Việc chọn cáp đồng trục 50 ohm hiếm khi là quyết định phù hợp cho tất cả mọi người. Một kỹ thuật viên chạy đường dây cấp dữ liệu dài 40 mét từ đài đến ăng-ten trên mái nhà phải đối mặt với những hạn chế khác với việc kỹ sư nối dây nhảy ngắn bên trong mô-đun LTE nhỏ gọn. Cả hai hệ thống đều dựa trên trở kháng 50 ohm, tuy nhiên cáp lý tưởng cho một công việc gần như chắc chắn là sai đối với công việc kia. Hướng dẫn này đề cập đến các loại cáp đồng trục 50 ohm phổ biến nhất, định mức trở kháng thực sự có ý nghĩa gì và cách kết hợp cáp với các yêu cầu về độ dài, tần số và công suất cụ thể của bạn.
Trở kháng 50 Ohm có nghĩa là gì và tại sao nó lại quan trọng
Con số 50 ohm được in trên vỏ cáp đề cập đến trở kháng đặc tính, không phải điện trở DC. Đồng hồ vạn năng sẽ không đo chính xác và chỉ tính liên tục sẽ không cho bạn biết liệu cáp có phù hợp với hệ thống của bạn hay không. Trở kháng đặc trưng được xác định bởi tỷ lệ đường kính bên trong của dây dẫn, vật liệu điện môi và hình dạng của tấm chắn. Khi trở kháng của cáp phù hợp với nguồn và tải, nguồn điện sẽ được truyền đi một cách rõ ràng và độ phản xạ ở mức thấp. Sự không khớp sẽ tạo ra suy hao phản hồi, làm giảm chất lượng tín hiệu và có thể gây căng thẳng cho máy phát.
Năm mươi ohm trở thành tiêu chuẩn RF vì một lý do thực tế: nó mang lại sự cân bằng giữa tổn thất thấp hơn và khả năng xử lý công suất cao hơn. Cáp có trở kháng thấp hơn như phiên bản 25 ohm có thể xử lý nhiều công suất hơn cho một đường kính nhất định, trong khi trở kháng cao hơn như phiên bản 75 ohm có độ suy giảm thấp hơn. Điểm 50 ohm cân bằng các yếu tố này đủ tốt cho radio, Wi-Fi, GPS, thiết bị di động và thử nghiệm, vì vậy gần như tất cả thiết bị RF đều được thiết kế xung quanh điểm này. Để được giải thích sâu hơn, xem hướng dẫn này về cách hoạt động của cáp đồng trục 50 ohm .
Các loại cáp đồng trục 50 Ohm phổ biến
Các nhà sản xuất sản xuất hàng chục loại cáp 50 ohm, nhưng hầu hết chúng đều thuộc một số họ. Các tên dòng RG như RG58 và RG213 xuất phát từ tiêu chuẩn quân sự và vẫn được sử dụng rộng rãi cho cáp tương thích. Các loại tổn thất thấp như LMR200, LMR400 và dòng DFB sử dụng chất điện môi bọt để cải thiện hiệu suất. Bảng dưới đây so sánh các loại khóa.
RG174 — Cáp nhảy thu nhỏ
RG174 là một trong những loại cáp 50 ohm phổ biến mỏng nhất với đường kính ngoài khoảng 2,8mm. Nó dễ dàng định tuyến bên trong các khu vực đông đúc và thường được sử dụng cho các cáp nhảy ngắn giữa các mô-đun RF và thiết bị thử nghiệm. Dây dẫn trung tâm nhỏ và chất điện môi mỏng của nó dẫn đến độ suy giảm cao, thường hơn 0,3 dB trên mét ở tần số 1 GHz, do đó, nó chỉ nên được sử dụng trong thời gian ngắn một hoặc hai mét. Giữ RG174 cho các kết nối chỉ nhận công suất thấp và tránh dùng nó cho các bộ cấp nguồn phát trên vài trăm miliwatt.
RG58 — Công cụ dành cho mục đích chung
RG58 có lẽ là loại cáp 50 ohm đường kính nhỏ được sử dụng rộng rãi nhất. Với đường kính ngoài khoảng 5mm, nó mang lại sự cân bằng hợp lý giữa tính linh hoạt, chi phí và hiệu suất. Ở tần số 100 MHz, độ suy giảm khoảng 5 đến 6 dB trên 100 mét, nhưng ở tần số 2,4 GHz, mức suy hao tăng mạnh, vì vậy RG58 phù hợp nhất để chạy dưới 5 mét ở tần số vi sóng. Nó phổ biến ở các máy nhảy vô tuyến nghiệp dư, nguồn cấp dữ liệu ăng-ten ngắn và dây vá trong phòng thí nghiệm. Đối với hầu hết các ứng dụng này, một Cáp đồng trục RG58 50 ohm là sự lựa chọn an toàn và tiết kiệm.
