อธิบายสาย Coax: โครงสร้าง ความต้านทาน ประเภท และตัวเลือกตัวเชื่อมต่อ

หากคุณพิมพ์ "สาย coax" คุณกำลังมองหาสิ่งเดียวกับ "สาย coax" หรือ "สาย coax" — ผลิตภัณฑ์หนึ่งตัว การสะกดสามคำ คำตอบสั้นๆ ก็คือสายโคแอกเชียลเป็นสายส่งที่สร้างขึ้นจากตัวนำไฟฟ้าสองตัวที่ใช้แกนเดียวร่วมกัน ได้แก่ ตัวนำภายในที่นำสัญญาณและเกราะป้องกันด้านนอกที่ส่งกระแสกลับคืนและบล็อกสัญญาณรบกวนจากภายนอก ช่องว่างระหว่างพวกมันเต็มไปด้วยอิเล็กทริกที่ทำให้ระยะห่างคงที่

เรขาคณิตนั้นคือจุดรวม เนื่องจากระยะห่างไม่เคยเปลี่ยนแปลงไปตามความยาว สายเคเบิลจึงมีอิมพีแดนซ์ลักษณะเดียวกันในทุกจุด ดังนั้นคลื่นจึงเคลื่อนที่ไปข้างหน้าแทนที่จะสะท้อนกลับ อย่างอื่นทั้งหมด เช่น วิ่งได้ไกลแค่ไหน ขั้วต่อชนิดใดที่พอดี สายเคเบิลจะอยู่กลางแจ้งหรือไม่ก็ตาม ตามมาจากสามปัจจัย ได้แก่ อิมพีแดนซ์ ความถี่ และการป้องกัน

สาย Coax คืออะไร?

สายโคแอกเชียลเป็นสายส่งที่ไม่สมดุล โดยสัญญาณจะเคลื่อนที่ไปที่ตัวนำตรงกลาง ในขณะที่ตัวนำด้านนอกทำหน้าที่เป็นเส้นทางส่งกลับและกราวด์อ้างอิง

สี่ชั้นที่มีศูนย์กลางร่วมกันทำงาน และแต่ละชั้นจะปกปิดบางสิ่งที่ชั้นอื่นไม่สามารถทำได้

อิมพีแดนซ์มาจากอัตราส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของชีลด์ต่อเส้นผ่านศูนย์กลางตัวนำตรงกลาง รวมกับค่าคงที่ไดอิเล็กทริกของฉนวน นั่นคือเหตุผลว่าทำไมสายเคเบิลสองเส้นจึงดูเกือบจะเหมือนกันและยังคงเป็นส่วน 50 โอห์มและ 75 โอห์ม

การกำหนดแบบเดิมเช่น อาร์จี-59, อาร์จี-6 และ อาร์จี-58 ยังคงใช้เป็นชวเลข โดยจะอธิบายกลุ่มขนาดและอิมพีแดนซ์ ไม่ใช่ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่แน่นอน ดังนั้นแผ่นข้อมูลจึงอยู่เหนือฉลากเสมอ

50 โอห์มหรือ 75 โอห์ม: จับคู่อิมพีแดนซ์ที่ปลายทั้งสองข้าง

สรุปข้อแรก: โคแอกเชียล 50 โอห์มและ 75 โอห์มไม่สามารถใช้แทนกันได้ในเส้นทาง RF แบบสด แม้ว่าขั้วต่อจะขันสกรูเข้าด้วยกันก็ตาม

อิมพีแดนซ์จะถูกเลือกโดยอุปกรณ์ ไม่ใช่สายเคเบิล พอร์ตวิทยุ เสาอากาศ การทดสอบ และเครื่องมือวัดมีค่าเกือบ 50 โอห์มเสมอ การกระจายวิดีโอและเคเบิลทีวีสร้างขึ้นที่ประมาณ 75 โอห์ม ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมขั้วต่อ F-type จึงดูแตกต่างจาก N หรือ SMA มาก

