Giải thích về các loại cáp RG: Trở kháng, khả năng che chắn và hiệu suất RF thực

Hoán đổi một dây nối ngắn RG-58 bằng một dây nối RG-174 trong chuỗi đo 2,4 GHz và mức nhận được giảm khoảng 1,5 dB. Không có gì bị lỗi: cáp mỏng hơn chỉ mang lại nhiều tổn hao hơn trên mỗi mét ở tần số đó. Số RG được in trên áo khoác là nhãn dễ thấy nhất trên cáp đồng trục và là nhãn ít hữu ích nhất trên cáp đồng trục.

Câu trả lời ngắn gọn: Ký hiệu RG là ký hiệu nhận dạng MIL-17 truyền thống nhằm xác định kích thước danh nghĩa và nhóm trở kháng chứ không phải cấp hiệu suất. Hai cuộn dây được bán dưới dạng RG-58 có thể khác nhau về độ bao phủ dây bện, chất điện môi, tốc độ truyền và hợp chất áo khoác, cũng như về độ suy giảm, khả năng che chắn và định mức nhiệt độ.

Xác nhận trở kháng trước: 50 Ω đối với bộ đàm, thiết bị kiểm tra và ăng-ten; 75 Ω cho video, CATV và vệ tinh IF.
Sau đó đọc cấu trúc: vật liệu điện môi, kiểu dáng và độ che phủ của tấm chắn, hợp chất áo khoác.
Cuối cùng hãy kiểm tra độ suy giảm ở tần số hoạt động của bạn chứ không phải tiêu đề "DC đến 1 GHz".

Số RG có tác dụng gì và không cho bạn biết điều gì

Tiền tố RG xuất phát từ ký hiệu "Radio Guide" được sử dụng trong Thế chiến thứ hai và sau đó được tiêu chuẩn hóa trong MIL-C-17, ngày nay là MIL-DTL-17. Số cơ sở sửa chữa một cấu trúc danh nghĩa, trong khi hậu tố gạch chéo sửa chữa một bản sửa đổi. RG-58A/U, RG-58C/U và cuộn "RG-58" chung không thể thay thế cho nhau trong một hệ thống liên kết vì dây dẫn mắc kẹt, hợp chất điện môi và lớp phủ bện đã thay đổi giữa các phiên bản.

Số liệu danh nghĩa được tổng hợp từ bảng dữ liệu kiểu MIL-DTL-17; các sản phẩm thương mại tương đương thường khác nhau về độ che phủ của bím tóc và hợp chất áo khoác.
Loại	Trở kháng	Điện môi	Khiên	OD điển hình	Nó phù hợp ở đâu
RG-6	75 Ω	PE tạo bọt	Bện lá	6,9mm	Vệ tinh và CATV rơi
RG-11	75 Ω	PE tạo bọt	Bện lá	10,3 mm	Đường trục dài 75 Ω
RG-59	75 Ω	PE rắn	Bím tóc đơn	6,1 mm	Video kế thừa ngắn, CCTV
RG-58	50 Ω	PE rắn	Bím tóc đơn	4,95 mm	Bộ nhảy HF/VHF, bộ dụng cụ cũ
RG-8X	50 Ω	PE tạo bọt	Bím tóc đơn	6,1 mm	HF nghiệp dư, tuyến đường giá rẻ
RG-213	50 Ω	PE rắn	Bím tóc đơn	10,3 mm	Bộ tiếp sóng ăng-ten VHF/UHF
RG-142	50 Ω	PTFE rắn	Bện đôi	4,95 mm	Công việc băng ghế dự bị, tuyến đường nhiệt độ cao
RG-316	50 Ω	PTFE rắn	Bím tóc đơn hoặc đôi	2,5 mm	Uốn cong chặt, hệ thống dây điện bên trong
RG-174	50 Ω	PE rắn	Bím tóc đơn	2,5 mm	Bộ nhảy tần số thấp ngắn

Hãy coi bảng này là điểm bắt đầu chứ không phải là thông số kỹ thuật. Một loại RG-6 chi phí thấp có lớp phủ nhẹ và một loại RG-6 cấp thấp có giấy bạc cộng với lớp bím dày đặc có cùng nhãn RG và hoạt động rất khác nhau trong thử nghiệm hiệu quả của lá chắn hoặc tổn thất trở lại.

