Oprócz doboru anteny bardzo ważny dla poprawnej i niezawodnej pracy systemu bezprzewodowego jest też dobór odpowiedniego kabla koncentrycznego wraz ze złączem. W tym artykule przedstawimy Państwu konstrukcję konektora antenowego (pigtail), oraz kluczowe kryteria wyboru odpowiedniego typu kabla. Opiszemy bardziej szczegółowo trzech przedstawicieli kabli koncentrycznych i wyjaśnimy zastosowanie takich kabelków.
Konstrukcja i parametry kabla koncentrycznego
Do przesyłania sygnału z nadajnika do anteny lub odwrotnie, używany jest kabel koncentryczny lub przedłużka z odpowiednim złączem. Rynek oferuje niezliczone możliwości wyboru kabla koncentrycznego o różnych właściwościach. Łączy je jedna cecha a mianowicie ich konstrukcja. *Kabel koncentryczny *zawsze składa się z centralnego przewodnika pokrytego warstwą izolacyjną, po której następuje warstwa ekranująca. Cała konstrukcja jest następnie pokryta powłoką, która chroni przewody od uszkodzenia. Pomimo wspólnej konstrukcji, każdy kabel ma specyficzne właściwości. Wyróżniamy pięć podstawowych, które następnie określają ogólne właściwości i jakość kabla koncentrycznego.
Podstawowym i bardzo ważnym parametrem, który należy wziąć pod uwagę przy wyborze kabla koncentrycznego jest jego impedancja charakterystyczna. Zwykle osiąga 50 i 75 omów. W zdecydowanej większości w telekomunikacji mamy co do czynienia z kablem o impedancji 50 Ohm.
Kolejną, nie mniej ważną cechą jest tłumienność kabla koncentrycznego. Tłumienie określa, ile razy moc sygnału spada po przejściu przez kabel koncentryczny o określonej długości. Zwykle podaje się je w dB/m lub w dB/100 m. Tłumienie jest zależne od frekwencji, więc zmienia się w zależności od częstotliwości przewodzonego sygnału.
Przewodnictwo współosiowe charakteryzuje się ponadto właściwościami związanymi ze składem materiału. Jednym z tych parametrów jest współczynnik skracania. Wyraża to, ile razy długość fali sygnału w kablu koncentrycznym jest krótsza niż długość fali tego samego sygnału elektromagnetycznego w wolnej przestrzeni.
Inną wielkością jest pojemność właściwa (także pojemność pasożytnicza), która powstaje między poszczególnymi przewodnikami. Jest podobna do pojemności kondensatora (dwa współosiowe metalowe cylindry, pomiędzy którymi znajduje się dielektryk). Podawana jest w Faradach na metr (F/m, respektywe pF/m lub nF/km).
Ostatnim z ważnych parametrów jest indukcyjność właściwa, która jest podawana w jednostkach Henry'ego na metr (H/m). O indukcyjności decyduje przestrzenne rozmieszczenie przewodników i ich średnica. Indukcyjność właściwa służy do ogrzewania strumienia indukcji magnetycznej, który generuje prąd o natężeniu 1 A na długości 1 m.
Istnieje wiele różnych kabli koncentrycznych, od powszechnie dostępnych typów po specjalne. SECTRON posiada w swoim portfolio szeroki wybór kabli koncentrycznych i oferuje możliwość precyzyjnej modyfikacji, samej produkcji przedłużek lub konektorów antenowych (pigtaili) dokładnie według wymagań klienta.
W kolejnym odcinku przedstawimy trech przedstawicieli z rzędu kabli koncentrycznych
Pierwszy to kabel RG58, cenowo bardzo atrakcyjny typ kabla o impedancji 50 Ohm i średnicy 4,95 mm, który ze względu na mniejsze tłumienie w tym obszarze nadaje się do średnich odległości i niższych częstotliwości. Tłumienność tego kabla koncentrycznego wynosi 0,6 dB/m przy częstotliwości 1 GHz. Współczynnik skracania wynosi 0,66. Niezaprzeczalną zaletą tego kabla jest jego cena. Kabel jest używany na niskich i średnich częstotliwościach oraz na krótszych i średnich odległościach, na przykład do podłączenia anteny i nadajnika. Dlatego nadaje się np. do zastosowania w rozwiązaniach domowych, ale może być również używany w zastosowaniach przemysłowych.