กับดักคือมีอินเทอร์เฟซบางตัวอยู่ในอิมพีแดนซ์ทั้งสอง BNC และ 1.6/5.6 เป็นตัวอย่างคลาสสิก: BNC 75 โอห์มและ BNC 50 โอห์มจับคู่กันทางกลไก แต่เป็นชิ้นส่วนที่แตกต่างกันทางไฟฟ้า ยืนยันความต้านทานก่อนสั่งซื้อเสมอ และอย่าพิจารณาจากรูปร่างของขั้วต่อ

ความไม่ตรงกันทำให้คุณเสียค่าใช้จ่ายจริงๆ

ข้อสรุปประการแรก: ความต้านทานที่ไม่ตรงกันจะเปลี่ยนส่วนหนึ่งของสัญญาณข้างหน้าให้กลายเป็นภาพสะท้อน และพลังงานนั้นจะไม่หายไป - มันปรากฏขึ้นอีกครั้งเป็นระลอกคลื่น การสูญเสีย และความร้อน

อัตราส่วนของการสะท้อนกลับต่อแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าอธิบายโดย VSWR VSWR ที่ 1.5 สะท้อนถึงกำลังประมาณ 4 เปอร์เซ็นต์ VSWR ที่ 2.0 สะท้อนถึงประมาณร้อยละ 11 ในการวิ่งรับอย่างเดียวระยะสั้นที่อาจมองไม่เห็น บนเครื่องป้อนขนาดยาวหรือเครื่องส่ง จะแสดงเป็น:

• ระลอกคลื่นไปทั่ววงดนตรีแทนที่จะเป็นการตอบสนองแบบแบน
• ลดช่วงที่มีประสิทธิภาพที่เสาอากาศ
• ขั้วต่ออุ่นและปลายสายเคเบิลที่ระดับพลังงานสูงกว่า
• อัตราข้อผิดพลาดที่เพิ่มขึ้นในลิงก์ดิจิทัลที่ก่อนหน้านี้มีเสถียรภาพ

ปัญหาทางกลไกทำให้เกิดอาการเดียวกัน การถักเปียแบบหลวมๆ ปลอกโลหะแบบจีบบางส่วน หรือพื้นผิวที่เชื่อมต่อกันที่สึกหรอจะทำให้เกิดอิมพีแดนซ์กระแทกเล็กๆ ในพื้นที่ และข้อต่อทุกจุดในโซ่จะเพิ่มเอฟเฟกต์ขึ้นเป็นทวีคูณ

ประเภทสาย Coax ทั่วไปและตำแหน่งที่พอดี

สรุปก่อนอื่น: เลือกสายเคเบิลตามอิมพีแดนซ์ การสูญเสียต่อเมตรที่ความถี่สูงสุดของคุณ และสภาพแวดล้อมทางกายภาพ ตามลำดับนั้น

สำหรับแพทช์สั้นนำไปสู่ความแตกต่างระหว่างตระกูลเหล่านี้มีขนาดเล็ก เมื่อผ่านไปไม่กี่เมตรและสูงกว่าประมาณ 1 GHz ค่าการสูญเสียในหน่วย dB ต่อ 100 เมตรที่ความถี่ในการทำงานของคุณจะกลายเป็นตัวเลขที่ตัดสินว่าลิงก์ใช้งานได้หรือไม่

ตัวเชื่อมต่อมักจะตั้งค่าขีดจำกัด ไม่ใช่สายเคเบิล

สรุปก่อนอื่น: ในการใช้งานระยะสั้นและระยะกลางส่วนใหญ่ อินเทอร์เฟซของตัวเชื่อมต่อและคุณภาพของการเชื่อมต่อจะจำกัดประสิทธิภาพก่อนที่สายเคเบิลจะทำได้

การตัดสินใจสามประการทำให้เกิดผลลัพธ์:

