วิศวกร RF เคยบอกฉันว่าความล้มเหลวของภาคสนามส่วนใหญ่ไม่ใช่ความล้มเหลวของส่วนประกอบ พวกเขาเป็นความล้มเหลวในการคัดเลือก การเลือกสายโคแอกเชียลจะเริ่มต้นด้วยการตัดสินใจ 3 ประการ ได้แก่ คุณลักษณะอิมพีแดนซ์ ขนาดสายเคเบิล และตระกูลตัวเชื่อมต่อ รับสิทธิ์สามข้อนี้และการออกแบบที่เหลือจะมีเส้นทางสัญญาณที่คาดเดาได้ หากทำผิดข้อหนึ่งแล้วคุณจะต้องแก้ไขการสะท้อนที่ไม่ต่อเนื่องเป็นเวลาหลายสัปดาห์
สายโคแอกเซียลและขั้วต่อเป็นส่วนประกอบเดียว ไม่ใช่สองส่วน คู่ที่จับคู่กันอย่างเหมาะสมจะรักษาอิมพีแดนซ์อย่างต่อเนื่องจาก PCB ไปยังเสาอากาศหรือพอร์ตเครื่องมือ ในขณะที่การผสมผสานที่ไม่ตรงกันจะสร้างการสะท้อน ความร้อน และสัญญาณที่ไม่ต่อเนื่อง นั่นคือเหตุผลที่คู่มือนี้ถือว่าสายเคเบิลและการสิ้นสุดของสายเคเบิลเป็นกระบวนการคัดเลือกเดียว
สายโคแอกเซียลคืออะไรและเหตุใดเรขาคณิตจึงมีความสำคัญ
สายโคแอกเซียลเป็นตัวพาสัญญาณทรงกระบอกที่ประกอบด้วยสี่ชั้นที่มีศูนย์กลางร่วมกัน: ตัวนำภายใน ตัวเว้นระยะไดอิเล็กทริก ชีลด์นำไฟฟ้า และแจ็คเก็ตป้องกัน ความต้านทานลักษณะเฉพาะของมันถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลางตัวนำด้านในต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของชีลด์ เปลี่ยนอัตราส่วนนั้นหรือเปลี่ยนอิเล็กทริก และอิมพีแดนซ์จะเปลี่ยนไปแม้ว่าเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกจะยังคงเท่าเดิมก็ตาม
รูปทรงเดียวกันนี้ยังควบคุมการลดทอนและการจัดการพลังงานอีกด้วย โดยทั่วไปแล้วสายเคเบิลขนาดใหญ่จะมีการสูญเสียน้อยกว่าและมีความสามารถด้านพลังงานสูงกว่า แต่มีราคาสูงกว่า มีน้ำหนักมากกว่า และโค้งงอได้ง่ายกว่า การแลกเปลี่ยนนี้เป็นจุดเริ่มต้นของการเลือกปฏิบัติทุกครั้ง
เลือก 50 โอห์มสำหรับ RF และ 75 โอห์มสำหรับการกระจายวิดีโอ
ใช้ 50 โอห์มทุกครั้งที่สัญญาณเป็น RF ไมโครเวฟ หรือโทรคมนาคม และใช้ 75 โอห์มสำหรับการกระจายวิดีโอ การออกอากาศ และเคเบิลทีวี ค่า 50 โอห์มเป็นการประนีประนอมในทางปฏิบัติระหว่างการลดทอนต่ำและการจัดการพลังงานที่สูงขึ้น ในขณะที่ 75 โอห์มจะช่วยลดการสูญเสียที่ความถี่วิดีโอ และกลายเป็นอิมพีแดนซ์มาตรฐานสำหรับโครงสร้างพื้นฐาน CATV