RG58 50 Ohm Nhà sản xuất cáp đồng trục linh hoạt tổn thất thấp, Nhà máy OEM/ODM - Zh Chiết Giang CommSpace Cable Co., Ltd là Nhà sản xuất cáp đồng trục linh hoạt tổn thất thấp RG58 50 Ohm tùy chỉnh của Trung Quốc và Nhà máy OEM / ODM, Đặt cược... Xem sản phẩm → RG213 — Cáp lớn hơn, tổn thất thấp hơn, công suất cao hơn
RG213 nâng đường kính ngoài lên khoảng 10,3 mm. Nó sử dụng chất điện môi polyetylen rắn và tấm chắn bằng đồng bện, giúp giảm độ suy giảm và tăng khả năng xử lý điện năng so với RG58. Mong đợi khoảng 2,8 dB trên 100 mét ở tần số 100 MHz và hiệu suất tốt hơn đáng kể trên băng tần HF. RG213 là loại cáp được ưa chuộng dành cho các trạm gốc vô tuyến nghiệp dư, lắp đặt vô tuyến trên biển và hệ thống truyền tải VSWR thấp. Lớp vỏ cứng khiến việc di chuyển trong nhà khó khăn hơn và kết cấu dày khó uốn cong quanh các góc chật hẹp.
LMR200 và LMR400 — Các lựa chọn thay thế linh hoạt tổn thất thấp
Cáp kiểu LMR được thiết kế để nâng cấp trực tiếp cho cáp dòng RG. Chúng kết hợp chất điện môi polyetylen xốp, dây dẫn trung tâm bằng nhôm-đồng rắn hoặc bện và tấm chắn bên ngoài nhiều lớp để đạt được tổn thất thấp hơn nhiều so với cáp RG thông thường có đường kính tương tự. LMR200 có kích thước gần bằng RG58 nhưng có độ suy giảm ít hơn khoảng 30 đến 40%. LMR400, với đường kính khoảng 10,3 mm, gần bằng RG213 ở một phần bán kính uốn cong tối thiểu. Đối với đường cấp liệu dài ngoài trời, Cáp linh hoạt tổn thất thấp LMR400 là một bản nâng cấp thiết thực giúp đơn giản hóa việc kéo qua ống dẫn và định tuyến xung quanh ăng-ten.
LMR400 50 Ohm Nhà sản xuất cáp đồng trục linh hoạt tần số cao tổn hao thấp, OEM Chiết Giang CommSpace Cable Co., Ltd là Nhà sản xuất cáp đồng trục linh hoạt tần số cao LMR400 50 Ohm tùy chỉnh của Trung Quốc và OEM/ODM... Xem sản phẩm → Dòng DFB — Cáp điện môi xốp có tổn hao thấp
Dòng DFB bao gồm 4DFB, 5DFB, 7DFB, 8DFB, 10DFB và 12DFB. Con số này cho biết đường kính ngoài gần đúng tính bằng milimét, do đó, dòng sản phẩm này trải dài từ các loại cáp nhỏ gọn trong nhà đến các bộ cấp nguồn chính dày. Các loại cáp này sử dụng chất điện môi polyetylen xốp vật lý, giúp duy trì hệ số vận tốc cao và giảm suy hao. Các tấm chắn bện và lá chắn cung cấp khả năng loại bỏ EMI tốt khi chạy bộ tiếp sóng trạm gốc và các liên kết RF cố định khác. A Cáp đồng trục RF tổn thất thấp 10DFB thường được sử dụng để chạy từ 30 mét trở lên ở tần số lên tới vài gigahertz.
Các nhà sản xuất cáp đồng trục RF tổn thất thấp 10D-FB 50 Ohm, Nhà máy OEM/ODM - Zhejia Chiết Giang CommSpace Cable Co., Ltd là Nhà sản xuất cáp đồng trục RF tổn thất thấp 10D-FB 50 Ohm tùy chỉnh của Trung Quốc và Nhà máy OEM/ODM, Công ty vật lý... Xem sản phẩm → | loại | Đường kính ngoài | Mất tương đối | Tính linh hoạt | Sử dụng chung |
|---|---|---|---|---|
| RG174 | 2,8 mm | Cao | Rất linh hoạt | Dây nhảy ngắn, hệ thống dây điện bên trong |
| RG58 | 5mm | Trung bình-cao | Linh hoạt | Đường cấp liệu ngắn, dây dẫn thử nghiệm |
| RG213 | 10,3 mm | Thấp-trung bình | Cứng | Caoer power, longer runs |
| LMR200 | 4,9 mm | Trung bình | Linh hoạt | Nhảy dây, chạy ngắn ngoài trời |
| LMR400 | 10,3 mm | Thấp | Linh hoạt vừa phải | Đường cấp liệu dài, trạm cơ sở |
| 4DFB | 4 mm | Trung bình | Linh hoạt | Liên kết RF ngắn |
| 5DFB | 5mm | Trung bình | Linh hoạt | Chạy ngắn trong nhà và ngoài trời |
| 7DFB | 7mm | Thấp-trung bình | Linh hoạt vừa phải | Chạy trung chuyển |
| 8DFB | 8 mm | Thấp | Cứng | Bộ cấp nguồn trạm gốc |
| 10DFB | 10mm | Thấp | Cứng | Bộ cấp nguồn dài, liên kết hiệu suất cao |
| 12DFB | 12mm | Rất thấp | Cứng | Bộ cấp nguồn chính, công suất cao |
Cách chọn cáp 50 Ohm phù hợp
Phù hợp với đường kính cáp để chạy chiều dài và tần số hoạt động
Điều đầu tiên cần tính toán là ngân sách thua lỗ của bạn. Suy hao trong thang cáp đồng trục theo chiều dài và tần số. Nếu bạn đang hoạt động ở tần số dưới 1 GHz và chạy dưới 10 mét thì RG58 thường là đủ tốt. Ở tần số 2,4 GHz hoặc 5 GHz, thậm chí quãng đường dài 5 mét cũng được hưởng lợi từ cáp có mức tổn thất thấp như LMR200 hoặc 7DFB. Đối với các lần chạy dài hơn 30 mét, RG213, LMR400 hoặc 10DFB sẽ duy trì mức tổn thất trong phạm vi có thể chấp nhận được. Luôn kiểm tra số liệu suy giảm trên mét ở tần số hoạt động thực tế của bạn thay vì số 100 MHz thuận tiện được in trên một số bảng dữ liệu.
