RF ケーブルの種類: 同軸スタイル、信号損失、選択に関する実践的なガイド

1 m の RG58 ジャンパでは、2.4GHz で約 1 dB の損失が発生します。これは、入力される電力の約 20% に相当します。これを 0.141 インチのセミリジッドケーブルに交換すると、同じ配線でその半分強が失われます。アセンブリ内の他の部分は何も変更されておらず、ケーブルの種類だけが変更されました。

そのため、RF ケーブルの種類を比較する際には、通常、ケーブルファミリを正しく決定する必要があります。インピーダンスはケーブルの接続を許可する対象を決定し、構造は遠端に到達する信号の量を決定し、コネクタインターフェイスは完成したアセンブリが伝送できる周波数を制限します。以下では、各ファミリーの違い、データシートの数値が実際に何を意味するのか、そして注文が最も頻繁に失敗する場所について説明します。

主なRFケーブルの種類の比較

ほぼすべてのカタログケーブルは、5 つのファミリーのいずれかに分類されます。それらはインピーダンスとコネクタのオプションで重複しているため、実際の違いは、特定の直径での損失、どれだけ強く曲げることができるか、配線を再配線するかどうかになります。

一般的な 50 オームファミリの 1 GHz での減衰を示します。値は直径、誘電体、メーカーによって変化するため、サプライヤーのデータシートと照合して確認してください。
家族	代表的なサイズ	1 GHzでの損失 (dB/m)	最適な用途	主なトレードオフ
フレキシブル（RGスタイル）	RG316、RG58、RG213、1.9 ～ 10.3 mm	0.3～1.2	ベンチジャンパー、ショートラン、ラボパッチ	特定の直径での最大損失
低損失フレキシブル	0.240 インチ、0.400 インチ、フォームまたはエアスペース	0.1～0.45	アンテナフィーダ、建物内配線	より硬いジャケット、より広い曲げ半径
半硬質	0.047 ～ 0.250 インチ、固体 PTFE、銅チューブ	0.2～1.2	フェーズクリティカルなパス、高密度の内部配線	形成後の再ルーティングはできません
適合性のある	0.086 ～ 0.250 インチ、手成形可能	0.25～1.0	密閉されたエンクロージャー、プロトタイプの配線	再現性が低く、屈曲寿命が短い
波形（硬質）	1/2インチ、7/8インチ	0.05～0.15	ロングフィーダー、ハイパワー、屋外走行	曲げ半径とコネクタのコスト

2 GHz で 10 メートル走行すると、RG58 は約 9 dB 損失しますが、0.240 の低損失ケーブルでは約 3 dB 損失します。このギャップは、銅からではなく、誘電体とシールドから生じます。

インピーダンスが最初に来ます: 50 または 75 オーム

2 つのインピーダンスはほぼすべての RF 作業をカバーしており、互換性はありません。

50オーム

無線、レーダー、GPS、試験機器
SMA、N、TNC、および 2.4mm インターフェイスの標準
変調信号を伝送するもののデフォルト

75オーム

放送映像、CATV、衛星IF配信
BNCコネクタ、Fコネクタ共通
75ΩではN型はほとんど生産されません

50 オームのジャックに 75 オームのプラグを接続しても、完全に故障するわけではなく、反射します。ジョイントによりリターンロスが追加され、ソースではより悪い負荷が発生し、スイープではケーブルに原因があると考えられるリップルが表示されます。ミキシングは BNC で最も間違いやすいです。BNC では、50 オームバージョンと 75 オームバージョンは外側からは同じに見えますが、誘電体とセンターピンのみが異なります。

