Az előző cikkben megvizsgáltuk az RF koaxiális kábelek alapvető szerkezetét és két alapvető paraméterét: a karakterisztikus impedanciát és a csillapítást . Ha azonban valós projekttel néz szembe, különféle kábeltípusokkal találkozhat a piacon, például RG-58, LMR-400 vagy speciálisabb félmerev kábelekkel.
Ennek a cikknek a középpontjában a különböző megkülönböztetett kiválasztási kritériumainak értelmezése áll kábeltípusok . Bármely kommunikációs rendszer esetében a rossz kábel kiválasztása olyan, mint a rossz csővezeték kiválasztása – ez a legjobb esetben a teljesítmény csökkenéséhez, a legrosszabb esetben pedig a rendszer meghibásodásához vezethet. az Legfőbb kihívásunk , hogy megválaszoljuk: Hogyan lehet optimális kompromisszumot elérni a teljesítmény, a költségek és a fizikai jellemzők között?
Mély merülés: Három fő RF-kábeltípus összehasonlítása
Az RF koaxiális kábelek szerkezetük, dielektromos anyaguk és árnyékolásuk alapján három fő típusba sorolhatók. Jellemzőik megértése alapvető fontosságú a megfelelő kiválasztáshoz.
Kábel típusa
Szerkezeti jellemzők
Tipikus alkalmazások
Főbb előnyök
Főbb hátrányok
RG sorozat (pl. RG-58, RG-174)
Szabványos kivitel, tömör PE dielektrikum, fonott pajzs.
Laboratóriumi tesztelés, általános patch zsinórok, rövid távolságok, alacsony igényű antenna adagolók.
A legalacsonyabb költség , rendkívül rugalmas, könnyen hajlítható és telepíthető.
Nagyobb veszteség (csillapítás), a teljesítmény gyorsan romlik magas frekvenciákon (>1 GHz ) .
Bázisállomás csatlakozások, kültéri távolsági antennaadagolók, WLAN és GPS alkalmazások.
Rendkívül alacsony csillapítás , jelentősen növelve az átviteli távolságot és a hatékonyságot.
Viszonylag merevebb, nagyobb hajlítási sugár szükséges, magasabb ár, mint az RG sorozatnál.
Félig merev/Konformálható
A külső vezető tömör réz- vagy alumíniumcső, a dielektrikum pedig PTFE.
Repülési, katonai, belső mikrohullámú áramköri csatlakozók, nagy pontosságú tesztberendezések.
Minimális veszteség , rendkívül magas frekvencia határ kiváló fázisstabilitás.
Speciális szerszámokkal előre formába kell hajlítani, nehezen szerelhető.
1. RG sorozatú kábelek (rádió útmutató)
Az RG sorozat az RF kábelek legrégebbi és legszélesebb körben használt családja. Egyszerű szerkezetűek, költséghatékonyak és rendkívül rugalmasak. Fő hátrányuk azonban a jelentős jelgyengülés magas frekvenciákon (UHF és magasabb) és nagy távolságokon. Általában alkalmasak, általános csatlakozásokhoz ahol kevésbé szigorúak a teljesítménykövetelmények.
2. LMR sorozat (alacsony veszteségű)
Az LMR (vagy azzal egyenértékű kis veszteségű) kábeleket kifejezetten olyan kültéri alkalmazásokhoz tervezték, amelyek nagy távolságú átvitelt vagy magas frekvenciákat igényelnek . segítségével Habosított dielektrikum csökkentik a dielektromos állandót, ami csökkenti a jelveszteséget, és vastagabb, átfogóbb árnyékolási struktúrákat alkalmaznak az interferencia elleni képesség javítására. Ha szűkös a kapcsolat költségvetése, vagy a jelátviteli távolság meghaladja a 10 métert, gyakran az LMR sorozat az optimális választás.
3. Félmerev/Konformálható kábelek
Ezek a kábelek az RF rendszerek 'nagy teljesítményű sportautói'. Kiváló elektromos teljesítményt nyújtanak, különösen a mikrohullámú frekvenciatartományban. A tömör fém külső vezető közel tökéletes árnyékolást biztosít, míg a PTFE dielektrikum a lehető legkisebb dielektromos veszteséget és kiváló fázisstabilitást (vagyis a kábel elektromos hossza minimálisan változik meghajlításkor), ami döntő fontosságú a nagy pontosságú fázistömböknél vagy a vizsgáló- és mérőberendezéseknél.