Xác nhận xử lý nguồn điện
Công suất truyền xác định dòng điện mà dây dẫn trung tâm và chất điện môi phải mang theo mà không bị quá nóng. RG174 phù hợp với máy thu và máy phát công suất rất thấp, nhưng nó không phải là lựa chọn an toàn cho đài 50 W. RG58 có thể xử lý mức công suất vừa phải ở VHF, trong khi RG213, LMR400 và cáp DFB lớn hơn xử lý mức công suất cao hơn. Ngoài công suất trung bình, hãy xem xét công suất đường bao cực đại và điện áp tối đa mà cáp có thể chịu được trong điều kiện VSWR cao. Sự không phù hợp có thể tăng gấp đôi hoặc gấp ba điện áp ở đầu ăng-ten của cáp.
Đánh giá các yếu tố cơ học và môi trường
Các ràng buộc cơ học thường được quyết định giữa hai loại cáp tương tự về điện. Đối với dây nhảy trong nhà phải uốn cong ở những góc hẹp, RG174, LMR200 và 5DFB sẽ dễ dàng thao tác hơn. Đối với các hoạt động chạy trên không ngoài trời, áo khoác chống tia cực tím và dây dẫn hỗ trợ trọng lượng cáp là rất cần thiết. Nếu cáp bị uốn cong nhiều lần, hãy chọn dây dẫn trung tâm bị bện và kiểm tra bán kính uốn cong của nhà sản xuất. Đối với các công trình công nghiệp, Dòng sản phẩm cáp đồng trục 50 ohm bao gồm cả tùy chọn linh hoạt và bán cứng nhắc có thể phù hợp với kế hoạch định tuyến cụ thể của bạn.
Kế hoạch kết nối và cài đặt
Đầu nối cũng quan trọng như bản thân cáp. Đầu nối loại N là lựa chọn toàn diện cho công việc trạm gốc và RF ngoài trời, SMA phù hợp với các mô-đun nhỏ và thiết bị kiểm tra tần số cao, còn BNC thường dùng cho các kết nối phòng thí nghiệm công suất thấp lên đến 1 GHz. Các đầu nối UHF như PL-259 vẫn được sử dụng cho HF và VHF nhưng trở kháng của chúng không được kiểm soát chặt chẽ nên tránh sử dụng ở tần số trên 300 MHz. Khi chuẩn bị đầu cáp, hãy tước lớp điện môi mà không ghi vào dây dẫn bên trong, gấp đều bím tóc và siết chặt đầu nối theo mômen xoắn khuyến nghị. Hoàn thiện các kết nối ngoài trời bằng băng tự trộn và lớp bọc bên ngoài chống tia cực tím để giữ hơi ẩm khỏi chất điện môi.
Kết luận
Không có loại cáp 50 ohm nào phù hợp với mọi công việc. RG174 và RG58 bao gồm các kết nối trong nhà ngắn, chi phí thấp; RG213 và 10DFB được cải tiến để chạy lâu hơn và có công suất cao hơn; LMR200 và LMR400 tăng thêm tính linh hoạt và tổn thất thấp hơn cho các cài đặt đòi hỏi khắt khe. Trước khi đặt hàng, hãy ghi lại tần số hoạt động, thời lượng chạy dự kiến, công suất phát và các giới hạn định tuyến. So sánh những con số đó với dữ liệu về độ suy giảm và nguồn điện cho từng cáp, đồng thời xác minh rằng đầu nối của bạn vừa với đường kính cáp. Quy trình đơn giản đó sẽ chỉ cho bạn loại cáp đồng trục 50 ohm phù hợp mà không cần phải đoán.