ケーブル内部: 4 層、4 つのジョブ

各層はデータシート上で異なる数値を移動するため、同じインピーダンスを持つ 2 本のケーブルが大きく異なる動作をする可能性があります。

同軸ケーブルの断面図: 誘電体は損失と速度係数を設定し、シールドは漏れと遮蔽を設定します。

中心導体: 損失を最小限に抑え、位相を安定させる純銅。フレックス寿命のために立ち往生しています。
誘電体: 固体 PE (速度係数約 0.66) は安価で安定しています。発泡 PE (0.80 ～ 0.88) は損失をカットしますが、より柔らかく、固体 PTFE (約 0.70) は熱を処理し、半硬質の構造に適しています。
シールド: 単一の編組では 90 ～ 95% のカバー率が得られますが、ホイルと編組では完全なカバー率に近づき、剛性を犠牲にして高周波での遮蔽性が向上します。
ジャケット: 屋内では PVC、耐温度性と耐薬品性には FEP、屋外では耐摩耗性のために TPU。

速度要素は、購入者が最も頻繁にスキップするアイテムです。係数 0.66 のソリッド PE ケーブルは、電気的には物理的な長さの 1.5 倍であるため、3 m の同軸ケーブルは 4.5 m の空き領域のように動作します。これは、位相整合ペア、遅延線、およびアンテナハーネスにとって重要です。物理的な長さが等しい 2 本のケーブルでも、誘電体が異なると、ずれて到着する可能性があります。

だまされずに損失額を読み取る

データシートの減衰は、室温で 50 オームの負荷に合わせてスイープアナライザで測定され、100 フィートあたりの dB または 100 m あたりの dB で見積もられます。単位変換は間違いが入り込むところです。0.5 dB/100 フィートは 1.6 dB/100 m と同じケーブルですが、見積書では 2 つの数値は大きく離れて見えます。

1 GHz での減衰を示します (1 メートルあたりの dB)。数値は一般的な公表値であり、公差や構造によって異なります。

周波数の平方根に応じて損失が増加すると仮定した、減衰対周波数 (1 メートルあたりの dB 単位)。

損失は周波数の平方根に応じてほぼ増加するため、1 GHz で見積もられたケーブルは 6 GHz では約 2.4 倍損失が高くなります。リンクが 3.5 GHz で動作する場合は、ヘッドラインの数値ではなく 3.5 GHz での減衰を求め、許容誤差を確認します。生産ロット間のプラスまたはマイナス 5% は正常です。

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デシベルの 10 分の 1 が重要な場合、事前に終端処理された超低損失のフレキシブルアセンブリにより、計算から圧着と推測の両方が排除されます。

コネクタインターフェイスが上限を設定

インターフェースはアセンブリをキャップします。 SMA 終端ケーブルは、単に同軸ケーブルの定格が高いという理由だけで 40 GHz を供給するわけではありません。コネクタの上限が決まり、接続するボードまたはモジュールへの発射も決まります。

一般的な 50 Ω インターフェイスの一般的な最大動作周波数。実際の制限は、特定のコネクタ本体、ケーブル、および発射によって異なります。
インターフェース	通常の最大値	共通ケーブルペアリング	注意事項
BNC	4 GHz	RG58、RG174	バヨネットカップリング、ラボでの迅速なパッチ適用
TNC	11GHz	RG58、RG316	ネジ付き BNC バージョン、振動に強い
N型	11～18GHz	0.400 インチ、1/2 インチ波形	屋外フィーダ、中出力
SMA	26.5GHz	.141 セミリジッド、RG316	最も一般的なマイクロ波インターフェース
2.4 mm	50GHz	.086 インチ、.141 インチ	精密テスト、機器ポート
1.85mm	67GHz	.047–.086 インチ	高周波機器およびモジュール

最初にインターフェイスを選択し、次にそれに適合するケーブルを選択します。各コネクタ本体は、定義された範囲のケーブル直径に合わせて機械加工されているため、RG58 用に構築されたコネクタは、両方が 50 オームであっても、0.240 インチの低損失ケーブルには適合しません。

SMA RF 同軸コネクタシリーズ DC ～ 26.5 GHz をカバーするネジ付き 50Ω コネクタ。オスとメスのバリエーションと、インターフェースをアセンブリに適合させるためのケーブル互換性テーブルが付いています。製品を見る→