Trở kháng thứ nhất: 50 Ω và 75 Ω không trộn lẫn

Đầu nối 50 Ω trên cáp 75 Ω thường kết nối mà không có khiếu nại, đó chính xác là lý do lỗi lan truyền khắp giá đỡ. Điểm nối là một điểm gián đoạn có bậc có hệ số phản xạ là 0,2:

1,5: 1 VSWR tại điểm nối 50/75 Ω

14dB Mất mát trở lại, cùng một ngã ba

0,18dB Mất không khớp trong mỗi lần chuyển đổi

0,18 dB đó có vẻ vô hại trên liên kết chỉ nhận, nhưng phản xạ không chỉ gây mất mát. Chúng dịch chuyển pha, chúng phá hủy các phép đo lợi nhuận-tổn thất trên băng ghế và trên các hệ thống song công, chúng bổ sung vào quỹ vectơ lỗi. Giữ một trở kháng từ radio đến ăng-ten, bộ điều hợp và vách ngăn đi kèm.

Bốn lớp thiết lập sự mất mát, che chắn và tuổi thọ

Mỗi cáp RG đều có bốn phần giống nhau. Điều thay đổi giữa các loại là chất liệu và độ dày của từng lớp.

Dây dẫn trung tâm và chất điện môi

Dây dẫn trung tâm mang tín hiệu và ở tần số cao dòng điện tập trung trên bề mặt của nó, đó là lý do tại sao cáp chính xác sử dụng đồng mạ bạc thay vì đồng trơn. Chất điện môi đặt cả trở kháng và tốc độ truyền (Vp), con số quyết định xem hai dây cáp "cùng loại" có cùng pha trong quá trình chạy đa kênh hay không.

Giá trị Vp điển hình; PE tạo bọt thường rơi vào khoảng 78% đến 84% tùy thuộc vào quá trình tạo bọt.

Polyetylen rắn rẻ tiền và ổn định nhưng làm chậm sóng xuống khoảng 66% tốc độ ánh sáng. PE tạo bọt tăng Vp lên khoảng 80% và cắt giảm tổn thất ở mức độ nhạy cảm cơ học. PTFE giữ đặc tính của nó ở khoảng 200 ° C và là tiêu chuẩn cho công việc trong phòng thí nghiệm và hàng không vũ trụ.

Khiên và áo khoác

Một bím tóc duy nhất có độ che phủ 95% là lựa chọn phù hợp. Dây bện đôi cải thiện trở kháng truyền và tuổi thọ linh hoạt, trong khi giấy bạc cộng với dây bện đạt độ bao phủ 100% ở tần số thấp nhưng cứng hơn và khó kết thúc trên hiện trường. Lựa chọn áo khoác là một câu hỏi về nhiệt độ và hóa học: PVC để sử dụng trong nhà và băng ghế, FEP hoặc PTFE khi cáp chạy gần bộ khuếch đại công suất hoặc khoang động cơ nóng.

Suy giảm theo loại: đường kính đánh bại ngôn ngữ tiếp thị

Các giá trị tiêu biểu được công bố; loại có đường kính nhỏ (màu cam) được đánh dấu vì chúng chiếm ưu thế về mức tổn thất ở những người nhảy ngắn.

Hai quy tắc giải thích biểu đồ. Suy hao tăng gần bằng căn bậc hai của tần số, do đó tần số tăng gấp đôi sẽ làm tăng thêm độ suy giảm khoảng 41%. Và tổn thất giảm khi đường kính điện môi tăng lên, đó là lý do tại sao RG-213 10,3 mm đánh bại RG-58 4,95 mm hơn 8 dB trên 100 m ở tần số 100 MHz.

Hãy thực hiện điều đó. Hai mươi mét RG-58 có giá khoảng 3 dB ở 100 MHz và khoảng 6,4 dB ở 400 MHz, do đó, ở UHF một nửa công suất phát đã biến mất trước khi ăng-ten nhìn thấy bất cứ thứ gì. Hoạt động tương tự ở RG-213 mất khoảng 1,3 dB ở 100 MHz.

