RF-kaapelityypit: käytännön opas koaksiaalisiin tyyleihin, signaalin katoamiseen ja valintaan

1 m:n RG58-hyppyjohdin maksaa noin 1 dB 2,4 GHz:llä, mikä on noin 20 % sisään tulevasta tehosta. Vaihda se 0,141:n puolijäykkään kaapeliin, niin sama ajo menettää hieman yli puolet siitä. Mikään muu kokoonpanossa ei muuttunut - vain kaapelityyppi muuttui.

Siksi kaapeliperhe on yleensä ensimmäinen oikea valinta, kun verrataan RF-kaapelityyppejä. Impedanssi päättää, mihin kaapeli saa kytkeytyä, rakenne päättää kuinka paljon signaalia saavuttaa etäpään, ja liitinliitäntä rajoittaa taajuuden, jonka valmis kokoonpano voi kantaa. Seuraava kattaa, kuinka perheet eroavat toisistaan, mitä lomakenumerot itse asiassa tarkoittavat ja missä tilaukset useimmiten menevät pieleen.

Tärkeimmät RF-kaapelityypit, vertailu

Lähes jokainen luettelokaapeli kuuluu johonkin viidestä perheestä. Ne menevät päällekkäin impedanssi- ja liitinvaihtoehdoissa, joten todelliset erot johtuvat menetyksestä tietyllä halkaisijalla, kuinka tiukalle voit taivuttaa niitä ja reititetäänkö juoksu koskaan uudelleen.

Ohjeellinen vaimennus taajuudella 1 GHz tavallisissa 50 ohmiain perheissä; arvot muuttuvat halkaisijan, eristeen ja valmistajan mukaan, joten vahvista toimittajan tietolehteä vastaan.
Perhe	Tyypilliset koot	Häviö 1 GHz:ssä (dB/m)	Soveltuu parhaiten	Tärkein kompromissi
Joustava (RG-tyyli)	RG316, RG58, RG213, 1,9–10,3 mm	0,3–1,2	Penkkihypyt, lyhyet juoksut, laboratoriopaikat	Suurin häviö tietyllä halkaisijalla
Pienihäviö joustava	0,240 tuumaa, 0,400 tuumaa, vaahto tai ilmaväli	0,1–0,45	Antennisyöttölaitteet, rakennuksen sisäiset ajot	Jäykempi takki, leveämpi taivutussäde
Puolijäykkä	.047–.250 tuumaa, kiinteä PTFE, kupariputki	0,2–1,2	Vaihekriittiset polut, tiheä sisäinen reititys	Ei voida reitittää uudelleen muodostamisen jälkeen
Mukautuva	0,086–0,250 tuumaa, käsin muotoiltava	0,25–1,0	Tiukat kotelot, prototyyppireititys	Vähemmän toistettavissa, lyhyempi joustoikä
Aaltopahvi (kovalinjainen)	1/2 tuumaa, 7/8 tuumaa	0,05–0,15	Pitkät syöttölaitteet, suuri teho, ulkona	Taivutussäde ja liittimen hinta

Yli 10 metrin ajon aikana 2 GHz:llä RG58 menettää noin 9 dB, kun taas 0,240 pienihäviöisessä kaapelissa menettää noin 3 dB. Tämä rako tulee eristeestä ja suojasta, ei kuparista.

Impedanssi tulee ensin: 50 tai 75 ohmiaia

Kaksi impedanssia kattaa lähes kaiken RF-työn, eivätkä ne ole keskenään vaihdettavissa.

50 ohm

Langaton, tutka, GPS, testilaitteet
Standardi SMA-, N-, TNC- ja 2,4 mm liitännöille
Oletusarvo kaikille, jotka kuljettavat moduloitua signaalia

75 ohm

Videolähetys, CATV, satelliitti IF-jakelu
Yleinen BNC- ja F-liittimissä
N-tyyppiä tuotetaan harvoin 75 ohmissa

75 ohmin pistoke 50 ohmin liittimessä ei katkea suoraan – se heijastaa. Liitos lisää paluuhäviötä, lähde näkee huonomman kuorman ja pyyhkäisy näyttää aaltoilua, joka usein syytetään kaapelia. Sekoitus on helpoin erehtyä BNC:llä, jossa 50 ja 75 ohmin versiot näyttävät ulkopuolelta samanlaisilta ja eroavat vain dielektrisestä ja keskitastasta.

Kaapelin sisällä: neljä kerrosta, neljä työtä

Jokainen kerros siirtää eri numeroa tietolomakkeessa, minkä vuoksi kaksi kaapelia, joilla on sama impedanssi, voivat käyttäytyä hyvin eri tavalla.

Katkaistu näkymä koaksiaalikaapelista: dielektrisyys asettaa häviön ja nopeuskertoimen, suojus asettaa vuodon ja suojauksen.

