Miks on N-tüüp mikrolaine-RF-süsteemide tööstusstandard
N-tüüpi ühenduse arendasid 1940. aastatel ja standardiseerisid IEC 60169-16 ja MIL-C-39012 järgi. Selle püsivuse põhjuseks on omaduste kombinatsioon, mida vähe ühendusperesid suudab sama sagedus-võimsus-keskkonna ulatuses üle võtta:
- 50 Ω takistus (75 Ω variandid on saadaval ka kaabeltelevisiooni ja CATV jaotussüsteemide jaoks)
- Alates alalispingest kuni 11 GHz-ni tööulatus tavaliste versioonide jaoks; täpsusdisainid ulatuvad kuni 18 GHz-ni
- Kuupliitmine, mis vastustab vibratsioonile ja juhuslikule lahtiühendamisele – tegelik eelis tornipaigaldustes
- Ilmastikukindel konstruktsioon, millest mõned tihendatud variandid on klassifitseeritud IP67 tasemele
- Kõrge võimsuse talumine: umbes 300 W pidevalt 10 GHz juures (25°C juures), oluliselt kõrgem madalamatel sagedustel
Kõverdatud liides, mille määrab IEC 60169-16 standardi kohaselt 7 mm (0,276 tolli) siseläbimõõduga välimine juht, annab N-liigile piisavalt kokkupuutepinda, et säilitada puhas takistusüleminek mikrolainete sagedustel. Push-pull-BNC-konstruktsioon ei suuda pidevalt tagada tööd üle 4 GHz.
Peamised elektrilised tehnilised andmed
| Parameeter | Standardne N-liik (50 Ω) | Laiendatud vahemik / täpsus |
|---|---|---|
| Impedants | 50 Ω | 50 Ω (või 75 Ω variandi) |
| Sagedusvahemik | DC – 11 GHz | DC – 18 GHz |
| VSWR (otse) | ≤ 1,30 (DC–11 GHz) | Laiendatud spetsifikatsiooni kohaselt |
| VSWR (nurkliides) | ≤ 1,50 (DC–9 GHz) | — |
| Jõuhandluse võime | ~300 W @ 10 GHz, 25°C | Kõrgem madalamatel sagedustel |
| Töötemperatuur | −65°C kuni +165°C | −65°C kuni +165°C |
| Ühendus- ja lahtivõtutsüklid | ≥ 500 tüüpiline väärtus | ≥ 500 tüüpiline väärtus |
Üks tähelepanu vääriv punkt: VSWR-väärtus nurkliitmete puhul on oluliselt halvem kui sirgete liitmete puhul. Kui teie süsteem on tundlik peegeldusele sagedustel üle 6 GHz, soovitan kasutada sirget liitmist koos eraldi kaabli painutusega pigem kui nurkliitmist selles liidese kohas.
N-liitmite variandid
Meessoo ja naissoo (plug ja jack)
N-liitmiste meessoo versioonidel (plug) ulatub keskmine pinne välja; naissoo versioonid (jack) vastuvõtavad selle pinne. Kaabli-kaabli ühenduste puhul kombinatakse tavaliselt ühel kaabli otsal meessoo ja teisel otsal naissoo liitmine. Paneeliülekandega naissoo liitmised on kõige levinumad naissoo konfiguratsioonid riiuli- ja korpusepaigaldustes.
Nurkliitmised
N-tüüpi täisnurksed ühendused võimaldavad kaabli väljumist ühenduskeha küljest 90° nurga all, mis on kasulik juhul, kui paneeli taga on piiratud ruumi. Nagu eespool mainitud, on VSWR-i näitajad veidi halvemad kui sirgete konfiguratsioonide puhul, seega tuleb rakendussagedus arvesse võtta, otsustades, kas täisnurkne variant on sobiv.
Põhja- ja paneelikinnituskonfiguratsioonid
The n-ühenduse põhjaühendus (mida nimetatakse ka paneelikinnituseks või põhjaühenduseks) on mõeldud paigaldamiseks läbi seadme või korpuse seinu, et pakkuda koaksiaalkaabli jaoks ligipääsetavat välist liidest, säilitades samas tiheda või osaliselt tiheda korpusse. n-tüüpi läbipõhjaühendus variant integreeritud O-sõrmukaga saavutab õige kokkupanekuga IP67-kaitse – see on nõue välimiste RF jaotuspaneelide ja ilmastikukindlate korpuste jaoks telekommunikatsioonimastide alustes.
N-tüüp vs TNC vs BNC: õige liides valimine
Kolm keeratud või lukustuvat ühendit esineb sageli samades ostukõnedes. Siin on nende praktilised erinevused:
| Ühendus | Sageduspiir | Kaumar | Tüüpiline kasutus |
|---|---|---|---|
| BNC | ~4 GHz | Lukkumisühendus (veerandpöördega) | Testiseadmed, video, sub-4 GHz RF |
| TNC | ~11 GHz | Keeratud (väiksem kui N) | Käepidemega raadioside, ruumipiiratud 11 GHz RF |
| N tüüp | 11–18 GHz | Keeratud (keskmise suurusega) | Baasjaam, mikrolaine, välimine RF |
BNC ja TNC kasutavad oma 50 Ω variatsioonides sama pistikugeomeetriat nagu N-tüüpi ühendus, kuid BNC praktiline piir 4 GHz tähendab, et seda ei saa enamasti kasutada N-tüüpi ühenduse asemel kaasaegses raadiosageduslikus infrastruktuuris. TNC-ühendused on elektriliselt N-tüüpi ühendustega võrreldavad kuni 11 GHz-ni, kuid nad on füüsiliselt väiksemad. Selle suuruse erinevuse tähtsus ilmneb antennide välimiste portide ühenduste kindlakinnitamisel, kus tuleb vastu pidada väljatõmbekoormusele ja ilmastikutingimustele.
