajlásra, ez ellen is jól véd a TPU-nál merevebb PUR köpeny.
  A PUR kábelek jellemzően halogén mentesek, tűz esetén kevesebb mérgező anyag szabadul fel, mint pl. a PVC égésekor.
  Némely gyártónál, pl. a Lemo-nál, a PU köpenyes hibrid SMPTE kábel elérhető LSZH változatban is (Low Smoke Zero Halogen).
  A PUR köpeny alapanyaga, előállítása a legdrágább és egyben a legtartósabb is a SMPTE 311 kábelköpenyek között.
• TPU (Thermoplastic Polyurethane)
  A TPU a TPE (Thermoplastic elastomer) nagyszámú polimer család egyik tagja, egy poliuretán alapú TPE. Nagyon magas mechanikai szilárdság, nagyon jó hajlékonyság, kiváló kopásállóság és hőmérséklettűrés, jó/nagyon jó vegyszer- és olajállóság jellemzik. A PUR-nál hajlékonyabb és rugalmasabb. Extra hajlékonyságot igénylő broadcast alkalmazásokra, stúdió használatra javasolt, bár a Canare-nél ennél több "heavy duty remote broadcast applications" az ajánlása.
  A TPU köpeny notch-tear ellenállása jó, de számottevően alacsonyabb, mint a PUR köpenyé, annál könnyebben továbbhasad, ezért általában kevésbé szélsőséges környezeti viszonyok közé ajánlott mint a PUR. Torziós viselkedése nem ideális, jobban "emlékszik", pl. az eredeti felcsévélési irányra/formára (rugó-szerű viselkedés).
  A TPU kábelek alacsony füsttartalmúak, többnyire halogén-mentesek, általában LSZH minősítésűek.
  A különféle SMPTE kábelköpeny fajták között a TPU a második legdrágább, legalábbis az előállítása.
• TPE (Thermoplastic Elastomer)
  A TPE nem egy konkrét anyagtípus, hanem egy gyűjtőnév több polimercsaládra, amelyek közös jellemzője, hogy könnyűek, gumiszerű a viselkedésük és hőre lágyulók. Más jellemzőik nagyon széles skálán változhatnak, ezért a TPE inkább sejteti, mint pontosan meghatározza egy kábel mechanikai tulajdonságait, de az SMPTE 311M kábelgyártók mégis gyakran használják ezt a rövidítést a köpeny anyagára. Az ilyen SMPTE kábel mechanikai szilárdsága általában kevéssel gyengébb, mint a TPU kábeleké (ha éppen nem TPU-t takar a TPE jelölés), rugalmassága és hajlékonysága nagyon jó, szakítószilárdsága, olaj- és vegyszerállósága közepes, hőmérséklettűrése, hidegállósága jó és enyhébb a memória-effekt, mint a TPU-nál. Továbbhasadási hajlama (notch-tear) a TPU-hoz hasonló: egy kisebb sérülésből gyorsabban lesz köpeny szakadás, mint a PU-nál. Több SMPTE kábel gyártó használja a TPE jelölést a TPU kábelére.
  A TPE kábelek is alacsony füsttartalmúak, többnyire halogén mentesek és gyakran LSZH minősítésűek.
  A TPE alapanyag ára, előállítása kedvezőbb mint a TPU vagy PUR típusé.