การผสมระบบอิมพีแดนซ์สามารถทำได้ในความยาวที่สั้นมาก แต่โดยปกติแล้วจะทำให้เกิดการสูญเสียกลับคืน สายเคเบิล 75 โอห์มที่เสียบเข้าไปในระบบ 50 โอห์มจะสร้างอิมพีแดนซ์อิมพีแดนซ์เล็กน้อยทุกครั้งที่เปลี่ยน ซึ่งจะทำให้ VSWR ลดลงและเพิ่มการกระเพื่อมให้กับพาสแบนด์
| ความต้านทาน | ตลาด | สายเคเบิลทั่วไป | ครอบครัวตัวเชื่อมต่อ |
|---|---|---|---|
| 50 โอห์ม | RF/ไมโครเวฟ มือถือ Wi-Fi GPS ทดสอบ | อาร์จี-58, อาร์จี-174, อาร์จี-213, กึ่งแข็ง | สมา, ยังไม่มีข้อความ, ทีเอ็นซี, บีเอ็นซี, 7-16 |
| 75 โอห์ม | กล้องวงจรปิด เคเบิลทีวี วิดีโอออกอากาศ | อาร์จี-59, อาร์จี-6, อาร์จี-11 | F, BNC, อาร์ซีเอ |
พารามิเตอร์สายเคเบิลหลัก: การสูญเสีย กำลังไฟ การป้องกัน และความยืดหยุ่น
เปรียบเทียบพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าสี่ตัวก่อน: การลดทอน การจัดการกำลัง ประสิทธิภาพการป้องกัน และความเสถียรของอิมพีแดนซ์ จากนั้นเพิ่มความยืดหยุ่นทางกลและระดับสิ่งแวดล้อม การลดทอนจะเพิ่มขึ้นตามความถี่ ดังนั้นสายเคเบิลที่เลือกสำหรับ 100 MHz จึงไม่สามารถใช้งานได้ที่ 2.4 GHz
ตัวอย่างเช่น ระยะทาง 10 เมตรของ RG-58 ที่ 900 MHz อาจสูญเสียประมาณ 6 ถึง 7 dB ในขณะที่ RG-213 ที่มีความยาวเท่ากันจะสูญเสียประมาณ 2 ถึง 3 dB ตัวนำขนาดใหญ่และอิเล็กทริกจะกระจายพลังงาน RF น้อยลง RG-174 บางกว่าและสูญเสียมากกว่า RG-58 ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการต่อผมเปียแบบสั้นแทนที่จะใช้เครื่องป้อนแบบยาว
| เคเบิล | ความต้านทาน | เส้นผ่านศูนย์กลาง | ความยืดหยุ่น | การใช้งานทั่วไป | แนวโน้มการสูญเสีย |
|---|---|---|---|---|---|
| RG-58 | 50 โอห์ม | ประมาณ 5 มม | ดี | สายวัดทดสอบ จัมเปอร์ RF แบบสั้น | ปานกลาง |
| RG-174 | 50 โอห์ม | ประมาณ 2.5 มม | ดีมาก | การเดินสายโมดูลภายใน ผมเปีย GPS | สูงกว่า |
| RG-213 | 50 โอห์ม | ประมาณ 10 มม | แข็ง | เครื่องป้อนสถานีฐานมีกำลังสูงกว่า | ล่าง |
| RG-6 | 75 โอห์ม | ประมาณ 7 มม | ดี | CATV, ดาวเทียม, วิดีโอยาวๆ | ล่าง |
| RG-59 | 75 โอห์ม | ประมาณ 6 มม | ดี | กล้องวงจรปิด ลิงค์วิดีโอสั้น ๆ | ปานกลาง |
| RG-11 | 75 โอห์ม | ประมาณ 10 มม | แข็ง | CATV ยาวตกลง | ล่าง |