Phù hợp loại hình với công việc

Phát sóng và phân phối video

RG-6 và RG-11 mang tín hiệu 75 Ω với lớp bọc lá chắn cộng với dây bện và các đầu cuối F hoặc 75 Ω BNC. Dự trữ RG-59 cho bản vá ngắn chạy bên trong giá, nơi tổn thất cao hơn của nó không tích lũy.

Băng ghế dự bị và thử nghiệm

RG-142, RG-316 và RG-400 sử dụng chất điện môi PTFE và dây bện đôi nên pha vẫn ổn định khi cáp nóng lên. Các lần chạy ngắn giữ cho tổn hao có thể chấp nhận được ở tần số trên 6 GHz, trong đó chất lượng điện môi và lớp chắn quan trọng hơn đường kính.

Bộ cấp nguồn ăng-ten và bộ lặp

RG-213 và RG-8X là các lựa chọn ngoài trời 50 Ω thông thường với đầu nối loại N. Qua khoảng 30 m, lợi thế tổn thất của một tổ hợp tổn thất thấp lớn hơn có giá trị cao hơn chênh lệch giá khi mua.

Các tuyến đường chặt chẽ và các bước nhảy nội bộ

RG-174 và RG-316 chui qua lớp vỏ 2,5 mm với bán kính uốn cong vài mm. Chấp nhận 19 đến 29 dB trên 100 m ở tần số 100 MHz là cái giá phải trả cho sự linh hoạt đó và giữ cho thời lượng hoạt động đó ở mức ngắn.

Dòng đầu nối đồng trục RF loại N Đầu nối 50Ω/75Ω có ren, có phạm vi phủ sóng 50Ω đến 18 GHz, phù hợp khi chất lượng đầu cuối ảnh hưởng đến suy hao phản hồi, tính liên tục của tấm chắn và điều chế xuyên thụ động. Xem sản phẩm →

Các đầu nối và cụm lắp ráp mất vài decibel cuối cùng

Bộ cấp nguồn RG-213 sạch có đầu nối N được hàn kém sẽ hoạt động kém hơn liên kết RG-58 ngắn được kết cuối trong cụm lắp ráp do nhà máy sản xuất. Chất lượng đầu cuối biểu hiện dưới dạng suy hao phản hồi, tính liên tục của tấm chắn và trên các vị trí song công dưới dạng điều chế xuyên thụ động.

Hai chi tiết cấu tạo quan trọng hơn nhãn hiệu trên áo khoác. Uốn so với hàn quyết định độ tin cậy lâu dài khi chịu rung và đối với nguồn cấp dữ liệu đa kênh, việc khớp pha ở một vài độ sẽ giữ cho các mảng pha và định dạng chùm tia được mạch lạc. Các tổ hợp được xây dựng và thử nghiệm dưới dạng một đơn vị sẽ loại bỏ hầu hết các biến trường đó; cái nhìn tổng quan này cách lắp ráp cáp RF đi qua các bước chấm dứt và kiểm tra để thiết lập các con số cuối cùng.

Steady Phase Ultra Low-Loss Flexible Cable Assembly

Lắp ráp cáp linh hoạt có tổn hao cực thấp pha ổn định Tổ hợp linh hoạt pha ổn định, tổn thất thấp dành cho các liên kết tần số cao trong đó chất lượng kết thúc và kết hợp pha đóng vai trò quan trọng trên các đầu nối SMA, loại N và TNC. Xem sản phẩm →

Lựa chọn giao diện tuân theo tiêu chuẩn kết nối và tần số: BNC để vá nhanh dưới 4 GHz, SMA dành cho công việc vi sóng nhỏ gọn và bảng giá dày đặc, loại N dành cho bộ cấp nguồn ngoài trời và chịu được thời tiết, TNC dành cho các kết nối dễ bị rung. Mỗi bộ điều hợp có thêm phản xạ nhỏ của riêng mình và một chuỗi gồm ba bộ điều hợp có thể gây tổn thất phản hồi nhiều hơn so với chính cáp.

