Kokie yra pagrindiniai 50 omų koaksialinio šuoliuko techniniai duomenys?

Kokie yra pagrindiniai 50 omų koaksialinio šuoliuko techniniai duomenys?

Kai nurodote 50 omų koaksinį perjungimo laidą antenos maitinimui, bazinės stoties prievadui ar laboratorinio stendo jungčiai, žymėje nurodyta varža yra tik pradinis taškas. Techniniai parametrai, kurie nulemia, ar perjungimo laidas veiks tinkamai ar sukels problemas, yra daug gilesni. Dirbdamas RF sistemos integravimo projektuose tiek ryšių infrastruktūroje, tiek laboratorinėse aplinkose, supratau, kad kabelio komplekto parinkimas, neatsižvelgiant į kitus parametrus be varžos reikšmės, dažniausiai lemia darbų perdarymą. Šiame straipsnyje išsamiai aptariami svarbiausi techniniai parametrai ir paaiškinama, kodėl kiekvienas jų skirtingai veikia jūsų sistemą.

Kodėl 50 omų? Suprantant varžos standartą

50 omų charakteristinė varža yra visuotinai pripažinta RF ir mikrobangų perdavimo standartinė reikšmė komercinėse, pramoninėse ir gynybos srityse. Ji yra tarp varžos, kuri mažina nuostolius oru izoliuotoje linijoje (~77 omai), ir varžos, kuri maksimaliai padidina galios perdavimą (~30 omų). Daugumai antenos sistemų, bazinių stočių maitinimo laidų ir laboratorinės bandymų įrangos, veikiančios nuo aukštųjų dažnių iki kelių GHz diapazono, 50 omų užtikrina priimtinus nuostolius, valdomą galios perdavimą ir plačią jungtukų ekosistemos palaikymą.

Jei jūsų sistemoje naudojami 75 omų sąsajos – tai dažna situacija transliuojamo vaizdo technikoje – 50 omų koaksinį perjungimo laidą kiekviename jungties taške sukels neatitikimą. Prieš pasirinkdami bet kurį laidų komplektą patvirtinkite sistemos varžą.

Šešios specifikacijos, kurios nulemia našumą

1. Laido tipas ir vidinio laidininko konfigūracija

Kabelio žymėjimas – RG58, RG8X, LMR400, RG174 ar kiti – nusako daugumą šio perjungiamojo kabelio elektrinių ir mechaninių savybių. Skirtingi kabelio tipai naudoja skirtingas dielektrines medžiagas, laidininkų skersmenis ir apsauginės apvyniojimo konstrukcijas, o visos šios savybės įtakoja kitus šiame sąraše nurodytus techninius parametrus. Kabelio tipo laikymas pakeičiamuoju detaliu yra viena dažniausių radijo dažnių (RF) įrangos pirkimo techninių specifikacijų klaidų.

2. Įterpimo nuostoliai ir slopinimo koeficientas

Slopinimo koeficientas yra svarbiausias elektrinis parametras bet kuriam 50 omų koaksinį perjungimo laidą naudojamam signalo kelyje. Jis išreiškiamas dB vienetinio ilgio atžvilgiu tam tikro dažnio, o jo reikšmė didėja kartu su dažniu. Palyginimui:

• Rg58 50 ohm rG58: maždaug 13,1 dB kas 100 pėdų (apie 30,5 m) esant 750 MHz dažniui. Tinka trumpiems laboratoriniams jungtims, kurių ilgis neviršija 6 metrų, arba mobilioms įrengtims, kurių ilgis neviršija 6 pėdų (apie 1,83 m). Aukštesniuose dažniuose ar ilgesniuose kabeliuose RG58 sukelia signalo prastėjimą, kuris sumažina imtuvo jautrumą.
• RG-8X : apytiksliai 10,95 dB kas 30,48 m esant 750 MHz dažniui, su mažesniu išoriniu skersmeniu nei RG-8U. Naudingas vidutinio diapazono variantas vidutinio nuotolio lauko laidams, kai svarbus kabelio tūris.
• LMR-400 : apytiksliai 3,5 dB kas 30,48 m esant 750 MHz dažniui ir 0,223 dB kas 1 m esant 2,4 GHz dažniui. Pageidautinas pasirinkimas bazinės stoties maitinimo linijoms ir ilgiems antenos laidams, kai būtina minimalizuoti kelio nuostolius.
• RG-174 : apytiksliai 23,6 dB kas 30,48 m esant 750 MHz dažniui. Labai dideli nuostoliai, tačiau taip pat ploniausia ir lankstesnė konstrukcija. Tinka tik trumpiems prijungimo laidams (mažiau nei 0,5 m) erdvėje ribotose aplikacijose.