การเลือกตัวเชื่อมต่อ: จับคู่ช่องสายเคเบิล ความถี่ และสภาพแวดล้อม
ขั้วต่อเป็นส่วนที่เสี่ยงต่อความล้มเหลวมากที่สุดของชุดประกอบโคแอกเซียล RF ดังนั้น ให้เลือกขั้วต่อตามอิมพีแดนซ์ ช่วงความถี่ คัปปลิ้งเชิงกล และเส้นผ่านศูนย์กลางของสายเคเบิลที่แน่นอนที่ได้รับการออกแบบมาให้พอดี จากนั้นตรวจสอบการชุบ แรงบิด และการซีลก่อนการผลิต ตระกูลตัวเชื่อมต่อส่วนใหญ่มีจำหน่ายในรุ่นสำหรับสายเคเบิลแบบยืดหยุ่นและกึ่งแข็ง และซีรีส์ที่ดีได้รับการจัดอันดับให้สูงกว่าความถี่การทำงานจริงของคุณ เนื่องจากไม่ค่อยมีสาย 50 หรือ 75 โอห์มที่สมบูรณ์แบบ
ก่อนที่จะสรุปตระกูลตัวเชื่อมต่อ ให้ตรวจสอบเมทริกซ์ข้อมูลจำเพาะทั้งหมดกับเรา คู่มือการเลือกตัวเชื่อมต่อโคแอกเซียล RF ซึ่งครอบคลุมประเภท ข้อมูลจำเพาะ และคำแนะนำในการเลือกโดยละเอียดมากขึ้น
| ตัวเชื่อมต่อ | ความต้านทาน | ความถี่ | สายเคเบิลทั่วไป | ใช้ |
|---|---|---|---|---|
| BNC | 50/75 โอห์ม | สูงถึง 4 กิกะเฮิร์ตซ์ | อาร์จี-58, อาร์จี-59 | เครื่องมือทดสอบวิดีโอ |
| TNC | 50 โอห์ม | สูงถึง 11 กิกะเฮิร์ตซ์ | RG-58, RG-213 | ลิงค์กลางแจ้งที่ทนต่อการสั่นสะเทือน |
| N | 50 โอห์ม | สูงถึง 11 กิกะเฮิร์ตซ์ | RG-213 ยืดหยุ่นสูญเสียต่ำ กึ่งแข็ง | เสาอากาศกลางแจ้งตัวป้อน |
| SMA | 50 โอห์ม | สูงถึง 18 กิกะเฮิร์ตซ์ | RG-58, RG-174, กึ่งแข็ง | พอร์ตโมดูล อุปกรณ์ทดสอบ |
| เอ็มซีเอ็กซ์/เอ็มเอ็มซีเอ็กซ์ | 50 โอห์ม | สูงถึง 6 กิกะเฮิร์ตซ์ | ไมโครโคแอกเซียล | ลิงก์ PCB ไปยังเสาอากาศขนาดกะทัดรัด |
| 7-16 ดินแดง | 50 โอห์ม | สูงถึง 7.5 กิกะเฮิร์ตซ์ | เครื่องป้อนเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ | สถานีฐานพลังงานสูง |
เมื่อสายเคเบิลป้อนเสาอากาศกลางแจ้ง ขั้วต่อโคแอกเชียล RF ชนิด N ให้โครงสร้างที่ทนต่อสภาพอากาศและประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่เสถียรทั่วทั้งย่านความถี่เซลลูลาร์และ Wi-Fi สำหรับโมดูล RF ขนาดกะทัดรัดและพอร์ตทดสอบ ขั้วต่อโคแอกเซียล SMA RF ยังคงเป็นอินเทอร์เฟซเริ่มต้นสูงสุด 18 GHz และสำหรับเครื่องส่งสถานีฐาน ขั้วต่อโคแอกเชียล 7-16 DIN RF รักษาการสูญเสียการแทรกและการปรับสัญญาณให้ต่ำที่ระดับพลังงานสูง
