Описание типов кабелей RG: импеданс, экранирование и реальные радиочастотные характеристики

Замените короткую перемычку РГ-58 на перемычку РГ-174 в измерительной цепи 2,4 ГГц, и принимаемый уровень упадет примерно на 1,5 дБ. Ничто не является неисправным: более тонкий кабель просто несет больше потерь на метр на этой частоте. Номер RG, напечатанный на оболочке, является наиболее заметной этикеткой на коаксиальном кабеле и самой по себе наименее полезной.

Короткий ответ: Обозначения RG — это устаревшие идентификаторы MIL-17, которые фиксируют номинальный размер и семейство импедансов, а не класс производительности. Две катушки, продаваемые как РГ-58, могут различаться по оплетке, диэлектрику, скорости распространения и составу оболочки, а, следовательно, по затуханию, экранированию и температурным характеристикам.

Сначала проверьте сопротивление: 50 Ом для радиоприемников, испытательного оборудования и антенн; 75 Ом для видео, кабельного телевидения и спутникового ПЧ.
Затем прочтите конструкцию: диэлектрический материал, тип и покрытие экрана, состав оболочки.
Наконец, проверьте затухание на вашей рабочей частоте, а не заголовок «От постоянного тока до 1 ГГц».

Контент

1 О чем говорит и о чем не говорит номер RG
2 Сначала импеданс: 50 Ом и 75 Ом не смешивайте.
3 Четыре слоя, определяющие потери, экранирование и срок службы
- 3.1 Центральный проводник и диэлектрик
- 3.2 Щит и куртка
4 Ослабление по типам: диаметр важнее маркетингового языка
5 Соответствие типа должности
6 Разъемы и сборки забирают последние несколько децибел.
7 Краткий чек-лист закупок
8 Типы кабелей RG: распространенные вопросы

О чем говорит и о чем не говорит номер RG

Префикс RG происходит от обозначений «Радиогида», использовавшихся во время Второй мировой войны и позже стандартизированных в MIL-C-17, сегодня MIL-DTL-17. Базовый номер фиксирует номинальную конструкцию, а суффикс косой черты фиксирует версию. RG-58A/U, RG-58C/U и стандартная катушка «RG-58» не являются взаимозаменяемыми внутри линии связи, поскольку скрутка проводников, диэлектрический состав и покрытие оплетки менялись между версиями.

Номинальные значения взяты из таблиц данных в стиле MIL-DTL-17; коммерческие эквиваленты часто различаются по покрытию оплетки и составу оболочки.
Тип	Импеданс	Диэлектрик	Щит	Типичный ОД.	Где это подходит
РГ-6	75 Ом	Вспененный полиэтилен	Тесьма из фольги	6,9 мм	Спутниковое и кабельное телевидение отпадает
РГ-11	75 Ом	Вспененный полиэтилен	Тесьма из фольги	10,3 мм	Длинные магистрали с сопротивлением 75 Ом
РГ-59	75 Ом	Твердый полиэтилен	Одинарная коса	6,1 мм	Короткое устаревшее видео, видеонаблюдение
RG-58	50 Ом	Твердый полиэтилен	Одинарная коса	4,95 мм	Перемычки ВЧ/УКВ, устаревшие комплекты
РГ-8Х	50 Ом	Вспененный полиэтилен	Одинарная коса	6,1 мм	Любительские КВ, бюджетные маршруты
РГ-213	50 Ом	Твердый полиэтилен	Одинарная коса	10,3 мм	Антенные фидеры ОВЧ/УВЧ
РГ-142	50 Ом	Твердый ПТФЭ	Двойная коса	4,95 мм	Стендовые работы, высокотемпературные маршруты
РГ-316	50 Ом	Твердый ПТФЭ	Одинарная или двойная оплетка	2,5 мм	Крутые изгибы, внутренняя проводка
РГ-174	50 Ом	Твердый полиэтилен	Одинарная коса	2,5 мм	Короткие низкочастотные перемычки

Рассматривайте таблицу как отправную точку, а не как спецификацию. Недорогой RG-6 с легкой оплеткой и RG-6 низкого класса с фольгой и плотной оплеткой имеют одну и ту же маркировку RG и ведут себя совершенно по-разному при тестировании эффективности экранирования или обратных потерь.

Сначала импеданс: 50 Ом и 75 Ом не смешивайте.

Разъем 50 Ом на кабеле с сопротивлением 75 Ом обычно вкручивается без нареканий, и именно так ошибка распространяется по стойке. Соединение представляет собой ступенчатый разрыв с коэффициентом отражения 0,2:

1,5:1 КСВ на переходе 50/75 Ом

14 дБ Возвратные потери, то же соединение

0,18 дБ Потеря несоответствия за переход

Эти 0,18 дБ выглядят безобидными в канале только на прием, но отражения — это не только потери. Они сдвигают фазу, портят измерения обратных потерь на стенде, а в дуплексных системах увеличивают бюджет вектора ошибок. Сохраняйте одно сопротивление между радиостанцией и антенной, адаптеры и перегородки входят в комплект поставки.