Dòng đầu nối đồng trục SMA RF Đầu nối ren 50Ω nhỏ gọn có tần số định mức lên tới 26,5 GHz, phù hợp với công việc vi sóng và các bảng giá dày đặc nơi tăng cường phản xạ của bộ chuyển đổi. Xem sản phẩm →

Khi ngân sách eo hẹp, hãy so sánh loại RG tiêu chuẩn với loại thay thế được thiết kế có mục đích trước khi đặt hàng cuộn phim. Các cụm cáp có tổn hao thấp sử dụng chất điện môi xốp hoặc PTFE thường thu lại vài dB trong cùng một diện tích và việc nâng cấp dây nhảy ngắn thường giải quyết được vấn đề nhiễu mà không cần mô-men xoắn lại đầu nối nào có thể khắc phục được.

Danh sách kiểm tra mua sắm ngắn

Trở kháng và giao diện được xác nhận ở cả hai đầu, bao gồm bộ điều hợp và vách ngăn.
Độ suy giảm được tính bằng dB trên 100 m ở tần số hoạt động cao nhất, được lấy từ biểu dữ liệu chứ không phải từ tiêu đề danh mục.
Thông số kỹ thuật của tấm chắn được nêu rõ ràng: tỷ lệ bao phủ của bện, bện đơn hoặc đôi, giấy bạc nếu có liên quan.
Nhiệt độ và vỏ bọc: PVC dưới khoảng 80 ° C, FEP hoặc PTFE nơi có nhiệt hàn hoặc bộ khuếch đại công suất ở gần.
Bán kính uốn cong và cường độ kéo được kiểm tra theo tuyến đường thực tế chứ không phải tuyến đường trong bản vẽ.
Dung sai Vp và pha được xác định nếu có nhiều hơn một cáp cấp nguồn cho cùng một mảng ăng ten.
Dữ liệu thử nghiệm cần thiết cho mỗi cuộn hoặc mỗi cụm: suy hao chèn, suy hao phản hồi và PIM cho các vị trí song công.

Các loại cáp RG: các câu hỏi thường gặp

Sự khác biệt giữa RG-6 và RG-59 là gì?

Cả hai đều là 75 Ω. RG-6 sử dụng dây dẫn lớn hơn và chất điện môi xốp có lớp che chắn bằng lá kim loại nên tổn thất trên mỗi mét ít hơn và phù hợp với các giọt vệ tinh và CATV. RG-59 mỏng hơn, bện đơn và thuộc các dòng video ngắn truyền thống.

RG-58 có giống với RG-58A/U hay RG-58C/U không?

Không. Hậu tố đánh dấu một cấu trúc được kiểm soát khác: bện, điện môi và bện khác nhau giữa các phiên bản. Đối với ngân sách liên kết, hãy sử dụng số liệu suy giảm cho biến thể chính xác và yêu cầu bảng dữ liệu.

Tôi có thể lắp đầu nối loại N 50 Ω trên 75 Ω RG-6 không?

Về mặt cơ học, nó thường phù hợp, nhưng bước trở kháng tạo ra phản xạ suy hao phản hồi khoảng 14 dB và VSWR 1,5: 1 trước khi tính đến giới hạn của chính đầu nối. Giữ đầu nối 75 Ω trên cáp 75 Ω.

Cáp RG nào tốt nhất cho 2,4 GHz hoặc 5,8 GHz?

Ở những tần số đó, tổn thất trên mét chiếm ưu thế. Các loại PTFE như RG-142 hoặc RG-316 phù hợp với thời gian chạy trong phòng thí nghiệm ngắn, trong khi thời gian chạy dài xứng đáng được lắp ráp với mức tổn thất thấp lớn hơn bất kỳ cuộn RG-58 hoặc RG-174 nào.

RG-174 và RG-316 thuộc về đâu?

Trong các bộ nhảy bên trong ngắn, các tuyến đường uốn cong và các đường dẫn tín hiệu công suất thấp. RG-174 là lựa chọn rẻ nhất và tổn thất nhiều nhất; RG-316 bổ sung chất điện môi PTFE và mức nhiệt độ cao hơn ở đường kính tương tự.

10 m RG-58 tăng thêm bao nhiêu tổn thất ở 400 MHz?

Khoảng 3dB. Số liệu được công bố cho thấy RG-58 gần 32 dB trên 100 m ở tần số 400 MHz, do đó 10 m tiêu tốn khoảng một nửa công suất phát. Mất mát tăng theo căn bậc hai của tần số, do đó tần số tăng gấp đôi sẽ tăng thêm khoảng 41%.