ขายส่ง 7/16 (L29) ผู้ผลิตตัวเชื่อมต่อโคแอกเซียล RF, โรงงาน Yangzhou Jingcheng Electronics Co., Ltd. เป็นผู้ผลิตตัวเชื่อมต่อโคแอกเซียล RF ของจีน 7/16 (L29) และปัจจัยตัวเชื่อมต่อโคแอกเซียล RF 7/16 (L29)... ดูผลิตภัณฑ์ → 
ผู้ผลิตตัวเชื่อมต่อโคแอกเซียล SMA RF ขายส่งโรงงาน Yangzhou Jingcheng Electronics Co., Ltd. เป็นผู้ผลิตตัวเชื่อมต่อโคแอกเซียล SMA RF ของจีนและโรงงานตัวเชื่อมต่อโคแอกเซียล SMA RF เรานำเสนอ... ดูผลิตภัณฑ์ → 
ผู้ผลิตตัวเชื่อมต่อโคแอกเซียล N RF ขายส่งโรงงาน Yangzhou Jingcheng Electronics Co., Ltd. เป็นผู้ผลิตตัวเชื่อมต่อโคแอกเซียล N RF ของจีนและโรงงานตัวเชื่อมต่อโคแอกเซียล N RF เรานำเสนอ w... ดูผลิตภัณฑ์ → การเลือกการป้องกันและอิเล็กทริกส่งผลต่อภูมิคุ้มกันและเสถียรภาพทางเสียง
การป้องกันจะกำหนดว่าสัญญาณรบกวนภายนอกไปถึงตัวนำภายในมากน้อยเพียงใด และสัญญาณรั่วไหลออกมามากน้อยเพียงใด ในสภาพแวดล้อมที่มีผู้คนหนาแน่นหรือเส้นทางข้อมูลความเร็วสูง ให้ใช้โครงสร้างแบบมีชีลด์สองชั้นหรือแบบฟอยล์บวกถักมากกว่าการถักเปียเดี่ยว ชั้นฟอยล์จะบล็อกสัญญาณรบกวนความถี่สูง ในขณะที่ชั้นแบบถักให้ความแข็งแรงเชิงกลและการต่อสายดินที่มีความต้านทานต่ำ
อิเล็กทริกก็มีความสำคัญไม่แพ้กัน: โพลีเอทิลีนที่เป็นของแข็งนั้นประหยัด แต่จะสูญเสียมากกว่าที่ความถี่ไมโครเวฟ ในขณะที่ไดอิเล็กทริกของโฟมหรือ PTFE จะลดทอนลงด้วยต้นทุนที่สูงกว่า โฟมไดอิเล็กทริกมีน้ำหนักเบาและยืดหยุ่นกว่า แต่มีความไวต่อการบดอัดและความชื้นมากกว่า ดังนั้นควรสงวนไว้สำหรับการวิ่งในร่มและเลือกไดอิเล็กทริกแบบแข็งสำหรับเส้นทางกลางแจ้งหรือเส้นทางที่มีการสั่นสะเทือนสูง
สรุปการเลือกตามแอปพลิเคชัน
วิธีที่เร็วที่สุดในการเลือกสายเคเบิลคือเริ่มจากสภาพแวดล้อมการติดตั้ง และปล่อยให้ข้อกำหนด RF จำกัดสายเคเบิลและตระกูลตัวเชื่อมต่อให้แคบลง: การวิ่งกลางแจ้งที่ยาวนานจะจัดลำดับความสำคัญของการลดทอนและการปิดผนึกสภาพอากาศ การเดินสายระดับโมดูลจะจัดลำดับความสำคัญของขนาดและความยืดหยุ่น และการตั้งค่าการทดสอบจะจัดลำดับความสำคัญของอิมพีแดนซ์ที่ทำซ้ำได้และแรงบิดของตัวเชื่อมต่อที่เสถียร
เครื่องป้อนสถานีฐาน