Четыре слоя, определяющие потери, экранирование и срок службы

Каждый кабель RG представляет собой одинаковую стопку из четырех частей. Что меняется между типами, так это материал и толщина каждого слоя.

Центральный проводник и диэлектрик

Центральный проводник передает сигнал, и на высокой частоте ток стекается к его поверхности, поэтому в прецизионных кабелях используется посеребренная медь, а не простая медь. Диэлектрик задает как импеданс, так и скорость распространения (Vp), число, которое определяет, будут ли два кабеля «одного и того же» типа оставаться в фазе в многоканальном участке.

Типичные значения Vp; содержание вспененного полиэтилена обычно составляет от 78% до 84% в зависимости от процесса вспенивания.

Твердый полиэтилен дешев и стабилен, но замедляет волну примерно до 66% скорости света. Вспененный полиэтилен повышает Vp примерно до 80% и сокращает потери за счет механической чувствительности. ПТФЭ сохраняет свои свойства при температуре около 200 °C и используется по умолчанию для лабораторных и аэрокосмических работ.

Щит и куртка

Одна коса с покрытием 95% — это рабочая лошадка. Двойная оплетка увеличивает сопротивление передачи и срок службы гибкого кабеля, а оплетка из фольги и оплетки обеспечивает 100% покрытие на низких частотах, но становится более жесткой и неудобной для подключения в полевых условиях. Выбор оболочки — это вопрос температуры и химического состава: ПВХ для использования внутри помещений и на стенде, ФЭП или ПТФЭ, когда кабель проходит рядом с усилителем мощности или горячим моторным отсеком.

Ослабление по типам: диаметр важнее маркетингового языка

Опубликованные типичные значения; Типы малого диаметра (оранжевые) выделены, поскольку они доминируют в бюджете потерь в прыжках в длину.

Два правила объясняют диаграмму. Потери масштабируются примерно пропорционально квадратному корню из частоты, поэтому удвоение частоты увеличивает затухание примерно на 41%. А потери падают по мере увеличения диаметра диэлектрика, поэтому RG-213 диаметром 10,3 мм превосходит RG-58 диаметром 4,95 мм более чем на 8 дБ на 100 м на частоте 100 МГц.

Проделайте это по-настоящему. Двадцать метров RG-58 стоят около 3 дБ на частоте 100 МГц и примерно 6,4 дБ на частоте 400 МГц, поэтому в УВЧ половина мощности передачи уже ушла до того, как антенна что-нибудь увидит. Тот же пробег в RG-213 теряет около 1,3 дБ на частоте 100 МГц.

Соответствие типа должности

Трансляция и распространение видео

RG-6 и RG-11 передают сигналы сопротивлением 75 Ом с экраном из фольги и оплетки и разъемами F или 75 Ом BNC. Зарезервируйте RG-59 для коротких прогонов внутри стойки, где не накапливаются более высокие потери.

Стенд и тест

РГ-142, RG-316 and RG-400 use PTFE dielectric and double braid, so phase stays stable when a cable warms up. Short runs keep loss workable well above 6 GHz, where the dielectric and shield quality matter more than diameter.

Антенные и репитерные фидеры

РГ-213 and RG-8X are the usual 50 Ω outdoor choices with N-type connectors. Past roughly 30 m, the loss advantage of a larger low-loss assembly is worth more than the price gap at purchase.

Узкие маршруты и внутренние перемычки

РГ-174 и РГ-316 продавливаются через оболочку толщиной 2,5 мм с радиусом изгиба в несколько миллиметров. Примите от 19 до 29 дБ на 100 м при частоте 100 МГц как цену такой гибкости и сделайте эти пробеги короткими.

Серия коаксиальных радиочастотных разъемов N-типа Резьбовые разъемы 50 Ом/75 Ом с покрытием 50 Ом до 18 ГГц, актуальны, когда качество согласования влияет на обратные потери, целостность экрана и пассивную интермодуляцию. Посмотреть продукт →

Разъемы и сборки забирают последние несколько децибел.

Чистый фидер RG-213 с плохо припаянным разъемом N будет уступать по характеристикам короткому звену RG-58, оконченному в заводской сборке. Качество согласования проявляется в виде обратных потерь, непрерывности экрана, а на дуплексных участках — в виде пассивной интермодуляции.

