RG-174 mikrokaabel: pigtail- ja PCB-kasutus

Kompaktsete traadita seadmete projekteerimisel tuleb kõrgsageduslike signaalide juhtimisel kitsastes ruumides teha ettevaatlikke valikuid. Elektrooniliste korpuste vähenemisega muutuvad traditsioonilised paksud koaksiaalkaablid ebamugavaks või isegi võimatuteks painutada sisemiste aku- ja ekraaniribakabli ning printplaatide ümber. RG174 koaksiaalkaabel pakub ideaalset kombinatsiooni madala profiiliga, äärmiselt suure paindlikkusega ja stabiilselt 50-oomse impedantsiga, mistõttu on see populaarne lahendus lühikeste kauguste RF-sisemiseks juhtmeteks.

RG174 koaksiaalkaabli mehaaniliste piiride, elektriliste atenuatsioonikõverate ja lõpetamise parimate tavade tundmine võimaldab riistvaraprojekteerimisteameel säilitada signaali terviklikkuse, samas kui seadme kujundus jääb õhukeks. Kasutades kvaliteetset PCB-koaksiaalkaabli komplekti, saab vältida ootamatuid sideloojaotuse languseid nii kanduvates IoT-jälgijates kui ka kaubanduslikes Wi-Fi juurdepääsupunktides.

Mehaaniline ehitus ja elektriline jõudlus

Iga RG174 rakenduse hindamine algab selle füüsiliste kihtide uurimisega. RG174 koaksiaalkaabeli välimine ümbris on umbes 0,110 tolli (2,8 mm) läbimõõduga, mis võimaldab seda painutada kitsastes raadiustes, kus suuremad kaablid kiskuvad või purunevad.

• Juhtme konstruktsioon : Keskmise juhtme moodustab 7-juhmeline vasestatud terasjuhe, mille läbimõõt on umbes 0,019 tolli. Juhtmestiku konstruktsioon parandab vastupidavust väsimusele, võimaldades korduvat painutamist seadme hoolduse ajal ilma sisemiste vasestatud juhtmete katkemiseta.
• Dielektrikukihistus : Täispolüetüleen-dielektrik ümbritseb keskmist juhet ja säilitab ühtlase geomeetrilise paigutuse, tagades püsiva 50-oomise karakteristliku takistuse.
• Ekraanikatte ulatus : Lõimitud, kalveeritud vasest ekraan, mille katte ulatus on 95%, kaitseb sisemisi signaale väliste elektromagnetsete häirete (EMI) eest ning takistab kõrgsageduslikku lekkevoolu naaberplaatsete juhtmete suunas.
• Välimise ümbrise kaitse püsiv PVC-kattematerjal kaitseb sisemisi kihte niiskuse, kulutuse ja mehaanilise koormuse eest paigaldamise ajal.

Kuna RG174 koaksiaalkaabel on õhuke dielektrik, suureneb kaotustase sageduse tõusuga kiiremini kui paksu koaksiaalkaabli puhul. 100 MHz juures on kaotus umbes 5,5 dB iga 100 jalga kohta. 400 MHz juures tõuseb kaotus 13,5 dB iga 100 jalga kohta ja 1 GHz juures jõuab see peaaegu 22 dB iga 100 jalga kohta. Kuigi need kaotusarvud tunduvad pikkade kaablite puhul kõrged, kasutatakse tüüpilistes mikrokoaksiaalsete pigtailide rakendustes lühikesi pikkusi – 2 kuni 12 tolli. 6-tollise ühenduskaabliga on kogu sisendkaotus 900 MHz juures alla 0,2 dB, mistõttu on see tõhus valik sisemiste seadmeplaadi ja korpuse vaheliseks ühenduseks.

Kaablivalikute hindamine: RG174 vs RG59U

Õige ülekandejoone valimiseks tuleb kaabli mõõtmed ja elektrilised omadused sobitada süsteemi nõudmistega. 50-oomise RG174 koaksiaalkaabli ja 75-oomise RG 59 U koaksiaalkaabli võrdlemine näitab, miks takistussobitus on oluline PCB-koaksiaalkaabli valikul.