• PVC (Polivinil-klorid)
  A PVC kábelköpenynél az alapanyaghoz adagolt lágyítók és egyéb adalékok jelentősen befolyásolják a köpeny mechanikai jellemzőit, hőmérséklettűrését, . A PVC köpenynek gyengébb a mechanikai szilárdsága, kopásállósága, hidegben kevésbé hajlítható és érzékenyebb a kisebb sérülésekre bevágásokra (hajlamosabb a továbbhasadásra), mint a PU vagy TPU/TPE köpenyek. Az adalékanyagokkal főleg a kopásállóságát, hajlíthatóságát és hidegállóságát próbálják fokozni. A gyártók a PVC köpenyes hibrid SMPTE kábeleiket elsősorban beltérre (nem beépítésre), kisebb környezeti igénybevételre, stúdió alkalmazásra ajánlják.<br> A PVC éghető anyag, sűrű füsttel ég, égésekor az egészségre és a környezetre rendkívül veszélyes, mérgező és korrozív anyagokat és halogéneket bocsát ki.<br> A PVC alapanyaga és előállítása olcsó, a PVC köpenyes SMPTE kábel gyártásakor jelentős szempont a költséghatékonyság. <br> Ha a kínai gyártó kihagyja vagy csökkenti a drága adalékanyagokat és a szintén drága lágyítókat az alapanyagból, akkor bizonytalan forrásból származó kábelnél a PVC köpeny esetén a legnagyobb a kockázata a korlátozott használhatóságnak, gyenge minőségnek és a rövid élettartamnak.
• PE (Polietilén)
  A polietilén kábelköpenyt ritkán alkalmazzák hibrid SMPTE kábelekhez, mert jellemzői kevésbé teszik alkalmassá broadcast célokra. Kifejezetten merev, rugalmatlan, de kopásállósága jó, alacsony a súrlódási együtthatója és nedvességállósága kiváló. Emiatt (vízzáró fóliával kiegészítve) földkábelként, vagy víznek, csapadéknak folyamatosan kitett környezetben, stadionokban fix installációra alkalmazzák.
  A polietilén éghető anyag, égésekor (a közhiedelemmel ellentétben) nemcsak széndioxid és szénmonoxid, hanem számos mérgező anyag is keletkezik vagy keletkezhet (aldehidek, benzol, metilalkohol, toluol, hangya- és ecetsavak, stb.).
  A PE alapanyaga, előállítása nem sokkal drágább a PVC-nél, így az eddigiek között a második legolcsóbb kábelköpeny fajta.
• LSZH (Low smoke, zero halogen)
  Alacsony füsttartalmú, nulla halogént tartalmazó kábelköpeny, beltéri, legtöbbször épületen belüli fix installációkhoz vagy ahol az LSZH követelmény vagy ajánlott. Az LSZH kábel lángállósága jó, nehezebben, lassabban gyullad be és kevesebb mérgező füst keletkezik az égésekor. Egy határon belül önkioltó tulajdonsággal is rendelkezik, csökkenti a tűz terjedését. Ide tartozik pl. a LEMO^® már említett, LSZH (PUR) kábele, amely bármilyen broadcast alkalmazásra alkalmas.

