Что такое коаксиальный кабель? Типы, структура, применение и руководство по выбору

Коаксиальный кабель — один из наиболее распространенных типов кабелей, используемых для радиочастотных сигналов, антенн, GPS, беспроводной связи, видеооборудования и электронных устройств.

В отличие от обычного электрического провода, коаксиальный кабель имеет тщательно контролируемую внутреннюю структуру. Эта структура помогает передавать высокочастотные сигналы, уменьшая при этом помехи и потери сигнала.

Если вы выбираете кабель для антенны, модуля связи, автомобильной системы или радиочастотного устройства, понимание базовой структуры, импеданса, типа кабеля и вариантов разъема может помочь вам выбрать правильное решение.

В этом руководстве мы объясняемчто такое коаксиальный кабель, как это работает, распространенные типы коаксиальных кабелей, разница между кабелем с сопротивлением 50 Ом и 75 Ом и что следует учитывать при выборе индивидуальной кабельной сборки.

Что такое коаксиальный кабель?

Акоаксиальный кабель, также называемыйкоаксиальный кабель, представляет собой электрический кабель, предназначенный для передачи высокочастотных сигналов.

Термин «коаксиальный» происходит от его конструкции. Внутренний проводник и окружающий внешний проводник имеют одну и ту же центральную ось.

Типичный коаксиальный кабель состоит из четырех основных частей:

• Центральный дирижер

• Диэлектрическая изоляция

• Металлическое экранирование

• Внешняя куртка

Такая конструкция помогает защитить передаваемый сигнал от электромагнитных помех, сохраняя при этом контролируемые электрические характеристики.

Благодаря этим свойствам коаксиальные кабели широко используются в радиочастотном, беспроводном оборудовании, антеннах, GPS, автомобилях, видео и испытательном оборудовании.

Для приложений, требующих разъемов на обоих концах, кабель обычно изготавливается в видеRF кабель в сборе.

Что находится внутри коаксиального кабеля?

Хотя коаксиальные кабели бывают разных размеров и конструкций, в большинстве из них используется одна и та же базовая многослойная конструкция.

Центральный дирижер

Центральный проводник передает электрический сигнал.

В зависимости от кабеля производители могут использовать одножильные или многожильные проводники из таких материалов, как медь, луженая медь или посеребренная медь.

Одножильные проводники могут обеспечить стабильные электрические характеристики, тогда как многожильные проводники обычно обеспечивают большую гибкость.

Диэлектрическая изоляция

Диэлектрический слой окружает центральный проводник.

Его задача — удерживать проводник в центре и отделить его от экрана.

Материал и размеры этого слоя напрямую влияют на характеристическое сопротивление и характеристики сигнала кабеля.

Обычные диэлектрические материалы включают полиэтилен и фторполимерные материалы.

Экранирование

Проводящий экран окружает диэлектрик.

Он обеспечивает обратный путь сигнала и помогает уменьшить электромагнитные помехи.

В зависимости от требуемых характеристик экранирования конструкция может включать экранирующую оплетку, экранировку из фольги или несколько слоев экранирования.

Внешняя куртка

Оболочка защищает кабель от механических повреждений и повреждений, вызванных воздействием окружающей среды.

Правильный материал оболочки зависит от области применения. Некоторые установки требуют большей устойчивости к теплу, истиранию, маслу, химикатам, влаге или повторяющимся движениям.

Если вы хотите узнать больше о изоляции кабеля и материалах оболочки, ознакомьтесь с нашим руководством потипы изоляции проводов.

Как работает коаксиальный кабель?

Коаксиальный кабель передает сигнал через центральный проводник, а окружающий экран действует как внешний проводник.

Расстояние между этими двумя проводниками создает контролируемый путь передачи.

Вот почему геометрия кабеля важна.

Если кабель раздавлен, слишком сильно согнут или неправильно заделан, его внутренняя геометрия может измениться. На более высоких частотах это может повлиять на импеданс и увеличить отражения сигнала или вносимые потери.

По этой причине RF-кабель не следует рассматривать только как кусок провода с прикрепленными разъемами.

Кабель, разъемы, длина кабеля, метод подключения и полное сопротивление системы — все это влияет на производительность всей сборки.

Распространенные типы коаксиального кабеля

Существует множество типов коаксиальных кабелей.

Для компактных радиочастотных и электронных приложений по-прежнему широко используются кабели серии RG.

Лучший коаксиальный кабель – это не всегда самый большой кабель.

Например, RG174 может подойти, когда пространство для установки ограничено, тогда как кабель большего размера может обеспечить меньшее затухание для более длинного радиочастотного соединения.

Поэтому вам следует учитывать как механические, так и электрические требования.

НашВЧ-кабели в сборевключают в себя различные комбинации кабелей и разъемов для антенных, беспроводных, автомобильных и электронных приложений.

