50Ω 동축 케이블을 선택하는 것이 모든 경우에 적용되는 결정은 아닙니다. 라디오에서 옥상 안테나까지 40미터 급전선을 운영하는 기술자는 소형 LTE 모듈 내부에 짧은 점퍼를 연결하는 엔지니어와는 다른 제약에 직면합니다. 두 시스템 모두 50Ω 임피던스에 의존하지만 한 작업에 이상적인 케이블이 다른 작업에는 거의 확실히 잘못되었습니다. 이 가이드에서는 가장 일반적인 50Ω 동축 케이블 유형, 임피던스 등급의 실제 의미, 케이블을 특정 실행 길이, 주파수 및 전력 요구 사항에 맞추는 방법을 다룹니다.
50옴 임피던스의 의미와 중요한 이유
케이블 재킷에 인쇄된 50Ω 수치는 DC 저항이 아닌 특성 임피던스를 나타냅니다. 멀티미터는 이를 올바르게 측정하지 않으며 연속성만으로는 케이블이 시스템에 적합한지 여부를 알 수 없습니다. 특성 임피던스는 내부 도체 직경, 유전체 재료 및 차폐 구조의 비율에 따라 결정됩니다. 케이블 임피던스가 소스 및 부하와 일치하면 전력이 깔끔하게 전달되고 반사는 낮게 유지됩니다. 불일치로 인해 반사 손실이 발생하여 신호 품질이 저하되고 송신기에 스트레스를 줄 수 있습니다.
50옴은 실용적인 이유로 RF 표준이 되었습니다. 즉, 더 낮은 손실과 더 높은 전력 처리 간의 절충안을 제공합니다. 25Ω 버전과 같이 임피던스가 낮은 케이블은 주어진 직경에 대해 더 많은 전력을 처리할 수 있는 반면, 75Ω 버전과 같이 임피던스가 높은 케이블은 감쇠가 더 낮습니다. 50Ω 포인트는 라디오, Wi-Fi, GPS, 셀룰러 및 테스트 장비에 대해 이러한 요소의 균형을 충분히 유지하므로 거의 모든 RF 장비가 이를 중심으로 설계되었습니다. 더 자세한 설명은 다음을 참조하세요. 50옴 동축 케이블 작동 방법에 대한 가이드 .
일반적인 50Ω 동축 케이블 유형
제조업체는 수십 개의 50Ω 케이블을 생산하지만 대부분은 몇 가지 제품군에 속합니다. RG58 및 RG213과 같은 RG 시리즈 이름은 군사 표준에서 유래되었으며 호환 케이블에 널리 사용됩니다. LMR200, LMR400 및 DFB 시리즈와 같은 저손실 유형은 폼 유전체를 사용하여 성능을 향상시킵니다. 아래 표에서는 키 유형을 비교합니다.
RG174 - 소형 점퍼 케이블
RG174는 외경이 약 2.8mm인 가장 얇은 일반 50옴 케이블 중 하나입니다. 혼잡한 인클로저 내부를 쉽게 라우팅할 수 있으며 RF 모듈과 테스트 장비 사이의 짧은 점퍼 케이블에 자주 사용됩니다. 작은 중앙 도체와 얇은 유전체로 인해 일반적으로 1GHz에서 미터당 0.3dB 이상의 높은 감쇠가 발생하므로 1~2미터의 짧은 실행에만 사용해야 합니다. 저전력 수신 전용 연결에는 RG174를 유지하고 수백 밀리와트를 초과하는 전송 피더에는 사용하지 마십시오.
RG58 — 범용 주력 제품
RG58은 아마도 가장 널리 사용되는 소구경 50Ω 케이블일 것입니다. 약 5mm 외경으로 유연성, 비용 및 성능의 합리적인 균형을 제공합니다. 100MHz에서 감쇠는 100m당 약 5~6dB이지만 2.4GHz에서는 손실이 가파르게 증가하므로 RG58은 마이크로파 주파수에서 5m 미만을 실행하는 데 가장 적합합니다. 아마추어 무선 점퍼, 짧은 안테나 피드 및 실험실 패치 코드에서 일반적입니다. 이러한 응용 프로그램의 대부분에 대해 RG58 50옴 동축 케이블 안전하고 경제적인 선택입니다.