1. ซีรี่ส์อินเทอร์เฟซ SMA, MCX, SMB, SMC, BNC, TNC, N, 7/16 DIN, 2.92 มม. และ SMP แต่ละตัวมีช่วงความถี่ ขนาดกลไก และรูปแบบการจับคู่ของตัวเอง อินเทอร์เฟซขนาดเล็กช่วยประหยัดพื้นที่ อันที่ใหญ่กว่ามักจะรอดจากวงจรการผสมพันธุ์ที่มากกว่าและจัดการพลังงานได้มากกว่า
2. วิธีการแนบ การย้ำ แคลมป์ บัดกรี และขั้วต่อแบบกดโดยไม่ต้องใช้บัดกรี เหมาะกับโครงสร้างสายเคเบิลที่แตกต่างกัน การย้ำที่ไม่ดีจะเพิ่มความต้านทานต่อการสัมผัส และเพิ่มอิมพีแดนซ์กระแทกเล็กน้อย ซึ่งวัดได้ง่ายและมองเห็นได้ยาก
3. สไตล์การติดตั้ง อินเทอร์เฟซเดียวกันในเวอร์ชันเคเบิล PCB แผงกั้น หน้าแปลน และไมโครสตริป ช่วยแก้ปัญหาทางกลต่างๆ ตั้งแต่การป้อนผ่านแผงไปจนถึงการเปิดบอร์ดภายในตัวเครื่อง

ในกรณีที่การทำงานยาวนานหรือสภาพแวดล้อมที่รุนแรง การจับคู่การชุบขั้วต่อและประเภทชีลด์ของสายเคเบิลมีความสำคัญพอๆ กับชื่ออินเทอร์เฟซ สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมของตระกูลอินเทอร์เฟซและเกณฑ์การคัดเลือก โปรดดูคำแนะนำของไซต์ ประเภทตัวเชื่อมต่อโคแอกเชียล RF ข้อมูลจำเพาะ และคำแนะนำในการเลือก เป็นเพื่อนที่มีประโยชน์กับรายการตรวจสอบนี้

ตัวเชื่อมต่อโคแอกเซียล RF สำหรับการติดตั้งสายเคเบิล PCB และแผง เลือกดูตัวเชื่อมต่อโคแอกเซียล MCX, SMA, BNC, N และ RF ที่เกี่ยวข้อง รวมถึงตัวเลือกสายเคเบิล PCB หน้าแปลน และแผงกั้นสำหรับส่วนประกอบที่หลากหลาย ดูผลิตภัณฑ์ →

อะแดปเตอร์และขั้วย้อนกลับ: เมื่ออินเทอร์เฟซไม่ตรงกัน

สรุปก่อนอื่น: ใช้อะแดปเตอร์เฉพาะเมื่อคุณไม่สามารถต่อสายเคเบิลใหม่ได้ เนื่องจากอินเทอร์เฟซเพิ่มเติมทุกอันจะทำให้สูญเสียการเสียบเล็กน้อยและมีข้อต่ออีกหนึ่งตัวที่อาจหลวมได้

อะแดปเตอร์แบ่งออกเป็นสามกลุ่มที่ใช้งานได้จริง:

• อะแดปเตอร์แบบ Intertype — 7/16 ถึง N, BNC ถึง SMA, SMA ถึง SMP, N ถึง TNC และที่คล้ายกัน รวมสองซีรี่ส์ที่แตกต่างกัน
• อะแดปเตอร์ชนิดภายใน — ชุดเดียวกันทั้งสองด้านใช้สำหรับเปลี่ยนเพศหรือเป็นส่วนสังเวยซึ่งมีราคาถูกกว่าการเปลี่ยนมากกว่าพอร์ตแผง
• อะแดปเตอร์ขั้วย้อนกลับ — เวอร์ชัน RP-SMA, RP-TNC และ RP-N ซึ่งอินเทอร์เฟซดูเป็นมาตรฐาน แต่เพศของผู้ติดต่อตรงกลางกลับด้าน

มีขั้วย้อนกลับเพื่อให้วิทยุและเสาอากาศไม่สามารถเชื่อมต่อกับชิ้นส่วนผู้บริโภคทั่วไปได้ มันเป็นข้อจำกัดโดยเจตนา ไม่ใช่ข้อบกพร่อง และครึ่งหนึ่งของการผสมพันธุ์จะต้องกลับขั้วด้วย SMA มาตรฐานจะไม่ผสมพันธุ์อย่างถูกต้องกับ RP-SMA ไม่ว่าจะหมุนอย่างระมัดระวังแค่ไหนก็ตาม