ใช้ขั้วต่อ 7-16 DIN หรือ N พร้อมสายเคเบิลไดอิเล็กทริกโฟมสูญเสียต่ำ ตรวจสอบประสิทธิภาพการอินเตอร์โมดูเลชั่น
การทดสอบและการวัด
ใช้ขั้วต่อ SMA กับสายเคเบิลกึ่งแข็ง และตรวจสอบความเสถียรของ VSWR ภายใต้การงอและแรงบิดซ้ำๆ
IoT และอุปกรณ์พกพา
ใช้ MMCX หรือ MCX กับไมโครโคแอกเซียลเพื่อประหยัดพื้นที่บอร์ดและให้ผมเปียเสาอากาศยืดหยุ่นและเบา
กล้องวงจรปิดและวิดีโอ
ใช้ RG-59 หรือ RG-6 กับขั้วต่อ BNC โดยคงระบบไว้ที่ 75 โอห์มเพื่อหลีกเลี่ยงสัญญาณรบกวนที่มองเห็นได้
ฟีดเสาอากาศกลางแจ้ง
ใช้ขั้วต่อ N กับสายเคเบิลแบบยืดหยุ่นที่มีฉนวนสองชั้นและข้อต่อกันฝนและแดดที่เสาอากาศ
เชื่อมต่อระหว่างบอร์ดไมโครเวฟ
ใช้ตัวเชื่อมต่อ SMP หรือ 2.92 มม. พร้อมสายเคเบิลกึ่งแข็งเพื่อควบคุมประสิทธิภาพที่สูงกว่า 10 GHz
ข้อควรพิจารณาในการจัดซื้อเชิงปฏิบัติสำหรับการผลิต
สำหรับการสั่งซื้อตามปริมาณ ให้ตรวจสอบพิกัดความเผื่อทางกล คุณภาพการชุบ และความสอดคล้องของอิมพีแดนซ์แบบล็อตต่อล็อต แทนที่จะอาศัยเฉพาะในเอกสารข้อมูลเท่านั้น ขั้วต่อที่ทำงานบนแท่นต้นแบบอาจล้มเหลวในสนามได้หากเส้นผ่านศูนย์กลางตัวนำกลางสายเคเบิลอยู่ที่ขอบของช่วงการย้ำของขั้วต่อ สอบถามซัพพลายเออร์ของคุณเกี่ยวกับการตรวจสอบขนาดการผสมพันธุ์ แรงยึดสายเคเบิล และเอกสารด้านสิ่งแวดล้อม
ผู้ผลิตตัวเชื่อมต่อ RF เฉพาะที่มีแค็ตตาล็อกกว้างๆ ยังสามารถลดจำนวนผู้จำหน่ายของคุณได้อีกด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อการเชื่อมต่อระหว่างกันกลายเป็นเรื่องซับซ้อน ชุดเล็กๆ ที่ระบุได้ชัดเจน อะแดปเตอร์ RF อินเตอร์ไทป์ ครอบคลุมการเปลี่ยนแปลงที่ผิดปกติระหว่างการนำขึ้นและทดสอบ ดังนั้นคุณไม่จำเป็นต้องเดินสายเคเบิลการตั้งค่าการทำงานใหม่สำหรับการวัดครั้งเดียว
คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับการเลือกสายโคแอกเชียล
ฉันสามารถใช้สายเคเบิล 75 โอห์มในระบบ 50 โอห์มได้หรือไม่
จัมเปอร์ชั่วคราวแบบสั้นใช้งานได้ แต่ความไม่ตรงกันจะเพิ่มการสูญเสียการส่งคืน และสามารถสร้างการกระเพื่อมในระบบแบนด์วิธที่แคบได้ หลีกเลี่ยงการใช้ชุดค่าผสมนี้สำหรับการผลิตหรือสำหรับลิงก์ใดๆ ที่ต้องใช้ VSWR ที่เสถียร
RG-6 และ RG-59 แตกต่างกันอย่างไร?