Keskijohdin: kiinteä kupari pienimmän häviön ja vakaan vaiheen saavuttamiseksi; juuttunut joustavaan elämään.
Dielektrinen: kiinteä PE (nopeuskerroin noin 0,66) on halpaa ja vakaata, vaahdotettu PE (0,80–0,88) leikkaa hävikkiä, mutta on pehmeämpi, kiinteä PTFE (noin 0,70) kestää lämpöä ja sopii puolijäykkään rakenteeseen.
Suoja: yksi punos antaa 90–95 % peittävyyden, kun taas folio plus punos peittää täyden peiton ja parantaa seulontaa korkealla taajuudella – jäykkyyden kustannuksella.
Takki: PVC sisätiloissa, FEP lämpötilan ja kemikaalien kestävyyteen, TPU ulkokäyttöön.

Nopeustekijä on se, jonka ostajat useimmiten ohittavat. Kiinteä PE-kaapeli, jonka kerroin on 0,66, on sähköisesti 1,5 kertaa fyysiseen pituuteensa nähden, joten 3 m koaksiaalia käyttäytyy kuin 4,5 m vapaata tilaa. Tällä on merkitystä vaihesovitetuille pareille, viivelinjoille ja antennijohtosarjoille, joissa kaksi fyysisesti samanpituista kaapelia voi silti saapua epätasaisesti, jos niiden eristeet poikkeavat toisistaan.

Tappiolukujen lukeminen pettymättä

Tietosivun vaimennus mitataan pyyhkäisyanalysaattorilla huoneenlämpötilassa sovitetuiksi 50 ohmin kuormituksiksi ja ilmoitetaan joko dB per 100 jalkaa tai dB per 100 m. Yksikkömuunnos on paikka, jossa virheet hiipivät sisään: 0,5 dB/100 jalkaa on sama kaapeli kuin 1,6 dB/100 m, mutta nämä kaksi numeroa näyttävät kaukana toisistaan tarjouslomakkeessa.

Ohjeellinen vaimennus taajuudella 1 GHz, dB per metri. Luvut ovat tyypillisiä julkaistuja arvoja ja vaihtelevat toleranssin ja rakenteen mukaan.

Vaimennus taajuuden funktiona, dB per metri, olettaen, että häviö kasvaa taajuuden neliöjuurella.

Häviö kasvaa karkeasti taajuuden neliöjuurella, joten 1 GHz:llä noteerattu kaapeli on noin 2,4 kertaa häviömpi 6 GHz:llä. Jos linkki toimii 3,5 GHz:n taajuudella, pyydä vaimennusta 3,5 GHz:llä otsikon numeron sijaan ja vahvista toleranssi – plus tai miinus 5 % tuotantoerien välillä on normaalia.

Super Low-Loss Flexible RF Cable Assembly

Erittäin vähähäviöinen joustava RF-kaapelikokoonpano Esipäätetty kokoonpano korkeataajuuksisille linkeille, tarjoaa erittäin pienen välityshäviön ja vakaan vaiheen suorituskyvyn, jossa jokaisella desibelillä on merkitystä. Näytä tuote →

Kun joka kymmenes desibeli on tärkeä, valmiiksi päätetty erittäin pienihäviöinen joustava kokoonpano poistaa laskelmasta sekä poimutuksen että arvauksen.

Liitinliitännät asettavat kattoon

Käyttöliittymä peittää kokoonpanon. SMA-päätteinen kaapeli ei toimita 40 GHz:n taajuutta yksinkertaisesti siksi, että koaksiaali on korkeampi – liittimen yläraja määrää, samoin kuin käynnistys korttiin tai moduuliin, johon se liittyy.

Tyypillinen maksimikäyttötaajuus tavallisille 50 ohmin liitännöille; todellinen raja riippuu tietystä liittimen rungosta, kaapelista ja laukaisusta.
Käyttöliittymä	Tyypillinen maksimi	Yleinen kaapelipariliitos	Huomautuksia
BNC	4 GHz	RG58, RG174	Bajonettiliitos, nopea laboratoriopaikkaus
TNC	11 GHz	RG58, RG316	Kierteinen BNC-versio, parempi tärinän alla
N-tyyppinen	11-18 GHz	0,400 tuumaa, 1/2 tuumaa aallotettua	Ulkosyöttölaitteet, keskiteho
SMA	26,5 GHz	.141 puolijäykässä, RG316	Yleisin mikroaaltoliitäntä
2,4 mm	50 GHz	0,086 tuumaa, 0,141 tuumaa	Tarkkuustesti, instrumenttiportit
1,85 mm	67 GHz	0,047–0,086 tuumaa	Korkeataajuiset instrumentit ja moduulit

Valitse ensin liitäntä ja sitten siihen sopiva kaapeli. Jokainen liitinrunko on koneistettu tietylle kaapelihalkaisija-alueelle, joten RG58:lle rakennettu liitin ei istu 0,240:n päälle pienihäviöisessä kaapelissa, vaikka molemmat ovat 50 ohmia.

SMA RF koaksiaaliliitinsarja Kierteitetyt 50 Ω liittimet, jotka kattavat DC–26,5 GHz, uros- ja naarasversiot sekä kaapelien yhteensopivuustaulukot liitäntöjen sovittamiseksi kokoonpanoihin. Näytä tuote →

SMA on edelleen penkki- ja mikroaaltouunitöiden työhevonen, minkä vuoksi se näkyy niin monissa rakentamissamme kokoonpanoissa.