อะแดปเตอร์โคแอกเชียล RF สำหรับอินเทอร์เฟซและการแปลงเพศ เปรียบเทียบอะแดปเตอร์ระหว่างประเภทภายใน ประเภทภายใน และแบบกลับขั้ว ซึ่งครอบคลุมการใช้อินเทอร์เฟซ RF แบบ SMA, N, BNC, 7-16 และอื่นๆ ดูผลิตภัณฑ์ →

ระบบป้องกันไฟกระชากสำหรับการวิ่งออกจากอาคาร

สรุปก่อนอื่น: เล้าโลมใดๆ ที่ออกไปกลางแจ้งควรผ่านเครื่องป้องกันฟ้าผ่าแบบอินไลน์ก่อนที่จะไปถึงวิทยุ

ตัวป้องกันโคแอกเชียลจะถูกเลือกตามอินเทอร์เฟซ ตามเพศของตัวเชื่อมต่อ และตามย่านความถี่ จะต้องผ่านโดยสูญเสียน้อยที่สุด ตัวป้องกันที่มีความโปร่งใสที่ 450 MHz อาจไม่มีประโยชน์ที่ 6 GHz ดังนั้นข้อมูลจำเพาะของพาสแบนด์จึงมีความสำคัญมากกว่าระดับไฟกระชากเพียงอย่างเดียว อินเทอร์เฟซครอบคลุม SMA, BNC, TNC, N, 7/16 DIN, ประเภท F, UHF, TAC, FL10 และ RP-SMA ซึ่งหมายความว่าสามารถเสียบตัวป้องกันได้ตามปกติโดยไม่ต้องใช้อะแดปเตอร์

ในทางปฏิบัติ 2 ประการจะช่วยขจัดปัญหาในภายหลัง: เก็บผมเปียหรือสายกราวด์ของตัวป้องกันให้สั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และติดตั้งไว้ในจุดที่เอื้อมถึงเพื่อตรวจสอบได้ เนื่องจากควรเปลี่ยนตัวป้องกันที่ดูดซับแรงกระแทกได้ดี แทนที่จะวางใจได้

ตัวป้องกันฟ้าผ่าแบบโคแอกเซียลสำหรับการป้องกันตัวป้อน RF แบบอินไลน์ ตรวจสอบการปล่อยก๊าซ ควอเตอร์เวฟ และตัวป้องกันแบบไฮบริดสำหรับ N, BNC, F, SMA และซีรีส์โคแอกเซียลอื่นๆ ในเส้นทาง RF กลางแจ้ง ดูผลิตภัณฑ์ →

รายการตรวจสอบที่เป็นประโยชน์ก่อนสั่งซื้อ

สรุปข้อแรก: ยืนยันอิมพีแดนซ์ ความถี่ สภาพแวดล้อม และอินเทอร์เฟซทางกลตามลำดับนั้น และข้อผิดพลาดในการสั่งซื้อส่วนใหญ่ก็หายไป

1. ตรวจสอบความต้านทานที่ปลายทั้งสองของการวิ่ง ไม่ใช่แค่ตอนท้ายที่คุณเห็นเท่านั้น
2. สังเกตความถี่สูงสุดและความยาวรัน จากนั้นตรวจสอบการสูญเสียของสายเคเบิลต่อ 100 ม. ที่ความถี่นั้น
3. ตรวจสอบการครอบคลุมของชิลด์และสภาพแวดล้อม — ในร่ม กลางแจ้ง รังสียูวี อุณหภูมิ การงอ
4. เลือกอินเทอร์เฟซตัวเชื่อมต่อจากพอร์ตอุปกรณ์ จากนั้นเลือกวิธีการต่อจากโครงสร้างสายเคเบิล
5. ตัดสินใจเลือกรูปแบบการติดตั้งและวัดความหนาของแผงสำหรับชิ้นส่วนกั้นและหน้าแปลน
6. ระบุพิกัดความเผื่อที่คุณสนใจ: ขนาดการผสมพันธุ์ แรงบิดของข้อต่อ และแรงยึดสายเคเบิล
7. นับข้อต่อ. อะแดปเตอร์ ทุกตัวที่กั้นการป้อนผ่าน และตัวป้องกัน จะเพิ่มการสูญเสียและอีกหนึ่งจุดของความล้มเหลว
8. ซื้อชิ้นส่วนปลายสายเคเบิลและปลายแผงจาก ซัพพลายเออร์ส่วนประกอบ RF รายเดียวกัน เพื่อให้ความคลาดเคลื่อนและการชุบมีความสม่ำเสมอทั่วทั้งชุดประกอบ