Naudinga bendroji taisyklė: padvigubinus kabelio ilgį, dvigubėja ir dB nuostoliai. Vienam 1 metro ilgio koaksialiniam prijungimo laidui esant 2,4 GHz dažniui vien tik nuostoliai gali siekti 1,46 dB ar daugiau – tai maždaug 30 % signalo energijos – priklausomai nuo kabelio tipo. Šie nuostoliai kaupiasi kiekviename kelyje esančiame jungtyje.

3. Dažnių diapazonas

Kiekvieno kabelio tipo nustatytas maksimalus darbinis dažnis priklauso nuo dielektriko ir laidininko geometrijos. A 50 omų koaksinį perjungimo laidą naudotas sistemoje, veikiančioje virš jos nustatytos dažnių ribos, parodys sparčiai augantį slopinimą ir galimą režimo pablogėjimą. Sistemoms, veikiančioms virš 3 GHz, stipriai rekomenduojami LMR-serijos arba lygiaverčiai žemo nuostolio laidai vietoj RG58 ar RG8X konstrukcijų.

4. Jungtuko sąsajos tipas

Jungtuko pasirinkimas veikia mechaninę suderinamumą, dažnių viršutinę ribą ir tai, kaip patikimai išlaikoma sujungimo ciklų patikimumas laikui bėgant. Dažniausiai naudojamos 50 omų perjungimo laidų sąsajos yra:

• SMA : įvertintas iki 18 GHz, kompaktiškas, plačiai naudojamas laboratorijose ir bazinėse stotyse. A 50 omų SMA terminatorius dažnai pridedamas prie neužimtų prievadų bandymų sistemose, kad būtų išlaikyta sistemos impedanso vertė ir užkirstas kelias atspindžiams.
• 50 omų BNC : įvertintas maždaug iki 4 GHz, šautuvo tipo sujungimas leidžia greitai prijungti/atjungti, dažnai naudojamas bandymų įrangoje ir žemesnių dažnių infrastruktūroje.
• N-Tipas : įvertintas iki 11 GHz, didesnio dydžio korpusas, tinkamas lauko ir maitinimo laidų taikymams, kai svarbūs oro sąlygų atsparumas ir mechaninis tvirtumas.
• TNC, QMA, MCX : specializuoti sąsajos konkrečioms diegimo aplinkoms.

5. Šildymo dengimo laipsnis ir perdavimo impedansas

Šildymas reguliuoja du dalykus: kabelio atsparumą išoriniam RF triukšmui ir jo gebėjimą izoliuoti perduodamą signalą nuo gretimų sistemų. Vieno plaito šildymas standartinėse konstrukcijose užtikrina 85–95 % dengimo laipsnį. Dviejų plaitų ar plaito su folija šildymo konstrukcijos padidina dengimo laipsnį iki 98 % ar daugiau ir sumažina perdavimo impedansą, kas yra svarbu aplinkose su stipriais gretimais RF šaltiniais – tankiuose bazių stotyse, laboratorijų stalų su keliais signalų generatoriais ar geležinkelio įrenginiuose netoliese nuo didelės galios traukos sistemų.

6. Minimalus lenkimo spindulys

Kabelio lenkimas mažesniu nei minimalus lenkimo spindulys sukelia nuolatinį dielektriko ir išorinio laidininko deformavimą, dėl ko padidėja bangos pasipriešinimo netolygumai ir įterpimo nuostoliai lenkimo vietoje. Lenkimo spindulio riba apytiksliai auga kartu su kabelio skersmeniu: LMR-400 nurodo minimalų lenkimo spindulį apie 25 mm, o RG-58 yra lankstesnis – apie 12 mm. Tvirtose trasavimo vietose – įrangos stovų kabelių tvarkymas, antenos stovo kabelių tvirtinimas ar prietaisų skydelio jungtys – tinkamo lenkimo spindulio turinčio kabelio pasirinkimas atitinkamai ribotam erdviniam tarpui padeda išvengti dažnai pasitaikančios montavimo klaidos.