Коаксиальный кабель 50 Ом против 75 Ом

Одной из наиболее важных характеристик коаксиального кабеля являетсяхарактеристический импеданс.

Наиболее распространенными значениями являются50 Оми75 Ом.

В отраслевых справочниках описывается, что сопротивление 50 Ом широко используется для радиочастотной передачи, а сопротивление 75 Ом часто используется для передачи видео и вещательных сигналов.

Коаксиальный кабель 50 Ом

Коаксиальный кабель сопротивлением 50 Ом обычно используется для:

• РЧ антенны

• Wi-Fi

• GPS

• Сотовая связь

• Радиосистемы

• Беспроводные модули

• Радиочастотное испытательное оборудование

Многие приложения SMA, UFL/IPEX, MMCX, MCX, N-Type и автомобильные радиочастотные приложения используют пути передачи с сопротивлением 50 Ом.

Коаксиальный кабель 75 Ом

Кабель сопротивлением 75 Ом обычно используется для:

• CCTV

• Видео оборудование

• Телевидение

• кабельное телевидение

• Спутниковые системы

• Приложения для вещания

Самое важное правило — согласовать сопротивление кабеля с остальной частью вашей системы.

Для устройства с сопротивлением 50 Ом обычно следует использовать кабель сопротивлением 50 Ом и совместимые разъемы.

Несоответствие импеданса может привести к отражению сигнала и снижению радиочастотных характеристик.

Где используются коаксиальные кабели?

Коаксиальные кабели представлены в широком ассортименте продукции.

Антенны и беспроводное оборудование

Одним из наиболее распространенных применений является подключение радиочастотного модуля к антенне.

Это может включать в себя:

• Wi-Fi оборудование

• GPS-модули

• Сотовые устройства

• Системы Интернета вещей

• Радиооборудование

В типичной конструкции может использоваться небольшой разъем UFL на печатной плате и разъем SMA на корпусе.

Специальная кабельная сборка соединяет два интерфейса.

Автомобильная электроника

Современные автомобили содержат множество систем радиочастотной связи.

Коаксиальные кабели можно использовать для GPS, радио, сотовой связи, информационно-развлекательных, телематических и автомобильных антенн.

Разъемы FAKRA обычно используются в этих приложениях, поскольку их кодированные корпуса помогают упростить идентификацию разъемов.

Например, пользовательские сборки могут сочетатьРазъемы FAKRA и SMA с коаксиальным кабелем RG174.

Электронное и промышленное оборудование

Коаксиальные кабельные сборки также используются в:

• РЧ-инструменты

• Измерительное оборудование

• Промышленная электроника

• Оборудование связи

• Антенные системы

• Тестовые приспособления

Требуемый тип кабеля зависит от частоты, длины, экранирования, интерфейса разъема и условий окружающей среды.

Распространенные типы коаксиальных разъемов

Выбор правильного разъема так же важен, как и выбор кабеля.

К распространенным коаксиальным радиочастотным разъемам относятся:

СМА
Часто используется для антенн, GPS, Wi-Fi, коммуникационного оборудования и радиочастотных приборов.

УФЛ/ИПЕКС
Очень маленькие разъемы, обычно используемые на печатных платах и ​​беспроводных модулях.

ФАКРА
Обычно используется в автомобильных радиочастотах, GPS, антеннах и информационно-развлекательных системах.

БНК
Часто используется для испытательного оборудования, систем видеонаблюдения, радиочастотных приборов и систем связи.

МСХ и MMCX
Компактные разъемы, подходящие для GPS, беспроводных устройств и встроенной электроники.

N-тип
Более крупный и надежный радиочастотный разъем, обычно используемый для внешних антенн и коммуникационного оборудования.

НашДиапазон сборки RF-кабелявключает в себя различные комбинации разъемов и кабелей для индивидуальных проектов.

Как выбрать правильный коаксиальный кабель?

Не существует единого коаксиального кабеля, подходящего для любого применения.

Прежде чем выбрать один, учтите эти ключевые факторы.

Рабочая частота

Более высокие частоты делают контроль потерь в кабеле и импеданса более важным.

Всегда определяйте рабочую частоту перед выбором кабеля.

Длина кабеля

Затухание сигнала увеличивается с увеличением длины кабеля.

Миниатюрный коаксиальный кабель может хорошо подойти для короткого соединения внутри устройства, но может оказаться не лучшим решением для длинного антенного кабеля.

Импеданс

Подтвердите, требуется ли вашей системе сопротивление 50 Ом или 75 Ом.

Кабель, разъемы, антенна и оборудование должны иметь совместимый импеданс, где это возможно.

Тип разъема

Разъем должен соответствовать как системному интерфейсу, так и физической конструкции кабеля.

