同軸 ケーブル

バカのための同軸ケーブルガイド

同軸ケーブルは、円形の導電性シースで囲まれた円形の絶縁された導線で構成され、通常は最終絶縁層で囲まれた電気ケーブルです。ケーブルは、通常は無線周波数の高周波または広帯域信号を伝送するように設計されています。同軸ケーブルは、RF エネルギーの伝送によく使用される 2 導体の密閉伝送媒体です。他のタイプの銅ケーブルと比較して、高周波で優れた性能を発揮し、優れた EMI 制御/シールドを実現します。同軸ケーブルは放送システムやネットワーク システムでよく使用されます。以下に、同軸ケーブルに関連する一般的な用語と定義をいくつか示します。

同軸ケーブルと組み合わせて使用される通常の用語: 減衰（挿入損失）：電源喪失。減衰は通常、ケーブルの長さあたりの dB 損失で測定されます (例: 31.0 dB/100 フィート)。周波数が増加すると減衰も増加します。 バラン：BALanced/Unbalancedの略称。あるケーブル媒体を別のケーブル媒体に変更するために一般的に使用されるデバイス (例: 同軸からツイストペアバランへ)。 中心導体: 同軸ケーブルの途中にある単線またはより線。導体の直径は、American Wire Gauge (AWG) によって測定されます。 同軸アダプター: コネクタのタイプを別のタイプに、または性別を別のタイプに変更するために使用されるデバイス (例: BNC から SMA アダプター)。 同軸ケーブル: 2 導体の円筒形伝送線路で、通常は中心導体、絶縁誘電体、外部導体 (シールド) で構成されます。同軸ケーブルは、本質的に柔軟 (このカタログにあるアセンブリに典型的)、半剛体、または剛体の場合があります。 同軸コネクタ: 同軸ケーブル アセンブリの両端にある相互接続デバイス。同軸コネクタには、BNC、SMA、SMB、F など、多くの一般的なタイプがあります。 誘電：中心導体とシールドを分離する絶縁材。 電磁妨害 (EMI): 電気信号を妨害する電気または電磁エネルギー。 周波数：1秒間に周期アクションが発生した回数。ヘルツ単位で測定されます。 インピーダンス: 交流または変動電流の流れに対する抵抗。オーム単位で測定されます。 ジャック: 通常、中央ソケットを含むメスコネクタ。 プラグ: 通常、センターピンを含むオスコネクタ。 RG/U: 米国政府の仕様に従って製造された同軸ケーブルを表すために使用される記号 (R=無線周波数、G=政府、U=ユニバーサル仕様) シールド: 誘電体と中心導体を覆うワイヤまたは金属箔で作られた導電性外皮 ツインアキシャル: 同軸ケーブルから派生したもの。 2 つの中心導体と 1 つの誘電体および編組シールド。 VSWR (電圧定在波比): 反射電力量を比率で表したもの（例 1.25:1） 周波数が高くなるほど VSWR が大きくなります。

標準ケーブルの種類
ほとんどの同軸ケーブルの特性インピーダンスは 50 または 75 オームです。 RF 業界では、同軸ケーブルに標準のタイプ名を使用しています。米軍は RG-# または RG-#/U フォーマットを使用しています (おそらく「無線グレード、汎用」を意味しますが、他の解釈も存在します)。例えば：

代表的な同軸ケーブルの詳細比較

同軸ケーブルの追加タイプ

タイプ	ディアム。	曲げ 半径	インプ。	ヴェル。	キログラム/100m	pF/m	10	14	28	50	100	144	435	1296	2400
エアセル 7	7.3	25	50	0.83	7.2	74		3.4	3.7	4.8	6.6	7.9	14.0	26.1	38.0
エアーコムプラス	10.8	55	50	0.85	15.0	84	0.9	__	__		3.3	4.5	8.2	14.5	23.0
H-2000フレックス	10.3	50	50	0.83	14.0	80		1.4	2.0	2.7	3.9	4.8	8.5	15.7	23.0
H-1000	10.3	75	50	0.83	14.0	80		1.4	2.0	2.7	3.9	4.8	8.5	15.7	23.0
H-500	9.8	75	50	0.81	13.5	82	1.3	__	__	2.9	4.1	__	9.3	16.8	24.5
H-100	9.8	__	50	0.84	__	80		__	__	__	4.5	__	__	__	__
H-43	9.8	100	75	0.85	9.1	52	1.2	__	__	2.5	3.7	__	8.0	14.3	23.7
LCF12-50	16.2	70	50	?	22	?	0.67	__	< 1.17	__	2.16	< 3	< 4.7	< 9	< 13
LCF 58-50	21.4	90	50	?	37	?	0.5	__	< 0.88	__	1.64	< 2.2	< 3.5	< 7	< 10
LCF 78-50	28	120	50	?	53	?	0.35		< 0.62	__	1.15	< 1.6	< 2.5	< 5	< 7
RG-223	5.4	25	50	0.66	6.0	101		6.1	7.9	11.0	15.0	17.6	__	__	__
RG-213U	10.3	110	50	0.66	15.5	101	2.2		3.1	4.4	6.2	7.9	15.0	27.5	47.0
RG-174U	2.8	15	50	0.66	__	101	__	__			30.9	__	__	__	__
RG-59	6.15	30	75	0.66	5.7	67	__	__			12.0	__	25.0	33.6	__
RG-58CU	5.0	30	50	0.66	4.0	101	__	6.2	8.0	11.0	15.6	17.8	33.0	65.0	100.0
RG-58他	4.9	32	50	0.78	3.2	82	__	__	__	8.3	11.0	__	23.0	44.8	__
RG-11	10.3	50	75	0.66	13.9	67	__	__	__	4.6	6.9	__	18.0	30.0	__