Kábelhossz és feszültségesésAz SMPTE 311M hibrid kábelben található SM optikai szál az OB területen elvárt néhány km távolságnál jóval nagyobb távolságok közötti jelátvitelre is alkalmas, tehát nem az optikai szál komponens a gyenge láncszem egy extrém hosszú SMPTE 311 kábelnél. Ha a kamera oldalon nem érhető el külön tápellátás (vagy az nem használható kamerához csatlakoztatott SMPTE 311 kábel mellett), akkor a hibrid HDTV kábel tápellátás átviteli távolsága (Power Transmission Distance, legyen ez a következőkben önkényesen de röviden PTD vagy PT távolság) határozza meg a maximálisan használható kábelhosszt.

A legtöbb gyártó az SMPTE 311 kábelére – nem véletlenül – nem ad meg max. használható kábelhossz értéket, vagy ha ritkán mégis, akkor pontosan meghatározza,, hogy a megadott érték mire vonatkozik: a kábelben lévő optikai szál átviteli távolságára vagy a tápvezető erek PT távolságára. Ez utóbbit igen ritkán adják meg, mert ezt nem csak a kábel paraméterek befolyásolják, hanem a konkrét alkalmazás is, pl a CCU-tól a rendszerkameráig terjedő kábelnél a CCU által leadott kezdőfeszültség nagysága, a kamera és kiegészítői teljesítmény igénye (az ehhez szükséges áramerősség miatt) és a kamera (vagy HFO konverter) tápja DC/DC konverterének toleranciája a feszültségesésre.
Ezen a területen azonban (a kamera teljesítmény kivételével) a rendszerkamera és CCU gyártók nagyon titkolóznak, egyetlen kameránál sem írják le, hogy a kamera hány V feszültségesésig használható hibrid kábelről megtáplálva, de gyakran még a CCU-nál sem tüntetik fel, hogy mekkora egyenfeszültséget ad a kamera felé. Ezzel megnehezítik vagy lehetetlenné teszik a földi halandó számára egy adott hibrid HDTV kábelre a PT távolság számítását, amit időnként a gyártó által odavetett néhány félmondatból és a kábel paraméterekből lehet – jól vagy rosszul – felépíteni, kiszámolni. Persze, még ekkor is fenáll, hogy a HFO kábelre érvényes PT távolság nem határozható meg önmagában, csak egy adott kamerarendszerre. Néhány példa jól jellemzi, mennyire nem egyszerű ezt az átviteli távolságot meghatározni.


 

A Klotz^® pl. a CAM311P kábelének (amely a leggyakoribb 4x 20AWGAWG - American Wire Gauge
Angolszáz mérték a vezeték keresztmetszetekre. Minél nagyobb ez a szám, annál kisebb a vezeték keresztmetszete. Az AWG eredetileg tömör (solid) rézre vonatkozott. Sodrott vezetéknél a tényleges réz-keresztmetszet és a külső átmérőből számított keresztmetszet eltérhet. Egyes gyártók a névleges rézfelületet, mások a szálgeometriából számolt értéket adják meg, ezért van némi kuszaság a sodrott ér AWG keresztmetszeteinek mm²-re átszámításánál. keresztmetszetű tápvezető-érrel gyártott SMPTE 311M kábel) csak az optikai szál komponensére határoz meg 4 km maximális távolságot. Ez a hossz nyilvánvalóan mellé találat a kábel SM optikai szálra (ITU G.657.A), ami inkább 40 km igaz, mint 4. (Sok webáruház rgyébként ezt már "4 km-ig használható" szófordulattal veszi át, ami szintén félrevezető.)
A Canare^® az LF-2SM9N SMPTE 311M kábelére (ø9,1 mm-es, szabványos 4x 20AWG-s táp-érrel) nem ad meg PTD vagy bármi más használható távolság értéket.
A slim (ø7 mm-es) LF-2SM7T HFOHFO - Hybrid Fiber Optic, azaz réz vezetőt és optikai szálat is tartalmazó hibrid kábel kábeléről (ami 2x 23AWG-s táp-eret tartalmaz (és emiatt a kisebb keresztmetszet miatt nem felel meg az SMPTE 311-nek) pedig azt írja, hogy korlátozott távolságokra, 200 m PTD-ig használható, máshol pedig, hogy a szabványos, 4x 20AWG-s LF-2SM9N kábel tápellátás átviteli távolságának kb 30%-áig.
Ebből visszafelé számolva az következne, hogy a szabványos 4x20AWG-s LF-2SM9N kábel a tápellátás biztosításával 10/3-szoros távra, azaz ~667 méterig használható.
Ez amúgy is túl kis értéknek tűnik, de a matek sem jön ki. A 4x20AWG-s kábel keresztmetszete nagyjábólEzen az sem változtat, hogy a kisebb keresztmetszetű kábelnek nagyobb a melegedése, illetve annak ellenállás növelő hatása is, mert ez 1% alatt van a HFO kábelen átfolyó kis áramerősség miatt). 4x nagyobb, mint a 2x23AWG-sé (az arányon nem változtat, ha hurokban csak a vezető erek fele számít), ebből adódóan a kábel 800m PT távolságig volna használható. De ez is kevés és így sem jön ki a matek – bár nem illendő leírni, hogy a Canare itt nagyot téved, pedig nagyon úgy tűnik.