A legfontosabb műszaki részletek összehasonlítása
A kábeltípusok közötti teljesítménybeli különbségek alapvetően a dielektromos anyagokból és az árnyékolási szerkezet kialakításából adódnak.
1. A dielektromos anyag hatása:
Szilárd PE (polietilén): gyakori az RG sorozatban. Alacsony költség, de viszonylag nagy veszteség és gyenge magas hőmérsékleti ellenállás.
Habosított PE (polietilén): Az LMR sorozat magja. Légbuborékok bevezetésével a PE-be a dielektromos állandó hatékonyan csökken. Ez lehetővé teszi a jel gyorsabb terjedését, és jelentősen csökkenti a kábel csillapítását , így kulcsfontosságú az alacsony veszteségű kábeleknél.
PTFE (politetrafluor-etilén): Félmerev és katonai kábelekben használják. Rendkívül alacsony dielektromos veszteséggel rendelkezik, és ellenáll a magasabb hőmérsékleteknek és frekvenciáknak.
2. Árnyékoló szerkezet:
Fonás: Jó rugalmasságot biztosít, de az árnyékolás hatékonysága csökkenhet a frekvencia növekedésével.
Fólia + fonat: Az LMR vonalak szabványos konfigurációja. Az alumínium fólia 100%-os lefedettséget biztosít, hatékonyan blokkolja a nagyfrekvenciás interferenciát, míg a külső fonat mechanikai szilárdságot és további alacsony frekvenciás árnyékolást biztosít.
Tömör cső: Félmerev kábelekben használják. A legjobb árnyékolási teljesítményt nyújtja, minimálisra csökkenti a jelszivárgást, és a legnagyobb teljesítményű opció.
Hogyan válasszunk az alkalmazási forgatókönyv alapján
A kábel megfelelő kiválasztása három tényező egyensúlyának folyamata: a teljesítmény (csillapítás/frekvencia) , költség és a fizikai rugalmasság.
Forgatókönyv
Alapkövetelmény
Ajánlott kábeltípus
Indoklás
Kültéri bázisállomás antennacsatlakozása
Alacsony veszteség, időjárásállóság , nagy távolság.
LMR sorozat
Biztosítja, hogy még a gyenge jelek is hatékonyan eljussanak a bázisállomás berendezéseihez; az alacsony csillapítás az elsődleges mérőszám.
Belső tesztpatch kábel (2 méteren belül)
Rugalmasság, szabályozható költség.
RG sorozat
Ha a frekvencia 1 GHz alatt van, az RG kábelek csillapítási hatása minimális, és a telepítés kényelmes.
Belső nagyfrekvenciás kapcsolat
Magas frekvenciahatár, fázisstabilitás.
Félig merev/Konformálható
Garantálja a jel integritását és konzisztenciáját, alkalmas az RF modulok közötti precíz csatlakoztatásra.
Surveillance Video Systems (CATV)
75Ω impedancia, mérsékelt költség.
RG-6 / RG-11
Speciális 75 Ω-os kábelek, amelyek biztosítják a szükséges nagy sávszélességet és alacsony költséget a videoátvitelhez.
Összefoglalás: A kiválasztás alapelvei
Nincs abszolút 'legjobb' RF kábel; csak a legmegfelelőbbet . A kiválasztás alapelve: megtalálni az optimális egyensúlyt a költség és a fizikai rugalmasság között , miközben teljesíteni kell a teljesítménykövetelményeket (frekvencia, csillapítás, VSWR).
Ha szűkös a költségvetés és rövid a távolság: Vegye figyelembe az RG sorozatot.
Ha a távolság nagy és nagy hatékonyságra van szükség: Frissítsen LMR-re vagy más alacsony veszteségű sorozatra.
Ha rendkívüli pontosságra és nagy frekvenciára van szükség: fontolja meg a félmerev kábeleket.
