Vrste RF kabela: Praktični vodič za koaksijalne stilove, gubitak signala i odabir

RG58 kratkospojnik od 1 m košta vas oko 1 dB na 2,4 GHz, što je otprilike 20% ulazne snage. Zamijenite ga polukrutim kabelom od 0,141 inča i ista serija gubi malo više od pola toga. Ništa se drugo u sklopu nije promijenilo - promijenio se samo tip kabela.

Zbog toga je obitelj kabela obično prva odluka koju vrijedi donijeti kada se uspoređuju vrste RF kabela. Impedancija odlučuje na što se kabel smije spojiti, konstrukcija odlučuje koliko signala dopire do udaljenog kraja, a sučelje konektora ograničava frekvenciju koju gotovi sklop može nositi. Ono što slijedi pokriva kako se obitelji razlikuju, što brojevi podatkovnih tablica zapravo znače i gdje narudžbe najčešće pogriješe.

Usporedba glavnih vrsta RF kabela

Gotovo svaki kataloški kabel spada u jednu od pet obitelji. Preklapaju se u impedanciji i opcijama konektora, tako da se stvarne razlike svode na gubitak za određeni promjer, koliko ih čvrsto možete saviti i hoće li se dionica ikada promijeniti.

Indikativno prigušenje na 1 GHz za uobičajene obitelji od 50 ohmaa; vrijednosti se mijenjaju s promjerom, dielektrikom i proizvođačem, pa potvrdite prema podatkovnoj tablici dobavljača.
Obitelj	Tipične veličine	Gubitak na 1 GHz (dB/m)	Najprikladniji za	Glavni kompromis
Fleksibilan (RG stil)	RG316, RG58, RG213, 1,9–10,3 mm	0,3–1,2	Skakači s klupe, kratke staze, laboratorijsko krpanje	Najveći gubitak za dati promjer
Fleksibilan s malim gubicima	0,240 in, 0,400 in, pjena ili zračni razmak	0,1–0,45	Antenski dovodnici, izvodi u zgradi	Tvrđa jakna, širi radijus savijanja
Polukruti	.047–.250 in, čvrsti PTFE, bakrena cijev	0,2–1,2	Fazno kritične staze, gusto unutarnje usmjeravanje	Ne može se ponovno usmjeriti nakon formiranja
Prilagodljiv	.086–.250 in, ručno oblikovan	0,25–1,0	Uska kućišta, usmjeravanje prototipa	Manje ponovljiv, kraći vijek trajanja
Valoviti (tvrdi)	1/2 in, 7/8 in	0,05–0,15	Dugačke hranilice, velika snaga, otvoreni pogoni	Radijus savijanja i trošak konektora

Tijekom 10 m vožnje na 2 GHz, RG58 gubi otprilike 9 dB gdje 0,240 u kabelu s malim gubicima gubi oko 3 dB. Taj razmak dolazi od dielektrika i oklopa, a ne od bakra.

Impedancija je prva: 50 ili 75 ohmaa

Dvije impedancije pokrivaju gotovo sav RF rad i nisu međusobno zamjenjive.

50 ohm

Bežični, radar, GPS, ispitni instrumenti
Standardno za SMA, N, TNC i 2,4 mm sučelja
Zadano za sve što nosi modulirani signal

75 ohm

Video emitiranje, CATV, satelitska IF distribucija
Uobičajeno u BNC i F konektorima
N-tip se rijetko proizvodi u 75 ohma

Utikač od 75 ohma na utičnici od 50 ohma ne kvari odmah - odražava se. Spoj dodaje povratni gubitak, izvor vidi lošije opterećenje, a pregled pokazuje valovitost za koju se često okrivljuje kabel. Miješanje je najlakše pogriješiti s BNC-om, gdje verzije od 50 i 75 ohma izvana izgledaju identično i razlikuju se samo u dielektriku i središnjem pinu.

Unutar kabela: četiri sloja, četiri posla

Svaki sloj pomiče različiti broj na podatkovnoj tablici, zbog čega se dva kabela s istom impedancijom mogu ponašati vrlo različito.

Pogled u presjeku koaksijalnog kabela: dielektrik određuje gubitke i faktor brzine, oklop utvrđuje propuštanje i zaštitu.

