در مقاله قبلی، ساختار اصلی کابل های کواکسیال RF و دو پارامتر اصلی آنها را بررسی کردیم: امپدانس مشخصه و تضعیف . با این حال، هنگام مواجهه با یک پروژه در دنیای واقعی، با انواع کابل های مختلف در بازار مانند RG-58، LMR-400 یا کابل های نیمه سخت تخصصی تر مواجه خواهید شد.
تمرکز این مقاله تفسیر معیارهای انتخاب متمایز در بین این انواع کابل است . برای هر سیستم ارتباطی، انتخاب کابل اشتباه مانند انتخاب خط لوله اشتباه است - در بهترین حالت میتواند منجر به کاهش عملکرد و در بدترین حالت خرابی سیستم شود. ما چالش اصلی این است که پاسخ دهیم: چگونه میتوانید بین عملکرد، هزینه و ویژگیهای فیزیکی بهینهسازی را انجام دهید؟
Deep Dive: مقایسه سه نوع کابل اصلی RF
کابل های کواکسیال RF را می توان به طور کلی بر اساس ساختار، مواد دی الکتریک و طراحی محافظ به سه نوع اصلی طبقه بندی کرد. درک ویژگی های آنها برای انتخاب مناسب اساسی است.
نوع کابل
ویژگی های ساختاری
برنامه های کاربردی معمولی
مزایای کلیدی
معایب کلیدی
سری RG (به عنوان مثال، RG-58، RG-174)
طراحی استاندارد، از دی الکتریک پلی اتیلن جامد، سپر بافته شده استفاده می کند.
کمترین هزینه ، بسیار انعطاف پذیر، خم شدن و نصب آسان.
تلفات بیشتر (میرایی)، عملکرد به سرعت در فرکانس های بالا (> 1 گیگاهرتز z ) کاهش می یابد.
سری LMR (کم تلفات) (به عنوان مثال، LMR-400)
استفاده می کند . از پلی اتیلن فوم شده (فوم PE) دی الکتریک، محافظ دو لایه یا چند لایه (فویل + قیطان)
اتصالات ایستگاه پایه، فیدرهای آنتن در فضای باز، برنامه های WLAN و GPS.
میرایی بسیار کم ، به طور قابل توجهی فاصله انتقال و کارایی را افزایش می دهد.
نسبتا سفت تر، شعاع خمش بزرگتر مورد نیاز، قیمت بالاتر از سری RG.
نیمه سفت / سازگار
هادی بیرونی یک لوله مسی یا آلومینیومی جامد است، دی الکتریک PTFE است.
هوافضا، نظامی، اتصالات برد مدار مایکروویو داخلی، تجهیزات تست با دقت بالا.
حداقل تلفات ، فرکانس بسیار بالا، پایداری فاز عالی را محدود می کند.
باید با استفاده از ابزارهای تخصصی از قبل خم شود و نصب آن دشوار باشد.
1. کابل های سری RG (راهنمای رادیویی)
سری RG قدیمی ترین و پرکاربردترین خانواده کابل های RF است. آنها از نظر ساختار ساده، مقرون به صرفه و بسیار انعطاف پذیر هستند. با این حال، اشکال اصلی آنها تضعیف سیگنال قابل توجه در فرکانس های بالا (UHF و بالاتر) و در فواصل طولانی است. آنها به طور کلی برای اتصالات عمومی مناسب هستند که در آن الزامات عملکرد کمتر مورد نیاز است.
2. سری LMR (کم تلفات)
کابل های LMR (یا معادل آن کم تلفات) به طور خاص برای کاربردهای خارج از منزل که نیاز به انتقال از راه دور یا فرکانس های بالا دارند طراحی شده اند . آنها از یک دی الکتریک فومدار برای کاهش ثابت دی الکتریک استفاده می کنند که از دست دادن سیگنال را کاهش می دهد و از ساختارهای محافظ ضخیم تر و جامع تر برای بهبود قابلیت های ضد تداخل استفاده می کند. اگر بودجه لینک شما کم است یا فاصله انتقال سیگنال از 10 متر بیشتر است، سری LMR اغلب انتخاب بهینه است.