คำถามที่พบบ่อย

“สาย coax” ต่างจากสาย coax หรือไม่?

ไม่ใช่ครับ เป็นสายชนิดเดียวกันพิมพ์มีช่องว่างตรงกลาง Coax, coax และ co-ax ทั้งหมดหมายถึงสายเคเบิลที่มีตัวนำภายในและชีลด์ด้านนอกที่มีศูนย์กลางร่วมกัน

ฉันสามารถใช้สายเคเบิล 75 โอห์มกับวิทยุ 50 โอห์มได้หรือไม่

คุณสามารถเชื่อมต่อได้ แต่คุณไม่ควรคาดหวังว่ามันจะทำงานได้ดี ความไม่ตรงกันทำให้เกิดการสะท้อนและการสูญเสียเพิ่มเติม และผลกระทบจะเพิ่มขึ้นตามความยาวของสายเคเบิล ใช้สายเคเบิล 50 โอห์มและขั้วต่อ 50 โอห์มสำหรับอุปกรณ์วิทยุ

การใช้ coax นานขึ้นหมายถึงการสูญเสียมากขึ้นหรือไม่?

ใช่. การสูญเสียระบุเป็น dB ต่อ 100 ม. ที่ความถี่ที่ระบุ ดังนั้นจึงปรับขนาดตามความยาวและความถี่ การเพิ่มความยาวเป็นสองเท่าจะทำให้สูญเสียเป็นสองเท่า การย้ายไปยังวงดนตรีที่สูงกว่าจะต้องเสียค่าใช้จ่ายมากขึ้นอีกครั้ง

Coax แบบมีชิลด์เดี่ยวและแบบ Double Shield แตกต่างกันอย่างไร?

สายเคเบิลหุ้มฉนวนเดี่ยวใช้แบบถักเปียเท่านั้น มีฉนวนหุ้มสองชั้นเพิ่มชั้นฟอยล์ ซึ่งมักจะเชื่อมติดกับไดอิเล็กทริก ซึ่งเพิ่มความครอบคลุมและปรับปรุงการปฏิเสธสัญญาณรบกวน ซึ่งมีประโยชน์ใกล้กับมอเตอร์ อุปกรณ์จ่ายไฟสวิตชิ่ง และสายเคเบิลหนาแน่น

อะแดปเตอร์ลดระดับสัญญาณหรือไม่?

อะแดปเตอร์แต่ละตัวจะเพิ่มการสูญเสียการแทรกเล็กน้อย ซึ่งมักจะเป็นสองสามในสิบของ dB บวกกับข้อต่อทางกลอีกหนึ่งจุด อะแดปเตอร์ตัวเดียวไม่ค่อยมีปัญหา โซ่สี่อันเป็นโซ่ที่วัดได้

โดยสรุป: สายโคแอกเชียลถูกกำหนดโดยรูปทรงที่มีศูนย์กลาง และพฤติกรรมของสายเคเบิลถูกกำหนดโดยอิมพีแดนซ์ ความถี่ และการชีลด์ ยืนยันความต้านทานของพอร์ต ตรวจสอบการสูญเสียที่ความถี่สูงสุดของคุณ เลือกอินเทอร์เฟซตัวเชื่อมต่อที่ตรงกับอุปกรณ์ และรักษาจำนวนข้อต่อให้น้อย ทำสี่สิ่งเหล่านั้นและข้อกำหนดที่เหลือเป็นไปตามธรรมชาติ