Az SMPTE 311 szabvány a hibrid HDTV kábel tápvezető erére min. 20 AWG keresztmetszetet és 2, 4 vagy 8 ilyen eret ír elő. A kész kábelek az SMPTE 304M szabvány szerinti csatlakozóval szereltek, amelynek a LEMO 3K.93C csatlakozói felelnek meg. A csatlakozóban lévő szűkös hely miatt még a 8 db 20 AWG-s ér elvezetése és bekötése is nehezen képzelhető el (4-4 eret kell közösíteni egy-egy érintkezőbe), de az, hogy ennél nagyobb keresztmetszetből is ugyanígy 4-4 közösítve beköthető legyen, az kizárt és nincs is egyetlen kábelgyártó kínálatában sem ilyen kábel. A 8x 20AWG-s kábellel (az előbbiek alapján a 4x 20AWG-s duplája tápvezető ér keresztmetszetben) 1600 méter PT távolság volna elérhető – és nincs tovább, mert a csatlakozóba nem fér el nagyobb keresztmetszetű Power ér. (Egyébként 8x 20 AWG-s kábelt sem találni, sem lerekedelmi forgalomban, sem semmilyen gyártói katalógusban – ha valaki mégis találna ilyet, kérjük, jelezze felénk.)
Ez azonban (az 1600 méter is) biztosan kevés, egyszerűen mert az OB alkalmazások ennél többet igényelhetnek, és ezeket a kábeleket az ilyen igények kiszolgálására tervezték. Az SMPTE 311 kábelnél jóval kisebb távolságig használható triax kábellel is elérhető a CCU-tól kameráig 1200-1400 méteres átviteli távolság vagy akár 1800m is a 14 mm átmérőjű változattal.
Az OB közvetítés igénye a kamera-CCU távolságra azonban lehet 3-4 km is és az SMPTE 311M kábelnek meg kell felelnie ennek.

Célravezetőbb az SMPTE 311kábelek használható PT távolságát a rendszerkamera-CCU oldal felől megközelíteni.
A hibrid HDTV kábel kompatibilis Panasonic és Sony CCU-k, a kamera felé kiadott feszültség nagysága szempontjából, nagyjából kétfélék:
• 180V/190V DC (Panasonic/Sony), amelyek ~2 km kamera-CCU PT távolságot biztosítanak az SMPTE 311 kábellel, vagy
• 240V DC (Sony HDCU-5000, Panasonic AK-UCU700).
Ez utóbbi, 240V-os változatokra könnyű lenne azt írni, hogy ezeket nagyobb kamera-CCU távolságok áthidalására tervezték. A Sony-nál ez így is van, a HDCU-5000–HDC-5000 CCU-kamera párossal ~4 km átviteli távolság érhető el. A Panasonic AK-UCU700 CCU-nál azonban maradt a kisebb változatok némelyikére megadott 2000 méteres átviteli távolság, természetesen mindkettőnél beleértve a kamera tápellátását is.
A Grass Valley XCU Base Station 300V DC-t ad ki a kamera felé SMPTE kábelen és akár 3000 m távolságot is támogat tápellátással.
Az Ikegami CCU-430 és a UHK-430 kamera közötti távolságra 4000 m átviteli távolságot ad meg, beleértve a kamera SMPTE 311 kábelen keresztüli tápellátását (de nem specifikálja a CCU kamera felé kiadott feszültséget).
Az itt megadott összes távolság a gyártó által javasolt kamerával értendő, amelyet a kamera kiegészítők száma vagy fajtája korlátozhat.
Azt azonban egyik kamera/CCU gyártó sem adja meg, hogy a közölt távolság milyen Power érrel ellátott SMPTE 311 kábellel érhető el.
Abból ki lehetne indulni, hogy a legnagyobb távolságokhoz a legnagyobb Power keresztmetszetű kábelek illenek.
Ha mindenképpen átviteli távolságot kellene meghatározni a különféle SMPTE kábelekre, akkor az eddigiek alapján az feltételezhető, hogy ha a CCU/kamera specifikációja lehetővé teszi, akkor a legelterjedtebb 4x 20AWG kábellel ~2–3 km, a 2x 16AWG-sel ~3–4 km, a 8x 20AWG akár 4 km feletti PD távolság érhető el (ha volna ilyen kábel), a CCU-hoz javasolt rendszerkamerával – azzal a megjegyzéssel, hogy a kamera felé kiadott feszültség, a kamera oldali teljesítmény igény és kamera tápegység nagyban befolyásolhatják ezt.