Središnji vodič: puni bakar za najmanji gubitak i stabilnu fazu; nasukan za fleksibilni život.
Dielektrik: čvrsti PE (faktor brzine oko 0,66) jeftin je i stabilan, pjenasti PE (0,80–0,88) smanjuje gubitke, ali je mekši, čvrsti PTFE (oko 0,70) podnosi toplinu i odgovara polukrutim konstrukcijama.
Štit: jedna pletenica daje 90–95% pokrivenosti, dok se folija i pletenica približavaju potpunoj pokrivenosti i poboljšavaju zaštitu pri visokoj frekvenciji — po cijenu krutosti.
Jakna: PVC za unutarnje prostore, FEP za temperaturnu i kemijsku otpornost, TPU za vanjsku abraziju.

Velocity faktor je artikl koji kupci najčešće preskaču. Čvrsti PE kabel s faktorom 0,66 električni je 1,5 puta duži od svoje fizičke duljine, pa se 3 m koaksijalnog kabela ponaša kao 4,5 m slobodnog prostora. To je važno za fazno usklađene parove, linije kašnjenja i antenske snopove, gdje dva kabela jednake fizičke duljine još uvijek mogu doći izvan koraka ako im se dielektrici razlikuju.

Čitanje podataka o gubicima bez da vas prevare

Slabljenje iz podatkovne tablice mjeri se na analizatoru swept-a na sobnoj temperaturi u odgovarajućim opterećenjima od 50 ohma i navodi se ili u dB na 100 stopa ili u dB na 100 m. Pretvorba jedinica je mjesto gdje se greške uvlače: 0,5 dB/100 ft je isti kabel kao 1,6 dB/100 m, ali te dvije brojke izgledaju daleko jedna od druge na listu s ponudama.

Indikativno prigušenje na 1 GHz, dB po metru. Brojke su tipične objavljene vrijednosti i razlikuju se ovisno o toleranciji i konstrukciji.

Prigušenje u odnosu na frekvenciju, u dB po metru, uz pretpostavku da gubitak raste s kvadratnim korijenom frekvencije.

Gubici se penju otprilike s kvadratnim korijenom frekvencije, tako da kabel naveden na 1 GHz ima oko 2,4 puta gubitke na 6 GHz. Ako veza radi na 3,5 GHz, zatražite prigušenje na 3,5 GHz umjesto naslovnog broja i potvrdite toleranciju — plus ili minus 5% između proizvodnih serija je normalno.

Super Low-Loss Flexible RF Cable Assembly

Sklop fleksibilnog RF kabela sa super malim gubicima Predterminirani sklop za visokofrekventne veze, nudi ultra-niske unesene gubitke i stabilne fazne performanse gdje je svaki decibel bitan. Pogledajte proizvod →

Kada se računa svaka desetina decibela, unaprijed završeni fleksibilni sklop sa super niskim gubicima uklanja i gužvanje i nagađanje iz tog izračuna.

Sučelja konektora postavljaju strop

Sučelje pokriva sklop. Kabel s završetkom SMA neće isporučiti 40 GHz samo zato što je koaksijalni kabel više ocijenjen — mjerodavna je gornja granica konektora, a isto vrijedi i za lansiranje u ploču ili modul s kojim se spaja.

Tipična maksimalna radna frekvencija za uobičajena sučelja od 50 ohma; stvarno ograničenje ovisi o specifičnom tijelu konektora, kabelu i pokretanju.
sučelje	Tipični maksimum	Uobičajeno uparivanje kabela	Bilješke
BNC	4 GHz	RG58, RG174	Bajonet spojka, brzo laboratorijsko krpanje
TNC	11 GHz	RG58, RG316	BNC varijanta s navojem, bolja pod vibracijama
N-tip	11–18 GHz	0,400 in, 1/2 in valoviti	Vanjske hranilice srednje snage
SMA	26,5 GHz	.141 u polukrutom, RG316	Najčešće mikrovalno sučelje
2,4 mm	50 GHz	0,086 in, 0,141 in	Test preciznosti, priključci za instrumente
1,85 mm	67 GHz	.047–.086 in	Visokofrekventni instrumenti i moduli

Prvo odaberite sučelje, a zatim kabel koji mu odgovara. Tijelo svakog konektora strojno je obrađeno za definirani raspon promjera kabela, tako da konektor izgrađen za RG58 neće stati na 0,240 u kabelu s malim gubicima iako su oba 50 ohma.

Serija SMA RF koaksijalnih konektora Konektori s navojem od 50 Ω koji pokrivaju DC–26,5 GHz, s muškim i ženskim varijantama i tablicama kompatibilnosti kabela za usklađivanje sučelja sa sklopovima. Pogledajte proizvod →

SMA ostaje radni konj za stolni rad i rad u mikrovalnoj pećnici, zbog čega se pojavljuje u toliko mnogo sklopova koje gradimo.