Drugi przedstawiciel należy ze względu na swoje parametry do wyższej klasy. Jest to kabel oczkowo-osiowy oznaczony LMR195. Nawet w tym przypadku kabel charakteryzuje się impedancją 50 Ohm. Zewnętrzna średnica kabla to 4,95 mm. Ze względu na bardzo niską tłumienność, ten kabel koncentryczny może być używany do wyższych częstotliwości a także nadaje się do większych odległości. Tłumienie przy 1 GHz osiąga 0,35 dB/m, przy 6 GHz 0,92 dB/m. Współczynnik skracania w tym przypadku wynosi 0,79.
Jako trzeciego przedstawiciela celowo wybraliśmy produkt z najwyższej półki w ofercie kabli koncentrycznych. Chodzi o przewód firmy Belden oznaczony RG178 - White. Różni się od konwencjonalnych kabli koncentrycznych tym, że spełnia wojskową normę MIL 17-C. Ten standard został zatwierdzony przez urząd spraw obronnych i wojskowych USA. Obróbka kabla jest na najwyższym poziomie i odpowiadają temu jego właściwości. Na pewno warto wspomnieć o posrebrzanym przewodniku centralnym, co skutkuje znacznym zmniejszeniem tłumienia. Charakterystyczna impedancja w tym przypadku wynosi 50 Ohm. Wielkość średnicy zewnętrznej wynosi 1,8 mm a współczynnik skracania 0,7. Dużą zaletą jest ekstremalna odporność na ciepło. RG178 może pracować w zakresie temperatur od -70 do +200 °C. Dzięki temu można go używać w prawie każdym środowisku. Ze względu na charakterystykę tłumienia kabel nadaje się do pracy w niższych częstotliwościach, przy częstotliwości 50 MHz tłumienie osiąga poziom 0,35 dB/m. Oprócz bardzo rygorystycznej normy MIL 17-C, kabel spełnia szereg norm europejskich, CE UE Mark, Dyrektywa UE 2015/863 / UE, Dyrektywa UE 2011/65 / UE (ROHS II), Dyrektywa UE 2012/19 / UE (WEEE). Dzięki swojej trwałości kabel znajduje zastosowanie np. w lotnictwie.
Widok z góry RG178, RG58, LMR195
*Kabel koncentryczny *ma wszechstronne zastosowanie
W telekomunikacji często spotykamy się z modułami bezprzewodowymi, które znajdują się na PCB (płytce drukowanej) i wymagają wyprowadzenia anteny. W tym celu często stosuje się złącze RF typu U.FL. Podłączenie anteny bezpośrednio do modułu jest bardzo niepraktyczne i niewygodne w użyciu. Zintegrowana antena jest często niewystarczająca do obsługi danej technologii. Dlatego stosuje się tzw. RF konektory antenowe (pigtail), które są produkowane przez firmę SECTRON. Jest to w zasadzie adapter, w którym jedna strona kabla koncentrycznego jest wyposażona w złącze do modułu telekomunikacyjnego a druga w złącze do podłączenia odpowiedniej anteny.
Szerokie zastosowanie kabli koncentrycznych ma miejsce w przemyśle motoryzacyjnym. W dzisiejszych nowoczesnych samochodach nawigacja GPS, radio cyfrowe DAB, połączenie LTE, połączenie Bluetooth, przycisk SOS i wiele innych są standardem. Wszystkie te technologie bezprzewodowe wymagają do komunikacji anteny. Anteny najczęściej znajdujemy na dachu auta lub bezpośrednio w tylnej szybie. Odebrany sygnał musi zostać przetworzony przez centralę, do której doprowadzony jest kabel koncentryczny z odpowiednimi złączami.
Każdy z nas ma też w domu kabel koncentryczny. Służy do podłączania telewizora lub satelity. Służy również do rozprowadzania sygnału WiFi w mieszkaniu, domu czy biurze. Nie zawsze jest możliwe umieszczenie routera WiFi w odpowiednim miejscu, co w konsekwencji spowoduje niewystarczający poziom sygnału. Ten problem można łatwo rozwiązać używając anteny zewnętrznej i odpowiedniej przedłużki.
SECTRON od 26 lat oferuje precyzyjną produkcję RF konektorów antenowych (pigtaili) lub przedłużek oraz złączek dokładnie według wymagań klienta. Oferujemy łatwe rozwiązanie za pomocą naszego konfiguratora kabli. Dlatego zachęcamy do kontaktu z nami w sprawie zapytania ofertowego. Jesteśmy Wam do dyspozycji.
Zespół SECTRON
