Các loại cáp RF: Hướng dẫn thực hành về kiểu dỗ, mất tín hiệu và lựa chọn

Bộ nhảy RG58 dài 1 m tiêu tốn của bạn khoảng 1 dB ở tần số 2,4 GHz, tương đương khoảng 20% công suất đi vào. Đổi nó lấy cáp bán cứng 0,141 và cùng một lần chạy sẽ mất hơn một nửa số đó. Không có gì khác trong tổ hợp thay đổi - chỉ có loại cáp là có.

Đó là lý do tại sao dòng cáp thường là quyết định đúng đắn đầu tiên khi so sánh các loại cáp RF. Trở kháng quyết định cáp được phép kết nối với cái gì, cấu trúc quyết định lượng tín hiệu đến đầu xa và giao diện đầu nối giới hạn tần số mà bộ phận hoàn thiện có thể mang theo. Phần tiếp theo đề cập đến sự khác nhau giữa các họ, ý nghĩa thực sự của các số trong bảng dữ liệu và vị trí các đơn hàng thường bị sai nhất.

Các loại cáp RF chính, được so sánh

Gần như mọi cáp danh mục đều thuộc một trong năm họ. Chúng trùng nhau về các tùy chọn trở kháng và đầu nối, do đó, sự khác biệt thực sự sẽ giảm xuống đối với một đường kính nhất định, mức độ bạn có thể uốn cong chúng và liệu đường chạy có được định tuyến lại hay không.

Mức suy giảm chỉ định ở tần số 1 GHz cho dòng 50 ôm thông thường; các giá trị thay đổi theo đường kính, chất điện môi và nhà sản xuất, vì vậy hãy xác nhận dựa trên bảng dữ liệu của nhà cung cấp.
gia đình	Kích thước điển hình	Suy hao ở tần số 1 GHz (dB/m)	Phù hợp nhất với	Sự đánh đổi chính
Linh hoạt (kiểu RG)	RG316, RG58, RG213, 1,9–10,3 mm	0,3–1,2	Nhảy từ băng ghế dự bị, chạy ngắn, vá phòng thí nghiệm	Tổn thất cao nhất đối với đường kính nhất định
Tổn thất thấp linh hoạt	0,240 in, 0,400 in, bọt hoặc không khí	0,1–0,45	Bộ cấp ăng-ten, đường chạy trong tòa nhà	Áo khoác cứng hơn, bán kính uốn cong rộng hơn
Bán cứng	0,047–.250 in, PTFE rắn, ống đồng	0,2–1,2	Đường dẫn quan trọng theo pha, định tuyến nội bộ dày đặc	Không thể định tuyến lại sau khi hình thành
phù hợp	.086–.250 in, có thể định dạng bằng tay	0,25–1,0	Vỏ bọc chặt chẽ, định tuyến nguyên mẫu	Ít lặp lại hơn, tuổi thọ uốn ngắn hơn
Tôn (cứng)	1/2 inch, 7/8 inch	0,05–0,15	Bộ cấp liệu dài, công suất cao, chạy ngoài trời	Bán kính uốn cong và chi phí đầu nối

Trên quãng đường 10 m ở tần số 2 GHz, RG58 mất khoảng 9 dB trong đó 0,240 ở cáp tổn thất thấp mất khoảng 3 dB. Khe hở đó đến từ chất điện môi và tấm chắn chứ không phải từ đồng.

Trở kháng đặt trước: 50 hoặc 75 Ω

Hai trở kháng bao trùm hầu hết mọi công việc RF và chúng không thể thay thế cho nhau.