ご覧のとおり、Radio Shack の一般的な RG-58 は最善のものではなく、有効出力が低下します。短期間の走行のみに使用してください。それでは、この失われた電力はどこに行くのでしょうか?ケーブル内で熱として放散されます。 100W 送信機を使用すると、数分間の操作後に RG58 が熱くなることにすでに気づいているでしょうが、これは明らかに望んでいることではありません。

BELDEN は、さまざまな品質と低損失 (100m あたりの dB 秒デシベルで測定) を備えた優れた同軸ケーブルを製造しています。 3dB 損失 = 信号強度の 1/4 – 損失または増加。正しいインピーダンスに注意してください。RG-8 と RG-58 は 50 オームです。 RG-59 および RG-6 (RG-59 の低損失バージョン) は 75 オームです。ほとんどのアンテナは 50 オームであり、ほとんどの送信機も同様です。
アンテナに長く接続するために必要以上のものを購入しないでください。また、励振器、VSWR メーター、アンテナの間に接続する「ジャンパー」をいくつか用意しないでください。そうすれば、より高い SWR などが得られるだけです。ライン損失。最後に、安いテレビケーブルは使用しないでください。

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それで、みんなが言っているこの SWR (VSWR) とは何ですか?
VSWR は、2 つのデバイスが相互にどの程度インピーダンス整合しているかを示す尺度です。一般的な無線機器は 50 オームの負荷インピーダンス向けに設計されているため、通常は 50 オームのケーブルを使用し、50 オームに指定されたアンテナを構築または購入します。ほとんどのケーブルは周波数全体でフラットなインピーダンスを持っていますが (使用する可能性のあるすべての周波数で 50 オームを測定します)、アンテナには同じことが当てはまりません。 1.0:1 VSWR は完全に一致します。つまり、負荷インピーダンスは正確に 50 オームです。負荷インピーダンスが 25 オームまたは 100 オームの場合、2.0:1 VSWR が得られます。ほとんどのトランスミッタは最大 2.0:1 の負荷 VSWR でフルパワーを供給するため、通常、この値が許容可能な動作の限界とみなされます。ただし、多くの人は VSWR をそれ以下に保つことを好みますが、実際的な目的をすべて達成するには、VSWR 1.5:1 をはるかに下回るように時間やお金を費やす必要はありません。メリットを測定するのは難しく、気づくのはさらに難しくなります。一方、アンテナの VSWR が 2.0:1 を超えると、特定の動作周波数において同軸ケーブルの損失が急速に増加します。これにより、極端な場合には、100 W で動作している場合でも、同軸ケーブルが焼けてしまう可能性があります。より高いグレードのケーブルを使用すると、状況は確実に改善されますが、高品質の同軸ケーブルであっても、VSWR が 3.0:1 を超えると非常に損失が大きくなります。 HF 周波数 (または VHF 以上)。

一般的なコネクタのタイプ
「UHF」コネクタ: 「UHF」コネクタは、50 MHz を超える周波数に対する業界の古いスタンバイです (第二次世界大戦中は 100 MHz が UHF とみなされていました)。 UHF コネクタは主に安価な多目的ネジ留めタイプで、実際には 50 オームではありません。したがって、主に 300 MHz 未満で使用されます。このコネクタの電力処理は 300 MHz で 500 ワットです。周波数範囲は 0 ～ 300 MHz です。

「N」コネクタ: 「N」コネクタは第二次世界大戦直後にベル研究所で開発されたため、最も古い高性能同軸コネクタの 1 つです。 11 GHz まで良好な VSWR と低損失を備えています。このコネクタの電力処理は 1 GHz で 300 ワットです。周波数範囲は 0 ～ 11 GHz です。

「BNC」コネクタ: 「BNC」コネクタにはバヨネット ロック インターフェイスがあり、多数の素早い接続/取り外しの挿入が必要な用途に適しています。 BNC コネクタは、さまざまな実験器具や無線機器などに使用されています。 BNC コネクタは、N コネクタよりもカットオフ周波数がはるかに低く、損失が高くなります。 BNC コネクタは、通常、50 オーム バージョンと 75 オーム バージョンで入手できます。このコネクタの電力処理は 1 GHz で 80 ワットです。周波数範囲は 0 ～ 4 GHz です。

「TNC」コネクタ は、スレッド インターフェイスを備えた BNC の改良版です。このコネクタの電力処理は 1 GHz で 100 ワットです。周波数範囲は 0 ～ 11 GHz です。

「SMA」コネクタ: 「SMA」または小型コネクタは、1960 年代半ばに利用可能になりました。これらは主に半硬質の小径 (外径 0.141 インチ以下) 金属ジャケット ケーブル用に設計されています。このコネクタの電力処理は 1 GHz で 100 ワットです。周波数範囲は 0 ～ 18 GHz です。

「7-16 DIN」コネクタ： 「7-16 DIN」コネクタは最近ヨーロッパで開発されました。部品番号はサイズをミリメートル単位で表し、DIN 仕様を表します。この非常に高価なコネクタ シリーズは、主に、多くのデバイスが同じ場所に配置される (携帯電話の電柱など) 高電力アプリケーション向けに設計されました。このコネクタの耐電力は 1 GHz で 2500 ワットです。周波数範囲は 0 ～ 7.5 GHz です。

「F」コネクタ: 「F」コネクタは主に、TV や CATV などの非常に低コストの大容量 75 Ω アプリケーション向けに設計されました。このコネクタでは、同軸ケーブルの中心線が中心導体になります。

「IECアンテナコネクタ」： これは、ヨーロッパ全土でテレビやラジオのアンテナ接続に使用される、非常に低コストの大容量 75 オーム コネクタです。
追加の読み物 ここ.

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