RG-6 มีตัวนำที่ใหญ่กว่าและมีการลดทอนที่ต่ำกว่า ทำให้เป็นตัวเลือกที่ดีกว่าสำหรับดาวเทียม สายเคเบิลยาว และวิดีโอความถี่สูง RG-59 บางกว่า ราคาถูกกว่า และยังเพียงพอสำหรับการเชื่อมต่อ CCTV สั้นๆ
ขั้วต่อใดดีที่สุดสำหรับการใช้งานกลางแจ้ง?
ตัวเชื่อมต่อชนิด N เป็นมาตรฐานกลางแจ้งตามปกติสำหรับ RF เนื่องจากมีโครงสร้างที่ปิดสนิทและประสิทธิภาพที่มั่นคง TNC ยังเหมาะสมเมื่อต้องคำนึงถึงการสั่นสะเทือนอีกด้วย ยืนยันว่าตัวเชื่อมต่อเฉพาะมีเวอร์ชันที่ได้รับการจัดอันดับ IP หรือผ่านสภาพอากาศ
ฉันจะจับคู่ขั้วต่อกับสายเคเบิลของฉันได้อย่างไร?
ตรวจสอบเอกสารข้อมูลตัวเชื่อมต่อเพื่อดูเส้นผ่านศูนย์กลางของสายเคเบิลที่รองรับและเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกไดอิเล็กตริก ไม่ใช่เฉพาะชื่อซีรีส์ เช่น SMA หรือ N สายเคเบิลและตัวเชื่อมต่อต้องมีอิมพีแดนซ์ร่วมกัน และตัวเชื่อมต่อต้องเหมาะสมกับขนาดแจ็กเก็ตด้านนอกของสายเคเบิล
ความยาวสายเคเบิลส่งผลต่ออิมพีแดนซ์หรือไม่?
ไม่ อิมพีแดนซ์เป็นคุณสมบัติต่อหน่วยของโครงสร้างสายเคเบิล ความยาวส่งผลต่อการลดทอนทั้งหมด เฟส และความต้านทานกระแสตรง แต่จะไม่เปลี่ยนความต้านทานลักษณะเฉพาะที่ระบุ
รายการตรวจสอบการคัดเลือกขั้นสุดท้าย
ก่อนที่จะอนุมัติตัวอย่างสำหรับการผลิต ให้ดำเนินการตรวจสอบเหล่านี้:
- ยืนยันว่าอิมพีแดนซ์ของระบบคือ 50 หรือ 75 โอห์ม และสายเคเบิลตรงกัน
- ตรวจสอบการลดทอนและการจัดการพลังงานที่ความถี่การทำงานสูงสุด
- จับคู่ชุดตัวเชื่อมต่อกับเส้นผ่านศูนย์กลางของสายเคเบิลและช่วงความถี่
- เลือกระบบป้องกันสำหรับสภาพแวดล้อมทางเสียงและตรวจสอบข้อกำหนดการรั่วไหลอีกครั้ง
- พิจารณาวัสดุหุ้ม พิกัดอุณหภูมิ และรัศมีการโค้งงอสำหรับการติดตั้งกลางแจ้งหรือแบบโค้งงอ
- ตรวจสอบแรงบิดของตัวเชื่อมต่อ เครื่องมือย้ำ และความสอดคล้องแบบล็อตต่อล็อตกับสายเคเบิลจริง
สายโคแอกเชียลไม่ใช่ส่วนที่แพงที่สุดของระบบ RF แต่ก็เป็นหนึ่งในแหล่งที่มาของการปรับปรุงภาคสนามที่พบบ่อยที่สุด การเลือกอิมพีแดนซ์ คลาสสายเคเบิล และตระกูลตัวเชื่อมต่ออย่างระมัดระวังในการผ่านครั้งแรกจะช่วยประหยัดเวลาในการทดสอบ การทำงานซ้ำของการประกอบ และความล้มเหลวในการทดสอบขั้นสุดท้าย