50 ohm

Không dây, radar, GPS, dụng cụ kiểm tra
Tiêu chuẩn cho giao diện SMA, N, TNC và 2,4 mm
Mặc định cho mọi thứ mang tín hiệu được điều chế

75 ohm

Phát sóng video, CATV, phân phối IF vệ tinh
Phổ biến trong các đầu nối BNC và F
Loại N hiếm khi được sản xuất ở 75 ohm

Phích cắm 75 ohm trên giắc 50 ohm không bị hỏng hoàn toàn - nó phản ánh. Khớp nối làm tăng thêm suy hao phản hồi, nguồn nhận thấy tải kém hơn và khi quét cho thấy gợn sóng thường bị đổ lỗi cho cáp. Việc trộn dễ xảy ra sai sót nhất với BNC, trong đó phiên bản 50 và 75 ohm trông giống hệt nhau từ bên ngoài và chỉ khác nhau ở chân điện môi và chân giữa.

Bên trong cáp: bốn lớp, bốn công việc

Mỗi lớp di chuyển một số khác nhau trên biểu dữ liệu, đó là lý do tại sao hai dây cáp có cùng trở kháng có thể hoạt động rất khác nhau.

Hình cắt của cáp đồng trục: hệ số tổn thất và vận tốc của bộ điện môi, tấm chắn đặt rò rỉ và sàng lọc.

Dây dẫn trung tâm: đồng nguyên khối cho tổn thất thấp nhất và pha ổn định; bị mắc kẹt cho cuộc sống linh hoạt.
Chất điện môi: PE rắn (hệ số vận tốc khoảng 0,66) rẻ và ổn định, PE xốp (0,80–0,88) giảm tổn thất nhưng mềm hơn, PTFE rắn (khoảng 0,70) xử lý nhiệt và phù hợp với các kết cấu bán cứng.
Tấm chắn: một sợi dây đơn mang lại độ che phủ 90–95%, trong khi lá chắn cộng với dây bện tiếp cận độ che phủ toàn bộ và cải thiện khả năng sàng lọc ở tần suất cao - nhưng phải trả giá bằng độ cứng.
Áo khoác: PVC trong nhà, FEP chịu nhiệt độ và hóa chất, TPU chống mài mòn ngoài trời.

Yếu tố vận tốc là yếu tố người mua thường bỏ qua nhất. Một cáp PE rắn có hệ số 0,66 có chiều dài vật lý gấp 1,5 lần về mặt điện, do đó, 3 m cáp đồng trục hoạt động giống như 4,5 m không gian trống. Điều này quan trọng đối với các cặp cáp khớp pha, đường trễ và bó dây ăng-ten, trong đó hai cáp có chiều dài vật lý bằng nhau vẫn có thể lệch pha nếu điện môi của chúng khác nhau.

Đọc số liệu thua lỗ mà không bị lừa

Độ suy giảm của bảng dữ liệu được đo trên máy phân tích quét ở nhiệt độ phòng với tải 50 ohm phù hợp và được biểu thị bằng dB trên 100 ft hoặc dB trên 100 m. Việc chuyển đổi đơn vị là nơi xuất hiện sai sót: 0,5 dB/100 ft giống như cáp 1,6 dB/100 m, tuy nhiên hai con số trông khác xa nhau trên bảng báo giá.

Độ suy giảm biểu thị ở tần số 1 GHz, dB trên mét. Số liệu là các giá trị được công bố điển hình và thay đổi tùy theo dung sai và cấu trúc.

Suy hao so với tần số, tính bằng dB trên mét, giả sử tổn thất tăng theo căn bậc hai của tần số.

Suy hao tăng theo căn bậc hai của tần số, do đó, cáp được trích dẫn ở tần số 1 GHz sẽ suy hao khoảng 2,4 lần ở tần số 6 GHz. Nếu liên kết chạy ở tần số 3,5 GHz, hãy yêu cầu mức suy giảm ở tần số 3,5 GHz thay vì số tiêu đề và xác nhận dung sai — cộng hoặc trừ 5% giữa các lô sản xuất là bình thường.

