RF ケーブル選択ガイド: RG、LMR、およびセミリジッド ケーブルの比較

前回の記事では、 の基本構造 RF 同軸ケーブル と、その 2 つの中心となるパラメータで ある特性インピーダンス と 減衰について説明しました。ただし、実際のプロジェクトに直面すると、RG-58、LMR-400、またはより特殊なセミリジッド ケーブルなど、さまざまな種類のケーブルが市場に出回ることになります。

この記事の焦点は、これらのさまざまな ケーブル タイプ間で区別される選択基準を解釈することです。どのような通信システムにおいても、間違ったケーブルを選択することは、間違ったパイプラインを選択するようなもので、良くてもパフォーマンスの低下、最悪の場合はシステム障害につながる可能性があります。私たちの 中心的な課題 は、「パフォーマンス、コスト、物理的特性の間で最適なトレードオフをどのように行うか?」に答えることです。

詳細: 3 つの主要な RF ケーブル タイプの比較

RF 同軸ケーブルは、その構造、誘電体材料、シールド設計に基づいて、大きく 3 つのタイプに分類できます。それらの特性を理解することは、適切な選択の基本です。

ケーブルの種類	構造上の特徴	代表的な用途	主な利点	主な欠点
RGシリーズ （例：RG-58、RG-174）	標準設計、固体 PE 誘電体、編組シールドを使用。	ラボテスト、一般的なパッチコード、短距離、低要件のアンテナフィーダ。	低コスト、柔軟性が高く、曲げや取り付けが簡単です。	損失 (減衰) が高く、高周波数 (>1 GHz z ) では性能が急速に低下します。
LMRシリーズ（低損失）  （例：LMR-400）	を使用します。 発泡ポリエチレン (発泡 PE) 誘電体、二層または多層シールド (フォイル + 編組)	基地局接続、屋外長距離アンテナ フィーダ、WLAN、および GPS アプリケーション。	減衰が極めて低く、伝送距離と効率が大幅に向上します。	RGシリーズに比べて比較的剛性が高く、曲げ半径が大きく必要となり、価格が高くなります。
半硬質/適合性	外部導体は固体の銅またはアルミニウムのチューブで、誘電体は PTFE です。	航空宇宙、軍事、内部マイクロ波回路基板接続、高精度試験装置。	最小限の損失、極めて高い周波数限界、  優れた位相安定性.	特殊な工具を使用して事前に形状に曲げる必要があり、取り付けが困難です。

1. RGシリーズケーブル（ラジオガイド）

RG シリーズは、RF ケーブルの中で最も古く、最も広く使用されているファミリーです。構造がシンプルで、コスト効率が高く、柔軟性に優れています。ただし、主な欠点は、高周波 (UHF 以上) および長距離での信号の大幅な減衰です。これらは通常、 一般的な接続に適しています。 パフォーマンス要件がそれほど厳しくない

2.LMRシリーズ（低損失）

LMR (または同等の低損失) ケーブルは、 長距離伝送 または 高周波を必要とする屋外用途向けに特別に設計されています。を使用して 発泡誘電体 誘電率を下げ、信号損失を低減し、より厚く、より包括的なシールド構造を採用して耐干渉性能を向上させます。リンク バジェットが厳しい場合、または信号伝送距離が 10 メートルを超える場合は、多くの場合、LMR シリーズが最適な選択となります。

3. セミリジッド/コンフォーマブルケーブル

これらのケーブルは、RF システムの「高性能スポーツ カー」です。特にマイクロ波周波数範囲で優れた電気的性能を発揮します。固体金属の外部導体はほぼ完璧なシールドを提供し、PTFE 誘電体は可能な限り低い誘電損失と優れた 位相安定性 (曲げたときのケーブルの電気長の変化が最小限であることを意味します) を保証します。これは、高精度フェーズド アレイやテストおよび測定機器にとって重要です。

主要な技術詳細の比較

ケーブルの種類間の性能の違いは、基本的に、その 誘電体材料 と シールド構造の 設計に起因します。

1. 誘電体の影響:

固形PE（ポリエチレン）：  RGシリーズ共通。低コストですが、損失が比較的高く、高温耐性が劣ります。

発泡PE（ポリエチレン）：  LMRシリーズの中核。 PE に気泡を導入することにより、誘電率が効果的に低下します。これにより、信号の伝播が速くなり、 ケーブルの減衰が大幅に減少するため、低損失ケーブルの鍵となります。

PTFE (ポリテトラフルオロエチレン): セミリジッドおよび軍用ケーブルに使用されます。誘電損失が極めて低く、高温や高周波に耐えることができます。

2. シールド構造:

編組: 優れた柔軟性を提供しますが、周波数が増加するとシールド効果が低下する可能性があります。

フォイル + ブレード:  LMR ラインの標準構成。アルミニウム フォイルは 100% のカバー率を提供し、高周波干渉を効果的にブロックします。一方、外側の編組は機械的強度と追加の低周波シールドを提供します。

ソリッドチューブ: セミリジッドケーブルに使用されます。最高のシールド性能を提供し、信号漏れを最小限に抑える、最高のパフォーマンスのオプションです。

適用シーンに応じた選び方

正しいケーブルの選択は、の 3 つの要素のバランスをとるプロセスです。 パフォーマンス (減衰/周波数), コスト、および 物理的柔軟性.

シナリオ	コア要件	推奨ケーブルタイプ	理論的根拠
屋外基地局のアンテナ 接続	低損失、 耐候性、長距離。	LMRシリーズ	弱い 信号でも基地局装置に効率的に到達します。低い減衰が主な指標です。
内部テスト用パッチコード（2メートル以内）	柔軟性、制御可能なコスト。	RGシリーズ	周波数が 1 GHz 未満の場合、RG ケーブルの減衰の影響は最小限に抑えられ、設置が容易になります。
内部高周波接続	高周波数制限、位相安定性。	半硬質/適合性	信号の完全性と一貫性を保証し、RF モジュール間の正確な接続に適しています。
監視ビデオ システム (CATV)	75Ω インピーダンス、中程度のコスト。	RG-6 / RG-11	特定の 75 Ωケーブル。ビデオ伝送に必要な高帯域幅と低コストを提供する

概要: 選択の中心原則

絶対的な「最高」の RF ケーブルはありません。だけを 最も適切なもの 。選択の中心原則は、 コスト と 物理的柔軟性の間の最適なバランスを見つけることです。を満たしながら、 パフォーマンス要件 (周波数、減衰、VSWR)

予算が限られて距離が短い場合は RGシリーズをご検討ください。

距離が長く高効率が必要な場合：  LMRなどの低損失シリーズへのアップグレードが必要です。

極めて高い精度と高周波が必要な場合: セミリジッド ケーブルを検討してください。