3. کابل های نیمه سفت و سازگار
این کابل ها 'ماشین های اسپرت با کارایی بالا' سیستم های RF هستند. آنها عملکرد الکتریکی فوق العاده ای را به خصوص در محدوده فرکانس مایکروویو ارائه می دهند. هادی بیرونی فلز جامد محافظ تقریباً کاملی را فراهم می کند، در حالی که دی الکتریک PTFE کمترین تلفات دی الکتریک ممکن و پایداری فاز عالی را تضمین می کند (به این معنی که طول الکتریکی کابل در هنگام خم شدن حداقل تغییر می کند)، که برای آرایه های فازی با دقت بالا یا تجهیزات تست و اندازه گیری بسیار مهم است.
مقایسه جزئیات فنی کلیدی
تفاوت عملکرد بین انواع کابل ها اساساً از مواد دی الکتریک و ساختار محافظ آنها ناشی می شود. طراحی
1. تأثیر مواد دی الکتریک:
پلی اتیلن جامد (پلی اتیلن): رایج در سری RG. هزینه کم، اما تلفات نسبتاً زیاد و مقاومت ضعیف در برابر دمای بالا.
PE فوم شده (پلی اتیلن): هسته سری LMR. با وارد کردن حباب های هوا به PE، ثابت دی الکتریک به طور موثر کاهش می یابد. این اجازه می دهد تا سیگنال سریعتر منتشر شود و به طور قابل توجهی تضعیف کابل را کاهش می دهد ، و آن را برای کابل های کم تلفات کلیدی می کند.
PTFE (Polytetrafluoroethylene): در کابل های نیمه سخت و نظامی استفاده می شود. دارای تلفات دی الکتریک بسیار کم است و می تواند دماها و فرکانس های بالاتر را تحمل کند.
2. ساختار محافظ:
بافندگی: انعطاف پذیری خوبی را فراهم می کند، اما اثربخشی محافظ می تواند با افزایش فرکانس کاهش یابد.
Foil + Braid: پیکربندی استاندارد برای خطوط LMR. فویل آلومینیومی 100٪ پوشش را فراهم می کند، به طور موثری تداخل فرکانس بالا را مسدود می کند، در حالی که نوار بیرونی استحکام مکانیکی و محافظ فرکانس پایین اضافی را فراهم می کند.
لوله جامد: در کابل های نیمه سخت استفاده می شود. بهترین عملکرد محافظ را ارائه می دهد، نشت سیگنال را به حداقل می رساند و بالاترین عملکرد را دارد.
نحوه انتخاب بر اساس سناریوی برنامه
انتخاب صحیح کابل فرآیندی است برای متعادل کردن سه عامل: عملکرد (تضعیف / فرکانس) , هزینه و انعطاف پذیری فیزیکی.
سناریو
نیاز اصلی
نوع کابل پیشنهادی
منطق
آنتن ایستگاه پایه در فضای باز اتصال
تلفات کم، مقاومت در برابر آب و هوا، مسافت طولانی.
سری LMR
تضمین می کند که حتی سیگنال های ضعیف به طور موثر به تجهیزات ایستگاه پایه می رسد. میرایی کم معیار اولیه است.
سیم تست داخلی (در فاصله 2 متری)
انعطاف پذیری، هزینه قابل کنترل
سری RG
هنگامی که فرکانس زیر 1 گیگاهرتز است، تاثیر تضعیف کابلهای RG حداقل است و نصب راحت است.
اتصال فرکانس بالا داخلی
محدودیت فرکانس بالا، پایداری فاز.
نیمه سفت / سازگار
یکپارچگی و سازگاری سیگنال را تضمین می کند، مناسب برای اتصالات دقیق بین ماژول های RF.
سیستم های نظارت تصویری (CATV)
75امپدانس Ω ، هزینه متوسط.
RG-6 / RG-11
کابل های خاص 75 Ω که پهنای باند بالا و هزینه کم برای انتقال ویدئو را فراهم می کند.
خلاصه: اصول اصلی انتخاب
کابل RF 'بهترین' مطلق وجود ندارد. فقط مناسب ترین اصل اصلی انتخاب این است: یافتن تعادل بهینه بین هزینه و انعطاف پذیری فیزیکی ، در حالی که الزامات عملکرد (فرکانس، تضعیف، VSWR) را برآورده می کند.
اگر بودجه کم و فاصله کم است: سری RG را در نظر بگیرید.
اگر فاصله طولانی است و راندمان بالا مورد نیاز است: باید به LMR یا سایر سری های کم تلفات ارتقا دهید.
اگر دقت بسیار زیاد و فرکانس بالا مورد نیاز است: کابل های نیمه سخت را در نظر بگیرید.