Odgovarajući kabel za konektor i posao

Većina argumenata odabira nestaje nakon imenovanja aplikacije. Ovi parovi pokrivaju većinu narudžbi:

Stol i laboratorij, ispod 1 m: RG316 ili RG58 sa SMA. Nekoliko desetinki decibela jedva da je važno pored fleksibilnosti i cijene.
Vanjski dodavač, 10–50 m: 0,400 u niskim gubicima ili 1/2 u valovitom s N-tipom. Vodootpornost spoja važnija je od posljednjih 0,3 dB.
Fazno kritični kabelski snop: polukruti ili savitljivi kabel koji se isporučuje kao fazno usklađen set s navedenom tolerancijom u stupnjevima na navedenoj frekvenciji.
Mjesta s niskim PIM-om: sklopovi određeni PIM vrijednošću pod dvotonskim testom, obično oko -150 dBc, radije nego samo unesenim gubitkom.
Pregrada, vakuum ili granica tlaka: hermetički zatvoreni konektori i brtve staklo-metal gdje spoj mora držati pritisak, kao i signal.

Ako stezanje u kući nije praktično, prethodno završeni sklopovi dolaze testirani i označeni; ovaj pregled što rade sklopovi RF kabela pokriva dodatne čekove koji dolaze s njima.

Serija RF koaksijalnih konektora tipa N Konektori s navojem od 50 Ω i 75 Ω ocijenjeni na DC–18 GHz i DC–3 GHz, prikladni za pogone dovoda koji se suočavaju s vremenskim uvjetima, okretnim momentom i ponovljenim spajanjem. Pogledajte proizvod →

Za pogone dovoda, tijelo N-tipa obično je odlučujući dio popisa materijala, budući da mora preživjeti vremenske uvjete, okretni moment i opetovano spajanje.

Pet detalja koji uzrokuju preradu

Miješanje dB/100 ft i dB/100 m na istoj usporednoj stranici. Prvo pretvorite sve, a zatim usporedite.
Navođenje uparenog para samo po duljini. Faktor brzine se također mora podudarati ili se par podudara samo na jednoj frekvenciji.
Naručivanje konektora bez provjere njegove kabelske grupe. Podatkovna tablica navodi vrste kabela za koje je tijelo strojno izrađeno.
Zanemarujući polumjer savijanja. Pregib trajno mijenja impedanciju; savitljivi kabeli obično se navode na deseterostrukom vanjskom promjeru.
Izlazna temperatura i ulaz nisu navedeni. PVC plašt je dobar u zatvorenom prostoru i loš izbor na jarbolu, dok FEP ili TPU obično koštaju malo više.

Često postavljana pitanja

Koje su različite vrste koaksijalnih kabela?

Glavne vrste RF kabela su fleksibilni RG-stil, fleksibilni s malim gubicima, polukruti, prilagodljivi i valoviti tvrdolinijski, svaki ponovno podijeljen prema impedanciji i promjeru.

Je li 50 ohma bolje od 75 ohma?

Niti jedno nije bolje. 50 ohma odgovara bežičnoj, radarskoj i ispitnoj opremi; 75 ohma odgovara video i CATV distribuciji. Miješanje to dvoje uzrokuje refleksije na spoju.

Koja je razlika između RG58 i RG316?

Oba su savitljivi kabeli od 50 ohma, ali RG316 ima promjer oko 2,5 mm s PTFE dielektrikom, dok je RG58 otprilike 5 mm s čvrstim PE. RG316 se jače savija i gubi više po metru.

Koji tip RF kabela ima najmanji gubitak?

Velika valovita tvrda linija je najniža, obično ispod 0,15 dB/m na 1 GHz. Među malim kabelima, 0,400 u fleksibilnom s niskim gubicima obično je praktičan izbor.

Mogu li koristiti SMA konektor na RG58 kabelu?

Samo s tijelom konektora strojno izrađenim za tu skupinu kabela. SMA se izrađuje u nekoliko veličina za različite promjere, a pogrešna neće ispravno stegnuti niti održati impedanciju.

Za što se koristi sklop kabela s niskim PIM-om?

Sklopovi s niskim PIM-om koriste se tamo gdje slabi signali dijele mjesto s jakim odašiljačima, kao što su mobilne instalacije. Održavaju pasivnu intermodulaciju ispod određene granice, obično oko -150 dBc.