Tipuri de cabluri RF: un ghid practic pentru stilurile coaxiale, pierderea semnalului și selecția

Un jumper RG58 de 1 m vă costă aproximativ 1 dB la 2,4 GHz, ceea ce reprezintă aproximativ 20% din puterea care intră. Schimbați-l cu un cablu semirigid de 0,141 in și aceeași rulare pierde puțin peste jumătate. Nimic altceva din ansamblu nu s-a schimbat - doar tipul de cablu s-a schimbat.

De aceea, familia de cabluri este de obicei prima decizie care merită luată corect atunci când comparăm tipurile de cabluri RF. Impedanța decide la ce se permite cablul să se conecteze, construcția decide cât de mult semnal ajunge la capătul îndepărtat, iar interfața conectorului limitează frecvența pe care o poate transporta ansamblul finit. Ceea ce urmează acoperă modul în care diferă familiile, ce înseamnă de fapt numerele foilor de date și unde comenzile merg greșit cel mai adesea.

Principalele tipuri de cabluri RF, comparate

Aproape fiecare cablu de catalog se încadrează într-una din cele cinci familii. Ele se suprapun în opțiunile de impedanță și conector, astfel încât diferențele reale se reduc la pierderea pentru un diametru dat, cât de strâns le puteți îndoi și dacă rularea va fi vreodată redirecționată.

Atenuare indicativă la 1 GHz pentru familiile comune de 50 ohmii; valorile se schimbă cu diametrul, dielectricul și producătorul, deci confirmați cu fișa tehnică a furnizorului.
Familie	Dimensiuni tipice	Pierdere la 1 GHz (dB/m)	Cel mai potrivit pentru	Principalul compromis
Flexibil (stil RG)	RG316, RG58, RG213, 1,9–10,3 mm	0,3–1,2	Saritori pe bancă, curse scurte, petice de laborator	Pierderea cea mai mare pentru un diametru dat
Flexibil cu pierderi reduse	0,240 in, 0,400 in, spumă sau distanță de aer	0,1–0,45	Alimentatoare de antene, circuite în clădire	Jachetă mai rigidă, rază de curbură mai mare
Semi-rigid	.047–.250 in, PTFE solid, tub de cupru	0,2–1,2	Căi critice de fază, rutare internă densă	Nu poate fi redirecționat după formare
Conformabil	.086–.250 in, formabil manual	0,25–1,0	Carcase etanșe, rutare prototip	Mai puțin repetabil, durată de viață mai scurtă la flexibilitate
ondulat (linie dură)	1/2 inch, 7/8 in	0,05–0,15	Alimentatoare lungi, putere mare, alergări în aer liber	Raza de curbură și costul conectorului

Pe o rulare de 10 m la 2 GHz, RG58 pierde aproximativ 9 dB, unde 0,240 în cablu cu pierderi reduse pierde aproximativ 3 dB. Acest decalaj provine de la dielectric și de la scut, nu de la cupru.

Impedanța este pe primul loc: 50 sau 75 ohmii

Două impedanțe acoperă aproape toate lucrările RF și nu sunt interschimbabile.

50 ohm

Wireless, radar, GPS, instrumente de testare
Standard pentru interfețe SMA, N, TNC și 2,4 mm
Implicit pentru orice purtător de semnal modulat

75 ohm

Difuzare video, CATV, distribuție IF prin satelit
Frecvent în conectorii BNC și F
Tipul N este rareori produs la 75 ohmi

O mufă de 75 de ohmi la o mufă de 50 de ohmi nu eșuează complet - reflectă. Îmbinarea adaugă pierderi de rentabilitate, sursa vede o sarcină mai proastă, iar o măturare arată o ondulație care este adesea pusă pe seama cablului. Amestecarea este cel mai ușor de greșit cu BNC, unde versiunile de 50 și 75 ohmi arată identic din exterior și diferă doar în pinul dielectric și central.

În interiorul cablului: patru straturi, patru locuri de muncă

Fiecare strat mută un număr diferit pe foaia de date, motiv pentru care două cabluri cu aceeași impedanță se pot comporta foarte diferit.

Vedere tăiată a unui cablu coaxial: dielectricul stabilește pierderea și factorul de viteză, ecranul stabilește scurgerea și ecranarea.