Yhteensopiva kaapeli liittimeen ja työhön

Useimmat valintaargumentit katoavat, kun sovellus on nimetty. Nämä parit kattavat suurimman osan tilauksista:

Penkki ja laboratorio, alle 1 m: RG316 tai RG58 SMA:lla. Muutamalla desibelin kymmenesosalla tuskin on joustavuuden ja kustannusten ohella väliä.
Ulkosyöttölaite, 10–50 m: 0,400 pienihäviöinen tai 1/2 aallotettu N-tyypin kanssa. Liitoksen säänkestävyydellä on enemmän merkitystä kuin viimeiset 0,3 dB.
Vaihekriittinen johtosarja: puolijäykkä tai joustava kaapeli, joka toimitetaan vaihesovitettuna sarjana ilmoitetulla toleranssilla asteina tietyllä taajuudella.
Matala-PIM-paikat: PIM-arvon määrittämät kokoonpanot kaksisävytestissä, yleensä noin -150 dBc, pelkän lisäyshäviön sijaan.
Laipio, tyhjiö- tai paineraja: hermeettisesti suljetut liittimet ja lasi-metallitiivisteet, joissa liitoksen on kestettävä painetta ja annettava signaali.

Jos puristaminen talon sisällä ei ole käytännöllistä, valmiiksi päätetyt kokoonpanot saapuvat testattuina ja merkittyinä; tämä yleiskatsaus mitä RF-kaapelikokoonpanot tekevät kattaa niiden mukana tulevat ylimääräiset sekit.

N-tyypin RF-koaksiaaliliitinsarja Kierteitetyt 50 Ω ja 75 Ω liittimet DC–18 GHz ja DC–3 GHz, sopivat syöttöajoihin, jotka kohtaavat sään, vääntömomentin ja toistuvan parituksen. Näytä tuote →

Syöttöajoissa N-tyypin runko on yleensä ratkaiseva osa materiaalia, koska sen täytyy kestää sää, vääntömomentti ja toistuva parittelu.

Viisi yksityiskohtaa, jotka aiheuttavat uudelleenkäsittelyä

Sekoitetaan dB/100 ft ja dB/100 m samalla vertailusivulla. Muunna ensin kaikki ja vertaa sitten.
Parin lainaus pelkästään pituuden perusteella. Myös nopeustekijän täytyy sopia, tai pari sovitetaan vain yhdellä taajuudella.
Liittimen tilaaminen tarkistamatta sen kaapeliryhmää. Tietolomakkeessa luetellaan kaapelityypit, joita varten runko on koneistettu.
Taivutussäteen huomioiminen. Kiertymä muuttaa impedanssia pysyvästi; taipuisat kaapelit ilmoitetaan yleensä kymmenen kertaa ulkohalkaisijalla.
Lämpötilaa ja sisääntuloa ei ole ilmoitettu. PVC-takki on hyvä sisätiloissa ja huono valinta mastossa, kun taas FEP tai TPU maksavat yleensä hyvin vähän enemmän.

Usein kysytyt kysymykset

Mitä koaksiaalikaapeleita on eri tyyppejä?

Tärkeimmät RF-kaapelityypit ovat joustava RG-tyylinen, pienihäviöinen taipuisa, puolijäykkä, mukautuva ja aallotettu kovalinjainen, kukin jaettu jälleen impedanssin ja halkaisijan mukaan.

Onko 50 ohmia parempi kuin 75 ohm?

Kumpikaan ei ole parempi. 50 ohmin sopii langattomiin, tutka- ja testivarusteisiin; 75 ohmia sopii video- ja CATV-jakelulle. Näiden kahden sekoittaminen aiheuttaa heijastuksia liitoksessa.

Mitä eroa on RG58:lla ja RG316:lla?

Molemmat ovat 50 ohmin joustavia kaapeleita, mutta RG316 on halkaisijaltaan noin 2,5 mm PTFE-dielektrillä, kun taas RG58 on noin 5 mm kiinteällä PE:llä. RG316 taipuu tiukemmin ja menettää enemmän metriä kohti.

Millä RF-kaapelityypillä on pienin häviö?

Suuri aallotettu kovaviiva on alhaisin, tyypillisesti reilusti alle 0,15 dB/m 1 GHz:llä. Pienistä kaapeleista 0,400 pienihäviöinen joustava on yleensä käytännöllinen valinta.

Voinko käyttää SMA-liitintä RG58-kaapelissa?

Vain kyseiselle kaapeliryhmälle koneistetun liitinrungon kanssa. SMA:ta valmistetaan useita kokoja eri halkaisijoille, ja väärä ei purista oikein tai pidä impedanssia.

Mihin matala-PIM-kaapelikokoonpanoa käytetään?

Low-PIM-kokoonpanoja käytetään, kun heikot signaalit jakavat paikan vahvojen lähettimien, kuten matkapuhelinasennuksien, kanssa. Ne pitävät passiivisen keskinäismodulaation tietyn rajan alapuolella, yleensä noin -150 dBc.