Super Low-Loss Flexible RF Cable Assembly

Lắp ráp cáp RF linh hoạt siêu tổn thất thấp Lắp ráp được kết thúc trước cho các liên kết tần số cao, mang lại tổn thất chèn cực thấp và hiệu suất pha ổn định trong đó mỗi decibel đều quan trọng. Xem sản phẩm →

Khi mỗi phần mười decibel được đếm, một tổ hợp linh hoạt có tổn hao siêu thấp được kết thúc trước sẽ loại bỏ cả điểm uốn và phỏng đoán khỏi phép tính đó.

Giao diện kết nối đặt trần

Giao diện giới hạn lắp ráp. Cáp kết thúc SMA sẽ không cung cấp 40 GHz chỉ vì cáp đồng trục được xếp hạng cao hơn — giới hạn trên của đầu nối sẽ chi phối và việc phóng vào bo mạch hoặc mô-đun mà nó kết hợp cũng vậy.

Tần số hoạt động tối đa điển hình cho các giao diện 50 ohm thông thường; giới hạn thực sự phụ thuộc vào thân đầu nối, cáp và khởi động cụ thể.
Giao diện	Mức tối đa điển hình	Ghép nối cáp thông thường	Ghi chú
BNC	4 GHz	RG58, RG174	Khớp nối lưỡi lê, vá phòng thí nghiệm nhanh chóng
TNC	11 GHz	RG58, RG316	Biến thể BNC có ren, chịu rung tốt hơn
loại N	11–18 GHz	0,400 in, 1/2 in sóng	Máy cấp liệu ngoài trời, công suất trung bình
SMA	26,5 GHz	.141 ở dạng bán cứng, RG316	Giao diện vi sóng phổ biến nhất
2,4 mm	50 GHz	0,086 inch, 0,141 inch	Kiểm tra độ chính xác, cổng dụng cụ
1,85 mm	67 GHz	0,047–0,086 in	Các thiết bị và mô-đun tần số cao

Chọn giao diện trước, sau đó chọn cáp phù hợp với nó. Mỗi thân đầu nối được gia công cho một phạm vi đường kính cáp xác định, do đó, đầu nối được chế tạo cho RG58 sẽ không nằm trên 0,240 trong cáp có tổn hao thấp mặc dù cả hai đều là 50 ohm.

Dòng đầu nối đồng trục SMA RF Đầu nối 50Ω có ren bao phủ DC–26,5 GHz, với các biến thể nam và nữ cùng bảng tương thích cáp để khớp giao diện với các cụm. Xem sản phẩm →

SMA vẫn là đặc trưng của công việc bàn và lò vi sóng, đó là lý do tại sao nó xuất hiện trong rất nhiều tổ hợp mà chúng tôi chế tạo.

Kết nối cáp với đầu nối và công việc

Hầu hết các đối số lựa chọn đều biến mất sau khi ứng dụng được đặt tên. Các cặp này bao gồm phần lớn các đơn đặt hàng:

Bàn thí nghiệm và bàn thí nghiệm, dưới 1 m: RG316 hoặc RG58 có SMA. Một vài phần mười decibel hầu như không quan trọng bằng tính linh hoạt và chi phí.
Bộ cấp liệu ngoài trời, 10–50 m: 0,400 ở mức tổn thất thấp hoặc 1/2 ở dạng sóng loại N. Khả năng chống chịu thời tiết của mối nối quan trọng hơn 0,3 dB cuối cùng.
Dây nịt quan trọng theo pha: cáp bán cứng hoặc mềm được cung cấp dưới dạng bộ khớp pha với dung sai tính bằng độ ở tần số xác định.
Các vị trí có PIM thấp: các tổ hợp được chỉ định bởi giá trị PIM trong thử nghiệm hai tông màu, thường ở khoảng -150 dBc, thay vì chỉ bằng tổn hao chèn.
Ranh giới vách ngăn, chân không hoặc áp suất: các đầu nối được bịt kín và các vòng đệm từ thủy tinh đến kim loại nơi mối nối phải giữ áp suất cũng như tín hiệu.