Lühidalt: kui teie süsteem töötab üle 4 GHz ja ühendus asub välistingimustes või on vibratsioonile väga altunud, siis on üldjuhul sobivam valik N-tüüpi ühendus mitte BNC asemel. Kui suurusepiirangud muudavad N-tüüpi ühenduse kasutamise ebatäielikuks, siis on loogiline valik TNC – mitte BNC.
Kõrgvõimsuse ja välistingimuste kasutusjuhud
N-tüüpi ühenduspesad on standardvalik kõrgvõimsuste jaoks välistingimustes, sest nende mehaaniline konstruktsioon suudab taluda nii kõrgemaid võimsustasandeid kui ka keskkonnatingimuste mõju. Tavalised kasutusvaldkonnad hõlmavad baasjaama antennide toiteühendusi, katuse antennide massiive ja mikrolaine tagasihanke sideliini ühenduspesasid. Kõrgvõimsustes paigaldustes aitab argendatud kontaktmaterjalide kasutamine vähendada sisestuskaod ja soojuskoormust kontaktliideses.
Süsteemides, kus N-tüüpi liideseid kasutatakse kõrgvõimsusega infrastruktuuriga ühendamiseks teiste liideste perekondadega, võimaldavad adapterite komplektid selle teisendamise ilma takistusjärgsuse kaotamiseta. Worldpeak’i RFX-Custom-02 kõrgvõimsusega RF-ühendus (7/16 DIN naissuguline – N isasuguline) on üks näide võimsuslikust adapterist, mille eesmärk on ühendada need kaks liidese perekonda süsteemides, kus on vajalik pidev võimsuskoormus mitme kilovattingu suuruses.
LMR-400 kaabli ühilduvus
LMR-400 on ülemaailmselt kõige rohkem kasutatav madala kaotusega koaksiaalkaabel baasjaama toitejuhtme, WLAN-i välistele ja jaotatud antennisüsteemi (DAS) rakendustele. Valides lmr400 n-ühendus mis sobib kaabli välimise läbimõõdu ja keskjuhi geomeetriaga, on oluline säilitada termita seadme määratud VSWR ja sisendkaotus. LMR-400 jaoks saadaval on väljatöötatavad ja ühepingutusega N-tüüpi ühendused nii sirgetes kui ka täisnurksetes konfiguratsioonides, millest mõned saavutavad kokkupanduna IP67-kaitse.
Kui ostute N-tüüpi ühendusi LMR-400 lõpetamiseks, veenduge, et ühenduse kaabli liidese mõõtmed vastavad LMR-400 välimisele läbimõõdule 0,405 tolli ja keskjuhi läbimõõdule 0,108 tolli. Sobimatu pingutusmutter või kontakti ava halvendab liidese toimivust isegi siis, kui RF-spetsifikatsioon näeb paberil hea välja.
75 Ω N-tüüpi ühendused kaablite jaotamiseks
Kuigi standardne N-liiki ühendus töötab 50 Ω juurde, on kaabeltelevisiooni, CATV-jaate ja raadiosaatete rakendustes kasutatavad 75 Ω variandid. Need on mõõtmetelt sarnased 50 Ω ühendustega, kuid kasutavad karakteristliku takistuse nihutamiseks paksemat keskmist kontakti. Mõlemad takistusvariandid ei ole elektriliselt vahetult kasutatavad – 50 Ω kaabliühenduse ühendamine 75 Ω süsteemi pistikupesa külge teeb takistuse sobimatusse ja suurendab peegeldusi, seepärast tuleb liidese ühilduvus kontrollida juba ostuhetkel.
Täpsuskvaliteediga 75 Ω rakenduste jaoks pakub Worldpeak RF-N-75B madala PIM-i N-ühendust (75 Ω, 6 GHz, roostevabast terasest), mille korpus on valmistatud roostevabast terasest korrosioonikindluse tagamiseks ja mille PIM-i tase on −165 dBc – see sobib süsteemidele, kus passiivne intermodulatsioon on oluline tegur, näiteks mitmeanduri baasjaama paigaldustele.
Kokkuvõte: Millal valida N-liiki ühendust
N-tüüpi RF-ühendus on õige liides siis, kui rakendus nõuab tööd üle 4 GHz, välistingimustes või kõrgelt vibratsioonikindlalt paigaldamist, suure võimsusega töötamist või nende kombinatsiooni. See ei pruugi olla vajalik miinimumspetsifikatsioon – ala-4-GHz sisetingimustes toimuvate testide jaoks on BNC endiselt praktiline – kuid baasjaamade toitejuhtmete, mikrolainete sideliinide ja antennide jaotuspaneelide puhul on N-tüüpi ühenduse sagedusala, võimsuse talumisvõime ja vihmakindlus raske asendada.
Sirgute, täisnurksete ja n-tüüpi läbipõhjaühendus paneelikinnitusega variandid ning kaabeli ühilduvuse kinnitamine (sh LMR-400 lõpetuste puhul) aitab piirata ostuotsuseid kategooriast konkreetse osani, mis pärast paigaldamist töötab oodatud viisil.