BNC jungiklių tipai: atvirkštinė poliškumo ir jų variantai

BNC jungiklių tipai: atvirkštinė poliškumo ir jų variantai

Pradėdamas dirbti su RF sistema, aš parinkdavau jungiklius tik remdamasis dažnių diapazonu. Nepastebėjau poliškumo variantų: standartiniai BNC jungikliai buvo pristatyti WiFi sistemai, kuriai reikėjo atvirkštinės poliškumo sąsajos. Visų bNC jungiklių tipai prieš nurodant išvengiamas brangus neatitikimas.

BNC jungikliai – kuriuos pirmą kartą sukūrė 1944 metais – išlieka viena iš plačiausiai naudojamų RF jungiklių šeimų ryšių, transliacijų, pramonės automatizavimo, karinės elektronikos ir bandymų bei matavimų įrangos srityse. Jų greitai atsijungiantys šautuvo tipo sujungimai, patikima elektros charakteristika nuo nuolatinės srovės iki 4 GHz ir įvairių variantų prieinamumas leidžia juos naudoti platesnėje taikymo srityje, nei daugelis inžinierių pirminiu metu įsivaizduoja. Ši instrukcija apima pagrindinius bNC jungiklių tipai , jų struktūriniai skirtumai, pagrindiniai elektriniai parametrai ir taikymo aplinkos, kuriose kiekvienas variantas yra tinkamas pasirinkimas.

Standartinis BNC: 50 Ω ir 75 Ω variantai

Du svarbiausi standartinio BNC skirtumai – tai bangos varža: 50 Ω ir 75 Ω. 50 Ω versija nustatyta RF signalų perdavimui ir yra dominuojantis pasirinkimas ryšių, bandymų įrangos bei pramonės valdymo sistemose. 75 Ω versija optimizuota vaizdo signalų perdavimui, kur ji atitinka standartinės transliacijos ir CCTV laidų sistemų būdingąją varžą.

Tipiški standartinio BNC elektriniai parametrai:

• Dažnių diapazonas: 50 Ω – nuolatinės srovės dažnio diapazone iki 4 GHz; 75 Ω – nuolatinės srovės dažnio diapazone iki 2 GHz
• Įtampos klasė: 500 V RMS maksimalus nuolatinis įtampų lygis; izoliacinės tvirtumo įtampa – 1500 V RMS maksimali
• Sujungimo mechanizmas: Šautuvo tipo ketvirtį posūkio sujungimas
• Dažniausiai naudojami laidai: RG-58 (50 Ω), RG-59/RG-6 (75 Ω)

Prieš pereinant prie specializuotesnių BNC jungtukų tipų, paklauskite savęs: ar mano taikymo sritis yra tikrai žemesnė nei 4 GHz su standartiniais įtampų lygiais? Jei taip, tai standartinis BNC dažniausiai yra pigiausias ir lengviausiai įsigyjamas variantas.

Atvirkštinės poliškumo BNC (RP-BNC)

Atvirkštinės poliškumo BNC – arba RP-BNC – konstrukciškai identiška standartinei BNC, išskyrus vieną sąmoningą pakeitimą: vidinio kontakto lytis pakeista. Standartinio BNC vyriškojo tipo jungtuke yra centrinis kontaktinis laidas; RP-BNC vyriškojo tipo jungtuke – centrinė kontaktinė lizdinė dalis. Tai reiškia, kad standartiniai BNC ir RP-BNC jungtukai fiziškai nesuderinami, o tai ir yra visos šios konstrukcijos tikslas.

RP-BNC jungtys egzistuoja daugiausia dėl įstatymų laikymosi. FCC 15 dalis ir panašūs kitų rinkų įstatymai reikalauja, kad vartotojams skirta belaidė įranga – įskaitant daugelį WiFi maršrutizatorių ir WLAN prieigos taškų – naudotų nestandartinius sąsajos jungtukus, kurie neleistų galutiniams vartotojams prijungti didesnio stiprumo antenas, kurios pažeistų įrenginio leidimą. RP-BNC užtikrina šią sąmoningą nesuderinamumą, išlaikydama standartinius BNC išorės matmenis ir šautuvo tipo sujungimą.