A kábelhosszakra eső feszültségesések adhatnak támpontot az SMPTE 311M kábel választásához, ezért ezzel futunk egy kört. A feszültségesés általában egyszerűen számolható a vezeték egységnyi hosszra eső ellenállásából, hosszából és az áramerősségből (a százalékos értékhez a kezdőfeszültség is szükséges). Az SMPTE 311 kábel használatakor azonban az áramerrősség a feszültségeséstől függően változik, mert a kábel másik végén lévő kamera (és kiegészítők) teljesítménye nem változik, a feszültségesést a kamera tápjának DC/DC konvertere kompenzálja ki (a toleranciájának megfelelő határok között) és ebből adódóan az SMPTE kábelen átfolyó áramerősség a kábelhosszal együtt növekszik, ami tovább fokozza a feszültségesést és nehezíti a számolást.

A gyakorlatban az nehezen képzelhető el, hogy a CCU/BS által leadott 180-190V DCAz elérhető adatok alapján a Sony HDCU-2500 CCU 180V DC és a legtöbb Panasonic CCU 190 V DC feszültséget ad le a kameraoldal felé. 4-5 km-es kábelhossznál felmerülő feszültségesés ellenére is elegendő feszültséget biztosítson a kábel másik végén lévő kamerának. Ha egy HDTV kamera setup teljesítménye konstans 100WA kamera setup teljesítménye a feszültségeséstől függetlenül konstans 100 Watt, tehát az áramkörben a feszültségesés növekedésével nő az áramerősség, ami további feszültségesést okoz, ami növeli az áramerősséget... A konstans teljesítmény felvételt a kamera DC/DC átalakító tápja teszi lehetővé, a kábel végén megjelenő feszültségtől - a tolerancia határán belül - függetlenül. (A kamera setup teljesítménye lehet a megadottnál nagyobb is.) és a kezdőfeszültség 190V DC, a kábelek oda-vissza hosszával számolva (4 Power érnél 2-2 párhuzamosan kötve, 8-nál 4-4 párhuzamosan kötve a 3K.93C csatlakozóban), akkor a feszültségesésre a következő értékek adódnak.

Kezdő feltételek: U₀=190V | P=konstans 100W | 20°C réz, konstans R | Kritikus határ: R_k=90,25Ω --> ha R>95Ω, akkor nincs megoldás (megjegyzésP=U_kam · I
U_kam=190-IR
100=I(190–IR) -> 100=190I-RI²
RI²–190I+100=0

$$I=\frac{\mathrm{190}\pm \sqrt{{\mathrm{190}}^2-\mathrm{4R}·\mathrm{100}}}{2R}$$
másodfokú egyenlettel, melegedéstől nem függő ellenállásértékkel és konstans 100 Wattnak megfelelő változó áramerősséggel számolva. ).

SMPTE kábel feszültségesés számítása nagyobb CCU DC feszültséggel és nagyobb állandó kamera teljesítmény mellett.
Kezdő feltételek: U₀=240V | P=konstans 110W | 20°C réz, konstans R | Kritikus határ: R_k=130,91Ω --> ha R>131Ω, akkor nincs megoldás. .