Nếu việc gấp nếp trong nhà không thực hiện được, các cụm lắp ráp được kết thúc trước sẽ được kiểm tra và dán nhãn; cái nhìn tổng quan này cụm cáp RF làm gì bao gồm các khoản kiểm tra bổ sung đi kèm với chúng.

Dòng đầu nối đồng trục RF loại N Các đầu nối có ren 50Ω và 75Ω có định mức DC–18 GHz và DC–3 GHz, phù hợp với các hoạt động cấp nguồn gặp phải thời tiết, mô-men xoắn và kết nối lặp lại. Xem sản phẩm →

Đối với các lần chạy cấp liệu, thân loại N thường là phần quyết định trong danh sách vật liệu, vì nó phải tồn tại trong thời tiết, mô-men xoắn và sự giao phối lặp đi lặp lại.

Năm chi tiết gây ra việc làm lại

Trộn dB/100 ft và dB/100 m trên cùng một bảng so sánh. Chuyển đổi mọi thứ trước, sau đó so sánh.
Trích dẫn một cặp phù hợp theo chiều dài một mình. Hệ số vận tốc cũng phải khớp hoặc cặp chỉ khớp ở một tần số.
Đặt mua một đầu nối mà không kiểm tra nhóm cáp của nó. Bảng dữ liệu liệt kê các loại cáp được gia công trên thân cáp.
Bỏ qua bán kính uốn cong. Một nút thắt làm thay đổi trở kháng vĩnh viễn; cáp linh hoạt thường có đường kính ngoài gấp mười lần.
Để lại nhiệt độ và sự xâm nhập không xác định. Áo khoác PVC phù hợp trong nhà và là lựa chọn kém trên cột buồm, trong khi FEP hoặc TPU thường đắt hơn rất ít.

Câu hỏi thường gặp

Các loại cáp đồng trục khác nhau là gì?

Các loại cáp RF chính là loại cáp cứng kiểu RG linh hoạt, loại linh hoạt có tổn thất thấp, bán cứng, phù hợp và dạng sóng, mỗi loại được phân chia lại theo trở kháng và đường kính.

50 ohm có tốt hơn 75 ohm không?

Không tốt hơn. 50 ohm phù hợp với thiết bị không dây, radar và thử nghiệm; 75 ohm phù hợp với việc phân phối video và CATV. Trộn lẫn hai nguyên nhân gây ra phản xạ tại khớp.

Sự khác biệt giữa RG58 và RG316 là gì?

Cả hai đều là cáp linh hoạt 50 ohm, nhưng RG316 có đường kính khoảng 2,5 mm với chất điện môi PTFE, trong khi RG58 có đường kính khoảng 5 mm với PE đặc. RG316 uốn cong chặt hơn và mất nhiều hơn trên mỗi mét.

Loại cáp RF nào có mức suy hao thấp nhất?

Đường dây cứng dạng sóng lớn có mức thấp nhất, thường dưới 0,15 dB/m ở tần số 1 GHz. Trong số các loại cáp nhỏ, 0,400 ở mức tổn thất thấp linh hoạt thường là lựa chọn thiết thực.

Tôi có thể sử dụng đầu nối SMA trên cáp RG58 không?

Chỉ với thân đầu nối được gia công cho nhóm cáp đó. SMA được chế tạo với nhiều kích cỡ cho các đường kính khác nhau và kích thước sai sẽ không uốn chính xác hoặc giữ được trở kháng.

Cụm cáp có PIM thấp được sử dụng để làm gì?

Các tổ hợp có PIM thấp được sử dụng khi các tín hiệu yếu chia sẻ một địa điểm với các bộ phát mạnh, chẳng hạn như cài đặt di động. Chúng giữ mức xuyên điều chế thụ động dưới một giới hạn xác định, thường là khoảng -150 dBc.