Выбор антенных разъемов и кабелей
05.12.2022Качество беспроводной связи зависит от каждого компонента, начиная от выходного сигнала усилителя мощности передатчика до антенны, включая линию передачи и используемые разъемы. Этот подход в равной степени важен для тракта принимаемого сигнала, где амплитуды сигналов измеряются мкВ. Для большинства радиочастотных приложений с низким энергопотреблением, таких как Wi-Fi, Bluetooth, LTE, линия передачи является простой, обычно это просто отрезок коаксиального кабеля.
Характеристики коаксиального кабеля
Типичный коаксиальный кабель содержит внутренний центральный проводник, обычно медный, окруженный диэлектрической пластиковой сердцевиной, которая, в свою очередь, покрыта одним или несколькими проводящими слоями, а затем окончательной внешней оболочкой. Центральный проводник может представлять собой одну сплошную жилу или, что более типично, несколько жил. Внешний проводник обычно состоит из луженой медной оплетки, а иногда и дополнительной медной фольги для обеспечения дополнительного экранирования. Внешняя оболочка обеспечивает защитный слой для предотвращения попадания влаги и грязи, а также служит физической защитой кабеля.
Общий диаметр коаксиального кабеля оказывает значительное влияние на его вес на метр и минимальный радиус изгиба. Тем не менее, в основном, электрические факторы определяют используемый метод построения схем и типы подходящих приложений.
Основные параметры коаксиального кабеля
Характеристический импеданс: Импеданс является важным критерием выбора и должен соответствовать антенне на одном конце и передатчику или приемнику на другом конце для достижения максимальной эффективности передачи сигнала. Большинство коаксиальных кабелей доступны с импедансом 50 Ом или 75 Ом. При этом для профессионального применения импеданс обычно выбирают 50 Ом. Определение полного сопротивления коаксиального кабеля является сложной задачей и может потребовать дополнительного исследования диэлектрической емкости между центральным и внешним проводниками.
Потери или затухание: Не менее важными критериями выбора являются характеристики потерь или затухания кабеля. Обычно характеристики затухания указаны в дБ на 100 метров и в диапазоне частот. Характеристики затухания показывают, сколько мощности передатчика или принимаемого сигнала теряется на его длине. Резистивные и диэлектрические свойства кабеля существенно влияют на его характеристики затухания.
Возможность управления мощностью: Максимальная мощность кабеля зависит от нескольких факторов, включая пиковые рабочие напряжения, которые может выдержать диэлектрик, потери на сопротивление, которые могут проявляться в виде нагрева и влиять на максимальную рабочую температуру, и обратные потери / КСВН антенны.
Скорость распространения: В свободном пространстве электромагнитная волна распространяется со скоростью света; однако в коаксиальном кабеле емкостные и индуктивные свойства, скин-эффект и диэлектрические потери снижают скорость распространения сигналов. Скорость влияет на фазировку передаваемых и принимаемых сигналов, что может иметь решающее значение для нескольких антенн.
Примеры радиочастотного коаксиального кабеля
С годами появилось несколько стандартов радиочастотного коаксиального кабеля, наиболее широко признанным из которых является система RG. Рассмотрим такие известные типы кабелей, как RG58, RG59 и RG174.
|
|
|
|
|
|
Радиочастотные разъемы
Радиочастотные разъемы в целом делятся на две категории. Существуют разъемы, подходящие для установки снаружи оборудования, и для использования внутри корпуса. Большинство разъемов, как правило, предназначены для размещения более толстых коаксиальных кабелей, которые обеспечивают определенную степень снятия напряжения и обычно обеспечивают средство фиксации штекеров и разъемов вместе. К таким разъемам относятся разъемы N-типа, TNC, BNC, UHF (PL259), SMA и RPSMA (SMA с обратной полярностью).
Радиочастотные разъемы также используются для подключения антенн внутри, например, от беспроводного модуля к встроенной антенне. Серия Fl от Hirose и серия MHF от IPEX. Обе серии имеют определенную степень перекрестной совместимости.
Как и большинство разъемов, они определяются по признаку «вилка – розетка» и обычно вмещают ограниченное количество типов коаксиальных кабелей. Большинство указанных здесь разъемов имеют максимальные рабочие частоты в десятки ГГц. При выборе разъемов также проверьте характеристики обратных потерь и возможности управления мощностью.
SMA-штекер от RND, RND 205-00490
|
|
Разъем N-типа от Rosenberger, 53S107-106N5
|
|
Разъем FL
|
|
Выбор правильной антенны, коаксиального кабеля и разъемов для радиочастотных приложений гарантирует, что беспроводные устройства смогут обеспечить надежную связь. В этой короткой статье, мы выделили ключевые параметры спецификации, с которыми вам следует ознакомиться в процессе выбора РЧ кабелей и разъёмов к ним.