RG 59 U koaksiaalkaabeli kasutamine standardse 50-ohmise RF-ahela asemel põhjustab olulisi takistusülekõrvalekalle. Selle tulemusena tekib takistuste ebakorrapärasus, mis suurendab pinge seisevate lainete suhet (VSWR) ja teeb signaalipeegeldusi, mis halvendavad raadioside ulatust ja raiskavad saatja võimsust. Lisaks on RG 59 U koaksiaalkaabeli suurem läbimõõt (0,242 tolli) sobimatu väikeste mikrokoaksiaalsete ühendusjuhtmete paigaldamiseks tihe struktuuriga seadmete korpusesse.

Mikrokoaksiaalsete ühendusjuhtmete projekteerimine väikestele korpusse

Mikrokoaksiaalne ühendusjuhe toimib vahepingina, ühendades väikese plaatidele paigaldatud RF-ühendusi tugevate väliste läbipääsukinnitustega ühendustega, mis on paigaldatud korpuseseinale. Tavalised konfiguratsioonivõimalused paarisid üli-mikroskoopilisi U.FL- või IPEX-ühendusi ühel otsal ja paneelile paigaldatavaid SMA-, MCX- või MMCX-ühendusi teisel otsal.

Käepidemeliste IoT-seadmete disainides on tihti ruum peamise printplaatide ja välimise korpuse vahel piiratud mõne millimeetrini. Lühikest mikrokoaksiaalset põrgejuhet (pigtail), milleks kasutatakse paindlikku RG174-koaksiaaljuhet, saab kasutada signaaliteede juhtimiseks kitsastes kanalates, ümber ekraanikarpide ja akuühendustega. Paindliku terasest südamiku abil on võimalik tagada väikese paindemäära järgimine ilma liigse mehaanilise koormuseta kergelt kahjustuvatele pinnakontaktsetele U.FL-sissepistikutele.

Printplaatide ülemineku disain ja ekraanimaapinna ühendamine

RG174-koaksiaaljuhtme otseühendamiseks printplaadile on vajalik täpne käivitusgeomeetria, et vältida parasiitset induktiivsust ja tagasipõrkumisega kaasnevaid kaotusi.

• Hoida mitteekraanitud juhtmed lühikesed : Väliskihist ja ekraanist (punasest vaskepärist) lahti puhastades avaneb keskjuhe. Keskjuhe ekspositsiooni pikkuse hoidmine alla 1,5 mm vähendab soovimatut järjestikust induktiivsust kõrgematel sagedustel.
• Tagada kindel maapinna ühendus : Ühendada tinatud vaskepäris ekraan otseselt printplaaди maapinnaga nii signaalijuhe ümber kui ka mõlemal pool signaalijuhtme jooksul laiade solderiplatside abil.
• Kasutage eraldiseisvaid ühendusliiteid : Kui otsene lõikepinnaga paigaldamine ei ole praktiline, siis põhja- ja pindmised SMA-, MCX- ning U.FL-liitmed, mis on mõeldud koaksiaalkaablite ühendamiseks trükkplaadile, tagavad stabiilsed takistusüleminekud.

Tootmisega seotud kvaliteet ja kokkupaneku kindlustus

Iga RG174-rakenduse pikaajaline usaldusväärsus sõltub täpsetest lõpetustehnikatest. Mikrokoaksiaalkaabli otsas asuvad juhtmed on õhukesed ning käsitsi kruvitud ühendused põhjustavad sageli muutlikku kontaktipinna sügavust, ekraani libisemist või füüsilise vibratsiooni korral katkematut kontakti. Automatiseeritud kruvivmasinad kalibreeritud tõmbepindadega tagavad järjepideva mehaanilise fikseerimise ja madala sisendkaotuse kogu tootmisperioodi jooksul.

Täpsuskooniliste kaablite tootjad, näiteks WORLDPEAK, toetavad globaalseid riistvaratootjaid kohandatud RG174-kooniliste kaablakomplektide ja mikrokooniliste pigtail-konstruktsioonidega. WORLDPEAK säilitab täielikult automaatse kaablite eemaldamise, täpsuskruvitud ühenduste ja VNA-testide infrastruktuuri ning tarnib kohandatud PCB-koonilisi kaablirihme, mis on valmistatud täpselt määratletud pikkuse, ühendusliite ja ekraanipinna spetsifikatsioonide järgi. Iga komplekt läbib enne saatmist 100-protsendilise pidevus- ja VSWR-kontrolli, tagades usaldusväärse lõputa sidejõudluse IoT-, telekommunikatsiooni- ja tööstuslikus elektroonikas üle kogu maailma.