Pagrindiniai RP-BNC parametrai:

• Dažnių diapazonas: Nuo nuolatinės srovės iki 4 GHz (standartiniai modeliai); išplėstinio diapazono konstrukcijos – nuo nuolatinės srovės iki 12 GHz
• Impedancija: 50Ω
• Pagrindinė paskirtis: IEEE 802.11 WLAN įranga, vartotojams skirti maršrutizatoriai, prieigos taškai
• Suderinamumas su kitomis jungtimis: Suderinama tik su RP-BNC atitinkamu jungtuku; nesuderinama su standartine BNC jungtimi

Vieną kartą jau daugiau nei vieną kartą pastebėtą neprivalomą integravimo delsą sukelia jungiklio poliškumo neaiškumas. Pirkimo užsakyme, kuriame nurodyta „BNC jungtis“, bet nespecifikuojama, ar tai standartinė, ar atvirkštinės poliškumo jungtis, gali būti sukurtos nesuderinamos montažo dalys, kurios atvyksta į objektą be atitinkamo porinio elemento. Poliškumo aiškus nurodymas – tai žingsnis, kurį patyrę pirkimo specialistai seniai įtraukė į savo RF jungčių prašymų siuntimo šablonus.

HD-BNC: Aukštos tankumo BNC jungtis televizijos transliacijoms ir vaizdo signalams

The HD BNC jungtis (aukštos tankumo BNC) yra miniatiūrinė versija, sukurtą aukšto pralaidumo vaizdo programoms – konkrečiai HD-SDI, 3G-SDI ir 12G-SDI transliacinėms signalų grandinėms. Ji naudoja tą pačią šautuvo užrakinimo sąvoką kaip standartinė BNC jungtis, tačiau mažesniu gabaritu, leidžiančiu didesnį skydo tankumą ir aukštesnių dažnių palaikymą.

HD BNC jungties parametrai:

• Impedancija: 75 Ω (optimalu televizijos transliaciniam vaizdui)
• Dažnių diapazonas: Nuo nuolatinės srovės iki 6 GHz – standartinėms HD-BNC jungtims; 12G-SDI modeliai – iki 12 GHz
• Standartinė palaikymo funkcija: Atitinka SMPTE reikalavimus profesionaliai televizijos transliacinėje įrangoje
• Taikymas: Kamerų sistemos, gamybos perjungikliai, transliacijos infrastruktūra, 4K ir 8K vaizdo perdavimas

Jei jūsų taikymas apima profesionalią transliacinę vaizdo techniką ar bet kurį SDI signalų grandinės elementą, standartinis BNC jungtukas gali veikti su HD-SDI (1,485 Gbps), tačiau pasieks ribas naudojant 3G-SDI ir nepatikimai veiks su 12G-SDI. Naudojant HD BNC jungtukus, kurie yra sertifikuoti iki 12 GHz šiose didesnio pralaidumo pozicijose, užtikrinama signalo vientisumas, kai vaizdo infrastruktūra plečiama.

Didelės įtampos BNC jungtukai

The didelės įtampos BNC jungtukas ši kategorija sprendžia konkrečią standartinio BNC trūkumą – jo nuolatinės 500 V įtampos ribą. Standartiniai BNC jungtukai paprastai turi 500 V RMS maksimalią nuolatinę įtampą ir 1500 V RMS dielektrinę atlaikomąją įtampą – tai tinkama daugumai ryšių ir bandymų taikymų, tačiau nepakankama branduoliniams prietaisams, aukštos energijos fizikos įrangai, impulsų generatoriams ir tam tikriems oscilografų zondų sąsajoms, kur įtampa reguliariai viršija šias ribas.

Aukštosios įtampos BNC modifikacijos apima SHV (saugi aukštosios įtampos) jungtį, kurioje naudojama atvirkštinė poliškumo kontaktų konfigūracija, kad būtų užkirstas kelias sujungimui su standartinėmis BNC sistemomis, taip pat kitus sustiprintus dizainus, kurių įtampų reitingai svyruoja nuo 1000 V iki 5000 V. Apytiksliai kiekvienas įtampos reitingo padidėjimas reiškia padidėjusią dielektrinę atstumą arba modifikuotą kontaktų geometriją – todėl matmenys didėja kartu su įtampa. Tikrieji reitingai turi būti patvirtinti remiantis konkrečios aukštosios įtampos BNC jungties techninės paskirties dokumentacija prieš naudojant saugos kritinėse aplikacijose.

Tipiškos aukštosios įtampos BNC aplikacijos apima:

• Branduolinės ir dalelių fizikos prietaisus
• Didelės galios impulsų matavimo sistemas
• Medicininės vaizdavimo įrangos maitinimo šaltinius
• Osciloskopų zondus pramoninėms galios elektronikos sistemoms

Pjautinės BNC jungtys tikslumo ir spausdintųjų plokštų (PCB) aplikacijoms

The pjautinė BNC jungtis yra nutraukimo variantas, o ne elektrinis variantas – jis reiškia BNC jungtukus, skirtus montuoti plokštėje arba prijungti prie kabelio sujungiant juos lydymo būdu, o ne spaustuvais, suspaudžiant ar sukant. Lydymo būdu montuojami BNC jungtukai dažnai naudojami tikslaus bandymo įrangoje, laboratorinėse prietaisuose ir karinėje elektronikoje, kur reikalingas aukščiausios kokybės mechaninis ryšys tarp jungtuco ir jo montavimo paviršiaus.