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RG213은 외경이 약 10.3mm까지 커졌습니다. 견고한 폴리에틸렌 유전체와 편조 구리 쉴드를 사용하여 RG58에 비해 감쇠를 낮추고 전력 처리 성능을 높입니다. 100MHz에서 100m당 약 2.8dB가 예상되며 HF 대역에서 훨씬 더 나은 성능을 얻을 수 있습니다. RG213은 아마추어 무선 기지국, 해양 무선 설비 및 낮은 VSWR 전송 시스템에 선호되는 케이블입니다. 뻣뻣한 재킷은 실내 경로를 지정하기 어렵게 만들고 두꺼운 구조로 인해 좁은 모서리에서 구부리기가 어렵습니다.
LMR200 및 LMR400 — 저손실 유연한 대안
LMR 스타일 케이블은 RG 시리즈 케이블을 직접 업그레이드하도록 설계되었습니다. 이 케이블은 폼 폴리에틸렌 유전체, 단선 또는 연선 알루미늄-구리 중심 도체, 적층 외부 실드를 결합하여 유사한 직경의 기존 RG 케이블보다 훨씬 낮은 손실을 달성합니다. LMR200은 크기가 RG58과 비슷하지만 감쇠량이 약 30~40% 적습니다. 직경이 약 10.3mm인 LMR400은 최소 굽힘 반경의 일부에서 RG213의 손실에 접근합니다. 긴 실외 공급 라인의 경우 LMR400 저손실 유연성 케이블 도관을 통과하여 안테나 주위로 라우팅하는 작업을 단순화하는 실용적인 업그레이드입니다.
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DFB 시리즈에는 4DFB, 5DFB, 7DFB, 8DFB, 10DFB 및 12DFB가 포함됩니다. 숫자는 대략적인 외부 직경을 밀리미터 단위로 나타내므로 이 시리즈는 소형 실내 케이블부터 두꺼운 메인 피더까지 포괄합니다. 이 케이블은 물리적 발포 폴리에틸렌 유전체를 사용하여 높은 속도 계수를 유지하고 감쇠를 줄입니다. 편조 및 포일 실드는 기지국 피더 실행 및 기타 영구 RF 링크에 대해 우수한 EMI 제거 기능을 제공합니다. 에이 10DFB 저손실 RF 동축 케이블 최대 수 기가헤르츠의 주파수에서 30미터 이상의 거리를 주행하는 데 자주 사용됩니다.
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|---|---|---|---|---|
| RG174 | 2.8mm | 높음 | 매우 유연함 | 짧은 점퍼, 내부 배선 |
| RG58 | 5mm | 중간 높음 | 유연한 | 짧은 피드 라인, 테스트 리드 |
| RG213 | 10.3mm | 낮음-중간 | 뻣뻣함 | 높음er power, longer runs |
| LMR200 | 4.9mm | 중간 | 유연한 | 점퍼, 짧은 야외 달리기 |
| LMR400 | 10.3mm | 낮음 | 적당히 유연함 | 긴 피드 라인, 기지국 |
| 4DFB | 4mm | 중간 | 유연한 | 짧은 RF 링크 |
| 5DFB | 5mm | 중간 | 유연한 | 실내 및 단거리 실외 달리기 |
| 7DFB | 7mm | 낮음-중간 | 적당히 유연함 | 피더 실행 |
| 8DFB | 8mm | 낮음 | 뻣뻣함 | 기지국 피더 |
| 10DFB | 10mm | 낮음 | 뻣뻣함 | 긴 피더, 고성능 링크 |
| 12DFB | 12mm | 매우 낮음 | 뻣뻣함 | 메인 피더, 고출력 |
올바른 50옴 케이블을 선택하는 방법
케이블 직경을 실행 길이 및 작동 주파수에 맞추세요
가장 먼저 계산해야 할 것은 손실 예산입니다. 길이와 주파수에 따른 동축 케이블의 감쇠량. 10m 미만의 거리에서 1GHz 미만으로 작동하는 경우 일반적으로 RG58이면 충분합니다. 2.4GHz 또는 5GHz에서는 LMR200 또는 7DFB와 같은 저손실 케이블을 사용하면 5m 거리에서도 이점을 얻을 수 있습니다. 30미터보다 긴 실행의 경우 RG213, LMR400 또는 10DFB는 허용 가능한 범위 내에서 손실을 유지합니다. 일부 데이터시트에 인쇄된 편리한 100MHz 수치보다는 실제 작동 주파수에서 미터당 감쇠 수치를 항상 확인하십시오.