Две детали конструкции имеют большее значение, чем этикетка на куртке. Обжим или пайка определяют долговременную надежность в условиях вибрации, а для многоканальных источников фазовое согласование до нескольких градусов обеспечивает согласованность фазированных решеток и формирования луча. Сборки, созданные и протестированные как единое целое, удаляют большинство этих переменных полей; этот обзор как устроены радиочастотные кабельные сборки проходит этапы завершения и тестирования, которые устанавливают окончательные числа.

Steady Phase Ultra Low-Loss Flexible Cable Assembly

Гибкая кабельная сборка со сверхмалыми потерями в устойчивой фазе Гибкая сборка со стабильной фазой и низкими потерями для высокочастотных линий связи, где согласование фаз и качество терминирования имеют большое значение для разъемов SMA, N-типа и TNC. Посмотреть продукт →

Выбор интерфейса соответствует частоте и стандарту сопряжения: BNC для быстрого подключения ниже 4 ГГц, SMA для компактной микроволновой работы и плотных стоечных панелей, N-тип для наружных фидеров и защиты от атмосферных воздействий, TNC для соединений, подверженных вибрации. Каждый из них добавляет свое небольшое отражение, и цепочка из трех адаптеров может стоить больше обратных потерь, чем сам кабель.

Серия коаксиальных разъемов SMA RF Компактные резьбовые разъемы 50 Ом, рассчитанные на частоту 26,5 ГГц, подходящие для работы в микроволновой печи и в плотных стоечных панелях, где накапливаются отражения от адаптера. Посмотреть продукт →

Если бюджет ограничен, сравните стандартный тип RG со специально созданной альтернативой, прежде чем заказывать катушки. Кабельные сборки с низкими потерями, в которых используются вспененные диэлектрики или диэлектрики из ПТФЭ, часто окупают несколько дБ при той же занимаемой площади, а модернизация короткой перемычки часто решает проблему помех, которую не решит никакая повторная затяжка разъема.

Краткий чек-лист закупок

Сопротивление и интерфейс подтверждены на обоих концах, адаптеры и перегородки включены.
Затухание указано в дБ на 100 м на самой высокой рабочей частоте и взято из таблицы данных, а не из заголовка каталога.
В спецификации экрана четко указано: процент покрытия оплетки, одинарная или двойная оплетка, фольга, где это необходимо.
Температура и оболочка: ПВХ ниже 80 °C, FEP или PTFE, если поблизости находится источник тепла для пайки или усилитель мощности.
Радиус изгиба и сила натяжения проверяются по фактическому маршруту, а не по маршруту на чертежной доске.
Vp и допуск по фазе определяются, если к одной и той же антенной решетке подключено более одного кабеля.
Данные испытаний, необходимые для каждой катушки или сборки: вносимые потери, обратные потери и PIM для дуплексных площадок.

Типы кабелей RG: распространенные вопросы

В чем разница между РГ-6 и РГ-59?

Оба имеют сопротивление 75 Ом. В RG-6 используется проводник большего размера и вспененный диэлектрик с экранированием из фольги и оплетки, поэтому потери меньше на метр и подходят для спутникового и кабельного телевидения. RG-59 тоньше, имеет одинарную оплетку и подходит для коротких устаревших видеороликов.

РГ-58 — это то же самое, что РГ-58А/У или РГ-58С/У?

Нет. Суффикс обозначает другую контролируемую конструкцию: скрутка, диэлектрик и оплетка различаются в зависимости от версии. Для определения бюджета канала используйте значение затухания для конкретного варианта и запросите таблицу данных.

Могу ли я установить разъем N-типа с сопротивлением 50 Ом на RG-6 с сопротивлением 75 Ом?

Механически это часто подходит, но ступенька импеданса создает отражение около 14 дБ обратных потерь и КСВ 1,5:1, прежде чем будет учтен собственный предел разъема. Сохраняйте разъемы 75 Ом на кабеле 75 Ом.

Какой кабель RG лучше всего подходит для 2,4 ГГц или 5,8 ГГц?

На этих частотах преобладают потери на метр. Типы ПТФЭ, такие как RG-142 или RG-316, подходят для коротких лабораторных испытаний, в то время как для длинных тиражей требуется более крупный узел с низкими потерями, а не любая катушка RG-58 или RG-174.

Куда относятся РГ-174 и РГ-316?

Короткие внутренние перемычки, крутые изгибы и маломощные сигнальные пути. РГ-174 — самый дешевый и затратный вариант; В RG-316 добавлен диэлектрик из ПТФЭ и более высокий температурный класс при аналогичном диаметре.

Сколько потерь добавляют 10 м РГ-58 на частоте 400 МГц?

Примерно 3 дБ. Опубликованные данные показывают, что RG-58 составляет около 32 дБ на 100 м при частоте 400 МГц, поэтому 10 м стоят примерно половину мощности передачи. Потери растут пропорционально квадратному корню из частоты, поэтому удвоение частоты добавляет около 41%.