Pagrindinės lydymo būdu montuojamų BNC jungtukų savybės:

• Nutraukimo metodas: Prilydomi prie spausdintinės plokštės arba kabelio laidininko kontroliuojamu lydymo procesu
• Mechaninis privalumas: Tinkamai prilydyti – tai didžiausias traukos stiprumas ir virpesių atsparumas tarp visų BNC nutraukimo metodų
• Taikymo aplinkos: Laboratorinės bandymų sistemos, tikslūs matavimo prietaisai, PCB integruoti RF priekiniai galai, karinė elektronika, kur reikalaujama atitikti MIL-STD-348 standartą
• Matavimo tolerancija: Tikslūs aliuminio lydymo BNC jungikliai gali būti gaminti su mažesniais matmenų nuokrypio leistinai ribomis nei komerciniai spaustukiniai jungikliai, užtikrindami žemesnį ir nuoselesnį kontaktinį pasipriešinimą

Taikymuose, kur reikalaujama atitikties MIL-STD-348 standartui ir tikslūs matmenų nuokrypiai, aliuminio lydymo BNC jungikliai paprastai nurodomi kartu su tiksliais korpuso medžiagomis, pvz., nerūdijančiuoju plienu.

BNC jungiklių tipai: greitoji palyginamoji lentelė

Teisingo BNC varianto pasirinkimas: taikymo nustatymo vadovas

Teisingas pasirinkimas tarp bNC jungiklių tipai priklauso nuo jūsų dažnio reikalavimų, impedanso standarto, įtampos aplinkos bei taikymo specifinių reglamentų ar formos faktoriaus apribojimų susikirtimo. Nėra vieno optimalaus BNC varianto – teisingas pasirinkimas priklauso nuo signalo tipo bei jūsų įrengimo aplinkos ir reglamentinės sąlygos.

• Jei jūsų taikymas yra žemesnis nei 4 GHz, standartinis RF signalo kelias (50 Ω) ir nėra specialių įtampos ar poliarumo reikalavimų: standartinis 50 Ω BNC.
• Jei jūsų taikymas apima CCTV, HDTV arba sub-3G-SDI transliacinį vaizdą: standartinis 75 Ω BNC arba HD BNC jungtukas aukštesniam juostos pločiui vaizdo signalams.
• Jei jūsų įrenginys yra WLAN/WiFi produktas, kuriam taikomos FCC 15 dalies ar atitinkamos antenos apribojimų taisyklės: RP-BNC.
• Jei projektuojate 12G-SDI, 4K transliacijai arba Ultra HD gamybos infrastruktūrai: HD BNC jungtukas, pritaikytas iki 12 GHz dažnių.
• Jei jūsų signalų aplinkoje yra įtampų, viršijančių 500 V: aukštos įtampos BNC jungtukas arba SHV variantas, tinkamas jūsų faktinei įtampai.
• Jei jūsų taikymo sritis – tikslusis bandymų prietaisas, PCB integruota RF priekinės dalies schema arba karinės elektronikos platforma, kuriai reikalinga atitiktis MIL-STD-348 standartui: pilnojo sujungimo BNC jungtukas su tiksliaisiais matmeniniais nuokrypio leistinajais ribos dydžiais.

Karininkų, bandymų ir matavimų bei tikslaus pirkimo programoms, kuriose reikalingi prilaužti BNC jungikliai su kontroliuojamais matmenų nuokrypiais ir nerūdijančiojo plieno korpusu, BNC-ULTRA100 tikslusis BNC jungtukas siūlo 50 Ω varžą su ±0,02 mm matmenų nuokrypiu, nerūdijančiojo plieno korpusu ir atitinka MIL-STD-348 standartą. Toks matmenų tikslumas sumažina kontaktinės varžos kitimą su kiekvienu sujungimu ir užtikrina karinėse bei reguliuojamose pirkimo procedūrose reikalaujamą dokumentų sekamumą.

Tinkamo bNC jungiklių tipai parinkimas pagal jūsų varžą, dažnį, įtampą ir teisinius reikalavimus dar projektavimo etape padeda išvengti lauko veiklos delsų, kurios kyla dėl netinkamos modifikacijos užsakymo.