전원 처리 확인
전송 전력은 과열 없이 중앙 도체와 유전체가 운반해야 하는 전류의 양을 결정합니다. RG174는 수신기 및 매우 낮은 전력 송신기에는 적합하지만 50W 라디오에는 안전한 선택이 아닙니다. RG58은 VHF에서 적당한 전력을 처리할 수 있는 반면, RG213, LMR400 및 더 큰 DFB 케이블은 더 높은 전력 레벨을 처리할 수 있습니다. 평균 전력 외에도 피크 포락선 전력과 높은 VSWR 조건에서 케이블이 견딜 수 있는 최대 전압을 고려하십시오. 불일치로 인해 케이블 안테나 끝의 전압이 두 배 또는 세 배가 될 수 있습니다.
기계 및 환경 요인 평가
기계적 제약으로 인해 전기적으로 유사한 두 케이블 중 하나가 결정되는 경우가 많습니다. 좁은 모서리에서 구부려야 하는 실내 점퍼의 경우 RG174, LMR200 및 5DFB가 작업하기 더 쉽습니다. 실외 공중 달리기에는 자외선 차단 재킷과 케이블 무게를 지탱하는 메신저 와이어가 필수적입니다. 케이블이 반복적으로 구부러지는 경우 연선 중앙 도체를 선택하고 제조업체의 굽힘 반경을 확인하십시오. 산업용 설비의 경우, 50옴 동축 케이블 제품군 특정 라우팅 계획에 맞출 수 있는 유연한 옵션과 반강체 옵션이 모두 포함되어 있습니다.
커넥터 및 설치 계획
커넥터는 케이블 자체만큼 중요합니다. N형 커넥터는 실외 RF 및 기지국 작업을 위한 만능 선택이며, SMA는 소형 모듈 및 고주파수 테스트 장비에 적합하고, BNC는 최대 1GHz의 저전력 실험실 연결에 일반적입니다. PL-259와 같은 UHF 커넥터는 여전히 HF 및 VHF에 사용되지만 임피던스는 엄격하게 제어되지 않으므로 300MHz 이상을 피하십시오. 케이블 끝을 준비할 때 내부 도체에 흠집을 내지 않고 유전체를 벗겨내고 편조를 균일하게 접은 다음 커넥터를 권장 토크로 조입니다. 자체 융합 테이프와 UV 방지 외부 랩으로 실외 연결을 마무리하여 유전체에 습기가 들어가지 않도록 합니다.
결론
모든 작업에 적합한 범용 50Ω 케이블은 없습니다. RG174 및 RG58은 짧고 저렴한 실내 연결을 지원합니다. RG213 및 10DFB는 더 긴 작동 시간과 더 높은 전력을 위해 강화되었습니다. LMR200 및 LMR400은 까다로운 설치에 유연성을 추가하고 손실을 줄입니다. 주문하기 전에 작동 주파수, 예상 실행 길이, 전송 전력 및 라우팅 제약 조건을 적어 두십시오. 이 숫자를 각 케이블의 감쇠 및 전력 데이터와 비교하고 커넥터가 케이블 직경에 맞는지 확인하십시오. 이 간단한 과정을 통해 추측할 필요 없이 올바른 50Ω 동축 케이블 유형을 찾을 수 있습니다.