Dažniausiai naudojamų 50 omų kabelių tipų palyginimas

Originalios įrangos gamintojų (OEM) ir specialaus ilgio variantai

Standartinės ilgio šuoliukinės jungtys apima daugumą įrengimo scenarijų, tačiau sistemų integratoriai ir įrangos gamintojai dažnai reikalauja nestandartinių ilgių, mišrių jungiklių konfigūracijų arba specialių apvalkalų medžiagų. Individualizuotos 50 omų koaksinį perjungimo laidą surinktos jungtys leidžia tiksliai nutiesti laidus be perteklinio kabelio, kuris sukelia papildomą tūrį ir nuostolius posūkiuose. OEM pirkimui reikia aiškintis šiuos veiksnius: reikalaujamą ilgio nuokrypio ribą, kiekviename gale reikiamą jungiklio lytį ir sąsajos tipą, išorinio apvalkalo medžiagą (PVC, TPE arba behalogeninę tam tikroms aplinkoms) bei tai, ar būtini kiekvienos surinktos jungties įterpimo nuostolių bandymo duomenys priimančiajai inspekcijai.

Pradėti gaminti specialius laidų rinkinius užtrunka skirtingai priklausomai nuo laidų tipo ir kiekio. Pavyzdžių kiekiai prototipų ir kvalifikaciniam bandymui paprastai išsiunčiami per vieną–du savaitgalius iš gamintojo, turinčio patalpose gamybos įrenginius. Masinės gamybos kiekiai reikalauja ilgesnio pristatymo laiko planavimo, ypač kai naudojamos specialios apvalkalų medžiagos arba tikslūs ilgio atitikimo reikalavimai fazės jautrioms programoms.

Montavimo, lenkimo ir oro sąlygų atsparumo patarimai

• Jungiklių sukimo momentas : SMA jungikliai turi nustatytą sujungimo sukimo momentą apie 0,9 N·m (8 colio-svaros). Rankomis priveržiant be sukimo momento matuoklio dažnai pasitaiko blogo kontaktinio pasipriešinimo ir netvarkingų ryšių bazinėse stotyse ir laboratorijose.
• Lenkimo spindulio laikymasis : Prieš pritvirtinant laidus, juos reikia tinkamai išdėstyti, o taip pat patikrinti, kad joks lenkimo taškas nepatektų į gamintojo nustatytą minimalų lenkimo spindulį. Kartą susilankstęs laidas negali atsigauti ir atkurti pradinės savo charakteristikos.
• Oro sąlygų atsparumas lauko jungtyse antenos ir bazinės stoties įrenginių montavimui reikia, kad antenos jungtys ir pagrindinės stoties sąsajos, kurios yra veikiamos oro sąlygų, būtų apvyniotos savisujungiančia juosta, apsaugotos šilumos susitraukimo oro sąlygoms atspariomis apsauginėmis dėžutėmis arba naudojamos kitos ekvivalenčios sandarinimo priemonės, kad būtų užkirstas kelias drėgmei patekti į jungtį. Net nedidelis drėgmės takas į jungties sritį prastins atspindėtos galios rodiklį ir galiausiai sukels korozijos sąlygotą gedimą.
• Neužimtų prievadų uždarymas neužimti RF prievadai turi būti uždaryti pritaikytu 50 omų terminatoriumi – arba 50 omų BNC kištuku 50 omų SMA terminatorius arba

Susiję 50 omų koaksialiniai laidai

Jei ieškote laidų rinkinių bazinėms stotims ar mažo nuostolio taikymams, Worldpeak LMR400 mažo nuostolio 50 omų koaksialinis kabelis užtikrina reikiamą žemą slopinimą ilgesnėms linijoms. Specializuotiems laboratoriniams ar matavimo taikymams, kurie reikalauja apsaugoto koaksialinio konstrukcijos, TRC-50-2 triaksinis kabelis – 50 omų Apsaugotas Koaksinis papildo išorinį apsauginį laidininką triukšmą jautriose matavimo sistemose. Standartiniam 50 omų maitinimo kabeliui su inžineriniais duomenimis žr. Worldpeak RG196 50 omų koaksialinį kabelį: inžineriniai duomenys ir parinkimo vadovas.

Išvada

Pasirinkimas 50 omų koaksinį perjungimo laidą reikalauja įvertinti laidų tipą, slopinimo normą, dažnių diapazoną, jungiklio sąsają, ekranavimą ir lenkimo spindulį kartu – ne vieną parametrą izoliuotai. Laidas, kuris atitinka impedanso ir jungiklio specifikacijas, bet yra per ilgas konkrečiai programai arba nepakankamai nurodytas slopinimui, vis tiek pablogins sistemos našumą. Šių šešių matmenų supratimas ir kaip jie tarpusavyje sąveikauja – tai tai, kas skiria veikiančią praktikoje specifikaciją nuo tos, kuri atrodo teisinga popieriuje.