 

A táblázatban szereplő értékek azt nem mutatják, hogy egy adott hibrid SMPTE kábel milyen hosszúságig használható egy adott HDTV kameraláncban (azt azonban igen, hogy milyen hosszúságnál már biztosan nem), de jó alapot adnak a különböző SMPTE kábelek összehasonlítására. Például a tápvezető ér keresztmetszetek arányából az is könnyen kiolvasható, hogy a kétszeres, háromszoros keresztmetszetű kábel, kétszeres, háromszoros távolságig használható, vagy hogy a nagyobb kezdőfeszültség milyen nagymértékben növeli a kábel használhatóságát:
az első táblázatban 3 km-en 2-féle kábelnek volt értelmezhető feszültségesése, a második táblázatnál (nagyobb kezdőfeszültségnél) pedig már 4-félének (annak ellenére, hogy ezeknél nagyobb a kamera teljesítmény). Vagy, hogy a 2x 16AWG-s kábel feszültségesése 240V_k mellett 4 km-en csaknem megegyezik a 190V_k-nál 3 km-en mérttel és %-ban kifejezve 4 km-en sokkal kisebb a feszültségesés, mint az előbbinél 3 km-en.

A kábelválasztáshoz mindenképpen hasznos a különböző táp-érrel ellátott hibrid kamera kábelek egymáshoz viszonyítása: pl azonos körülmények között a 2 db 20AWG-s kábel fele akkora PT hosszúságig használható, mint a 4x 20AWG-s, és negyede távolságra, mint a 8x 20AWG-s (ha lenne ilyen kábel).
Tehát a különböző Power érrel ellátott SMPTE 311 kábelek tápellátás átviteli távolsága egymáshoz képest a következő:


 

Összefoglalva
az akár itt, akár a kábel vagy kamera/CCU gyártóknál megadott tápellátás átviteli távolságok (PTD) nem lehetnek egzaktak, mert ezt a távolságot túl sok tényező befolyásolja: a CCU/Base station kameraoldal felé adott kezdőfeszültsége (tipikusan 180V-tól 300V DC-ig), a kábelhosszra eső feszültségesés, amely az áramerősséggel és a kábelhosszal (annak ellenállásával) együtt nő, az áramerősséggel összefüggésben a kameraoldal (egy adott configon belül) konstans teljesítmény igénye (amely egyfelől minél nagyobb, annál nagyobb az áramerősség ami fokozza a feszültségesést, másfelől minél nagyobb a kábelhosszból adódó feszültségesés, annál nagyobb átfolyó áram szükséges a teljesítmény fenntartásához) és a kábeltoldások száma határozza meg, valamint az, hogy a kamera vagy HFO kamera konverter tápjának DC/DC átalakító konvertere mennyire tolerálja a feszültségesést. A rendszerkamera konfiguráció teljesítményét az objektív és viewfinder típusa és egyéb kiegészítők határozzák meg. Egy adott SMPTE 311M HDTV kábelre érvényes tápellátás átviteli távolságot tehát nem lehet megadni, legfeljebb egy adott kamera–CCU/Base station–hibrid HDTV kábel rendszerre.

A gaia.hu kínálatában megtalálhatók a legnagyobb távolságok áthidalására alkalmas, 2x 16AWG-s Power érrel ellátott SMPTE 311M kábelek, PUR köpennyel, standardStandard hibrid HDTV kábelhosszak
OB (FUW-PUW): 25, 50, 100, 200, 300, 400, 500 méter,
Közvetítő kocsin belül (FMW-PUW): 3, 5, 10, 15, 20 méter és egyedi hosszúságra gyártott változatokban. Ahogy az előbbi táblázatból látszik, a 2x 16AWG Power ér keresztmetszete 26%-kal nagyobb, mint a 4x 20AWG-s kábelé és ennek megfelelően 26%-kal nagyobb PT átviteli távolságok érhetők el vele, mint a 4x 20AWG-s kábellel.

© 2026 Fórizs István, Gaia-Team Kft. Minden jog fenntartva.