Conductor central: cupru solid pentru cea mai mică pierdere și fază stabilă; blocat pentru viață flexibilă.
Dielectric: PE solid (factor de viteză de aproximativ 0,66) este ieftin și stabil, PE spumat (0,80–0,88) reduce pierderile, dar este mai moale, PTFE solid (aproximativ 0,70) gestionează căldura și se potrivește construcțiilor semirigide.
Scut: o singură împletitură oferă 90-95% acoperire, în timp ce folia plus împletitură se apropie de acoperirea completă și îmbunătățește ecranarea la frecvență înaltă - cu prețul rigidității.
Jachetă: PVC pentru interior, FEP pentru rezistență la temperatură și chimică, TPU pentru abraziune în exterior.

Factorul de viteză este elementul pe care cumpărătorii îl ignoră cel mai adesea. Un cablu solid-PE cu un factor de 0,66 este electric de 1,5 ori lungimea sa fizică, deci 3 m coaxial se comportă ca 4,5 m de spațiu liber. Acest lucru contează pentru perechile potrivite în fază, liniile de întârziere și cablajele de antene, unde două cabluri de lungime fizică egală pot ajunge în decalaj dacă dielectricii lor diferă.

Citirea cifrelor de pierderi fără a te lăsa păcălit

Atenuarea fișei de date este măsurată pe un analizor măturat la temperatura camerei în sarcini de 50 ohmi potrivite și cotată fie în dB la 100 ft, fie în dB la 100 m. Conversia unităților este locul în care apar greșeli: 0,5 dB/100 ft este același cablu ca 1,6 dB/100 m, dar cele două numere arată departe unul de celălalt pe o foaie de cotație.

Atenuare indicativă la 1 GHz, dB pe metru. Cifrele sunt valori tipice publicate și variază în funcție de toleranță și construcție.

Atenuare față de frecvență, în dB pe metru, presupunând că pierderea crește cu rădăcina pătrată a frecvenței.

Pierderea crește aproximativ cu rădăcina pătrată a frecvenței, așa că un cablu citat la 1 GHz este de aproximativ 2,4 ori mai pierdere la 6 GHz. Dacă legătura rulează la 3,5 GHz, cereți atenuarea la 3,5 GHz și nu numărul de titlu și confirmați toleranța - plus sau minus 5% între loturile de producție este normal.

Super Low-Loss Flexible RF Cable Assembly

Ansamblu de cablu RF flexibil cu pierderi super reduse Ansamblu pre-terminat pentru legături de înaltă frecvență, oferind pierderi de inserție ultra-scăzute și performanță stabilă în fază acolo unde fiecare decibel contează. Vizualizare produs →

Atunci când fiecare zecime de decibel contează, un ansamblu flexibil pre-terminat cu pierderi foarte mici îndepărtează atât ondularea, cât și presupunerile din acel calcul.

Interfețele conectorului stabilesc plafonul

Interfața acoperă ansamblul. Un cablu terminat cu SMA nu va furniza 40 GHz pur și simplu pentru că coaxialul este evaluat mai mult - limita superioară a conectorului guvernează, la fel și lansarea în placa sau modulul cu care se împerechează.

Frecvența de operare maximă tipică pentru interfețele comune de 50 ohmi; limita reală depinde de corpul conectorului specific, cablu și lansare.
Interfață	Maxim tipic	Împerecherea cablului comun	Note
BNC	4 GHz	RG58, RG174	Cuplaj baionetă, plasare rapidă de laborator
TNC	11 GHz	RG58, RG316	Varianta BNC filetata, mai buna sub vibratii
de tip N	11–18 GHz	0.400 in, 1/2 in carton ondulat	Hranitoare de exterior, putere medie
SMA	26,5 GHz	.141 în semirigid, RG316	Cea mai comună interfață cu microunde
2,4 mm	50 GHz	.086 in, .141 in	Test de precizie, porturi pentru instrumente
1,85 mm	67 GHz	.047–.086 in	Instrumente și module de înaltă frecvență

Alegeți mai întâi interfața, apoi cablul care i se potrivește. Fiecare corp de conector este prelucrat pentru o gamă definită de diametre de cablu, astfel încât un conector construit pentru RG58 nu se va așeza pe un cablu cu pierderi reduse de 0,240, chiar dacă ambele sunt de 50 ohmi.

Seria de conectori coaxiali RF SMA Conectori filetate de 50Ω care acoperă DC–26,5 GHz, cu variante masculin și feminin și tabele de compatibilitate a cablurilor pentru potrivirea interfețelor la ansambluri. Vizualizare produs →

SMA rămâne calul de bătaie al muncii pe bancă și cu microunde, motiv pentru care apare în atât de multe dintre ansamblurile pe care le construim.