SMA は依然としてベンチおよび電子レンジ作業の主力製品であり、それが当社が構築する非常に多くのアセンブリに SMA が使用されている理由です。

ケーブルとコネクタおよびジョブの適合

ほとんどの選択引数は、アプリケーションに名前を付けると消えます。これらの組み合わせは注文の大部分をカバーします。

ベンチおよびラボ、1 m 未満: SMA を備えた RG316 または RG58。柔軟性とコストの次には、数十分のデシベルはほとんど問題になりません。
屋外フィーダ、10 ～ 50 m: 0.400 インチの低損失または 1/2 インチの N タイプ波形。接合部の耐候性は最後の 0.3 dB よりも重要です。
位相クリティカルハーネス: 指定された周波数で度単位で指定された公差を備えた位相整合セットとして供給されるセミリジッドまたはフレキシブルケーブル。
低 PIM サイト: アセンブリは、挿入損失だけではなく、ツートーンテストでの PIM 値 (通常は約 -150 dBc) によって指定されます。
バルクヘッド、真空または圧力境界: 接合部が圧力と信号を保持する必要がある密閉コネクタおよびガラスと金属のシール。

社内での圧着が現実的でない場合は、事前に終端処理されたアセンブリがテストされ、ラベルが貼られて到着します。この概要 RF ケーブルアセンブリの機能それらに付随する追加の小切手についても説明します。

N型RF同軸コネクタシリーズ定格 DC-18 GHz および DC-3 GHz のネジ付き 50Ω および 75Ω コネクタは、天候、トルク、および繰り返しの嵌合に直面するフィーダの動作に適しています。製品を見る→

フィーダの実行では、天候、トルク、および繰り返しの嵌合に耐える必要があるため、通常、N タイプのボディが部品表の決定的な部分になります。

手戻りを引き起こす 5 つの詳細

同じ比較シートに dB/100 フィートと dB/100 m を混在させます。まずすべてを変換してから比較します。
一致するペアを長さのみで引用します。速度係数も一致する必要があります。そうでない場合、ペアは 1 つの周波数でのみ一致します。
ケーブルグループを確認せずにコネクタを注文する。データシートには、本体が加工されたケーブルの種類がリストされています。
曲げ半径は無視します。キンクはインピーダンスを永続的に変化させます。フレキシブルケーブルは通常、外径の 10 倍と言われています。
温度と浸入は記載されていません。 PVC ジャケットは屋内では問題ありませんが、マストでは不適切な選択ですが、FEP や TPU は通常、ほとんどコストがかかりません。

よくある質問

同軸ケーブルにはどのような種類がありますか?

主な RF ケーブルのタイプは、フレキシブル RG スタイル、低損失フレキシブル、セミリジッド、コンフォーマブル、波形ハードラインで、それぞれインピーダンスと直径によってさらに分割されます。

50オームは75オームより優れていますか?

どちらが良いというわけではありません。 50 オームはワイヤレス、レーダー、テスト機器に適しています。 75ΩはビデオやCATV配信に適しています。 2 つを混合すると、接合部で反射が発生します。

RG58とRG316の違いは何ですか?

どちらも 50 オームのフレキシブルケーブルですが、RG316 の直径は PTFE 誘電体で約 2.5 mm、RG58 は固体 PE で約 5 mm です。 RG316 はよりきつく曲がり、1 メートルあたりの損失が大きくなります。

損失が最も低い RF ケーブルのタイプはどれですか?

大きな波形のハードラインが最も低く、通常は 1 GHz で 0.15 dB/m を大きく下回ります。小型ケーブルの場合、通常は 0.400 インチの低損失フレキシブルが実用的な選択です。

RG58 ケーブルで SMA コネクタを使用できますか?

そのケーブルグループ用に加工されたコネクタ本体のみ。 SMA はさまざまな直径に合わせていくつかのサイズで作られており、間違ったものを使用すると正しく圧着されず、インピーダンスが保持されません。

低 PIM ケーブルアセンブリは何に使用されますか?

低 PIM アセンブリは、セルラー設備など、弱い信号が強力な送信機とサイトを共有する場合に使用されます。パッシブ相互変調を指定された制限値 (通常は約 -150 dBc) 未満に保ちます。

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