Например, в разъемах SMA, предназначенных для небольших кабелей RG174, используются другие размеры клемм, чем в разъемах, предназначенных для более крупных ВЧ-кабелей.

Гибкость и пространство для установки

Для компактной электроники часто требуются гибкие кабели, которые можно проходить вокруг печатных плат, корпусов и других компонентов.

Однако очень крутые изгибы могут деформировать кабель и повлиять на его характеристики.

Рабочая среда

Учитывайте температуру, вибрацию, влажность, химические вещества, воздействие внешних факторов и повторяющиеся движения.

Эти условия могут повлиять на оболочку кабеля, покрытие разъема, защиту от натяжения и требования к герметизации.

Почему качество кабельной сборки имеет значение?

Высококачественный кабель все равно может работать плохо, если разъем подключен неправильно.

При производстве сборки коаксиального кабеля важными факторами являются:

• Размеры зачистки кабеля

• Прекращение контакта с центром

• Подготовка щита

• Обжим наконечников

• Положение разъема

• Снятие напряжения

Плохое согласование может привести к разрыву импеданса или снижению механической надежности.

Вот почему специальные радиочастотные сборки следует производить и тестировать как целые сборки, а не оценивать только по типу кабеля.

Как тестируются радиочастотные кабельные сборки?

Требования к тестированию зависят от приложения.

Базовые сборки могут потребовать проверки целостности, короткого замыкания, размеров и визуального контроля.

Для высокочастотных радиочастотных приложений также могут потребоваться такие испытания, как:

• Вносимая потеря

• КСВН

• Возвратные потери

МЭК 60966-1 устанавливает общие требования и методы испытаний, охватывающие электрические, механические и экологические свойства сборок радиочастотных коаксиальных кабелей.

При заказе специального кабеля лучше указать фактическое требуемое испытание, а не просто спрашивать, прошел ли кабель «тестирование».

Какую информацию следует предоставить для специального коаксиального кабеля?

Предоставление полных спецификаций может значительно ускорить ценовое предложение и производство.

Обычно вам следует предоставить:

• Тип кабеля

• Импеданс 50 Ом или 75 Ом

• Разъем А

• Разъем Б

• Длина кабеля

• Рабочая частота

• Количество

• Рабочая среда

• Особые требования к тестированию

Например:

RG316, 50 Ом, розетка SMA для UFL, 300 мм, приложение GPS, 1000 шт.

Это дает производителю гораздо больше полезной информации, чем просто запросить «антеннный кабель SMA».

Часто задаваемые вопросы

Для чего используется коаксиальный кабель?

Коаксиальный кабель обычно используется для передачи сигналов RF, антенны, GPS, беспроводной связи, видео и связи при одновременном снижении внешних электромагнитных помех.

В чем разница между коаксиальным кабелем и обычным проводом?

Обычный провод в основном передает электрический ток или низкочастотные сигналы. В коаксиальном кабеле используется центральный проводник и окружающий экран с контролируемой геометрией для поддержания характеристического импеданса и поддержки передачи высокочастотного сигнала.

Коаксиальный кабель 50 Ом или 75 Ом?

Оба являются общими. Кабель с сопротивлением 50 Ом широко используется для радиочастотных и беспроводных приложений, а кабель с сопротивлением 75 Ом обычно используется для приложений видео, вещания и кабельного телевидения.

Какой коаксиальный кабель лучше всего подходит для антенны?

Это зависит от частоты, длины кабеля, потерь сигнала, места для установки, типа разъема и условий эксплуатации. Небольшие кабели, такие как RG174, хорошо подходят для коротких антенных подключений, тогда как для более длинных соединений может потребоваться кабель с меньшими потерями.

Можно ли изготовить коаксиальные кабельные сборки по индивидуальному заказу?

Да. Тип кабеля, комбинация разъемов, длина, ориентация, термоусадка, герметизация и другие характеристики могут быть настроены в соответствии с вашим применением и чертежом.

Индивидуальные сборки коаксиальных кабелей для вашего проекта

Выбор правильного коаксиального кабеля означает не только количество кабелей.

Частоту, полное сопротивление, длину кабеля, потери сигнала, совместимость разъемов, пространство для установки и рабочую среду следует оценивать вместе.

Мы производим по индивидуальному заказуВЧ-кабели в сборе,микрокоаксиальные кабелии другиенестандартные кабельные сборкидля электронного, коммуникационного, автомобильного, антенного и промышленного применения.

Если вам нуженКабель SMA-UFL, кабельная сборка FAKRA, кабель BNC, сборка MMCX, кабель RG174, кабель RG316 или другая пользовательская радиочастотная конфигурация., отправьте нам свой чертеж, характеристики кабеля, требования к разъему и количество заказа.

Свяжитесь с нами для получения индивидуального предложения по сборке коаксиального кабеля.