Cablu potrivit la conector și la locul de muncă

Majoritatea argumentelor de selecție dispar odată ce aplicația este numită. Aceste perechi acoperă majoritatea comenzilor:

Bancă și laborator, sub 1 m: RG316 sau RG58 cu SMA. Câteva zecimi de decibel nu contează cu greu lângă flexibilitate și cost.
Alimentator exterior, 10–50 m: 0,400 in cu pierderi reduse sau 1/2 in ondulat cu tip N. Izolarea articulației contează mai mult decât ultimii 0,3 dB.
Cablaj critic de fază: cablu semirigid sau flexibil furnizat ca un set de fază potrivită cu o toleranță declarată în grade la o frecvență stabilită.
Site-uri cu PIM scăzut: ansambluri specificate după valoarea PIM în cadrul unui test cu două tonuri, de obicei în jur de -150 dBc, mai degrabă decât doar prin pierderea de inserție.
Limită de perete, vid sau presiune: conectori etanșați ermetic și etanșări sticlă-metal în care îmbinarea trebuie să mențină presiunea și semnalul.

Dacă sertizarea internă nu este practică, ansamblurile preterminate ajung testate și etichetate; această privire de ansamblu asupra ce fac ansamblurile de cabluri RF acoperă controalele suplimentare care vin cu ele.

Seria de conectori coaxiali RF de tip N Conectori filetate de 50Ω și 75Ω evaluați la DC–18 GHz și DC–3 GHz, potriviți pentru rulajele de alimentare care se confruntă cu intemperii, cuplu și împerechere repetată. Vizualizare produs →

Pentru rulajele de alimentare, corpul de tip N este de obicei partea decisivă a listei de materiale, deoarece trebuie să supraviețuiască intemperiilor, cuplului și împerecherilor repetate.

Cinci detalii care provoacă reluare

Amestecarea dB/100 ft și dB/100 m pe aceeași foaie de comparație. Mai întâi convertiți totul, apoi comparați.
Citând o pereche potrivită numai după lungime. Factorul de viteză trebuie să se potrivească și el, sau perechea se potrivește doar la o singură frecvență.
Comandarea unui conector fără a verifica grupul de cabluri. Fișa tehnică listează tipurile de cablu pentru care a fost prelucrat corpul.
Ignorând raza de curbură. O îndoire modifică permanent impedanța; cablurile flexibile sunt de obicei citate la zece ori diametrul exterior.
Lăsând temperatura și intrarea nedeclarate. O jachetă din PVC este bună în interior și o alegere proastă pe un catarg, în timp ce FEP sau TPU costă de obicei foarte puțin mai mult.

Întrebări frecvente

Care sunt diferitele tipuri de cablu coaxial?

Principalele tipuri de cabluri RF sunt flexibile în stil RG, flexibile cu pierderi reduse, semirigide, conformabile și ondulate, fiecare împărțit din nou după impedanță și diametru.

Este 50 ohmi mai bun decât 75 ohmi?

Nici unul nu este mai bun. 50 ohmi se potrivesc wireless, radar și echipamente de testare; 75 ohmi se potrivește distribuției video și CATV. Amestecarea celor două cauzează reflexii la articulație.

Care este diferența dintre RG58 și RG316?

Ambele sunt cabluri flexibile de 50 ohmi, dar RG316 are un diametru de aproximativ 2,5 mm cu un dielectric PTFE, în timp ce RG58 are aproximativ 5 mm cu PE solid. RG316 se îndoaie mai strâns și pierde mai mult pe metru.

Ce tip de cablu RF are cea mai mică pierdere?

Linia rigidă ondulată mare este cea mai scăzută, de obicei cu mult sub 0,15 dB/m la 1 GHz. Printre cablurile mici, 0,400 în flexibil cu pierderi reduse este de obicei alegerea practică.

Pot folosi un conector SMA pe cablul RG58?

Doar cu un corp conector prelucrat pentru acel grup de cabluri. SMA este fabricat în mai multe dimensiuni pentru diferite diametre, iar cel greșit nu va sertizat corect și nu va menține impedanța.

Pentru ce este utilizat un ansamblu de cablu cu PIM scăzut?

Ansamblurile low-PIM sunt folosite acolo unde semnalele slabe partajează un site cu transmițători puternici, cum ar fi instalațiile celulare. Acestea mențin intermodulația pasivă sub o limită specificată, de obicei în jur de -150 dBc.