フィールドガイド・同軸インフラストラクチャー
同軸ケーブルコネクタのタイプ: 実践ガイド
BNC、F タイプ、N、SMA、TNC、中小規模企業 の違いを理解することは、現場で耐えられる信号パスへの第一歩です。
ブロードバンド エンドポイントの RG6 ドロップ、CCTV カメラの 59 シリーズ ケーブル、またはワイヤレス アクセス ポイントの LMR タイプのフィードを終端する場合、コネクタはどこにありますか システムのパフォーマンスが勝つか負けるか 。コネクタ ファミリは、インピーダンス、周波数上限、結合メカニズム、環境耐性が異なります。間違ったものを選択しても、ケーブルが原因となることはほとんどありません。反射、腐食、断続的な接触は、ほとんどの場合、コネクタの問題です。このガイドでは、主要な同軸コネクタの各タイプが何のために作られているか、またそれをケーブルや設置に適合させる方法について説明します。
同軸コネクタの機能とインピーダンスがルールを決める理由
同軸コネクタには、接合部を通るケーブルの特性インピーダンスを維持するという 1 つの役割があります。ケーブルは、中心導体、誘電体、編組、ジャケットなどの一定の形状を維持し、コネクタは嵌合形式でその形状を繰り返します。形状が突然変化した場合、または間違ったインピーダンスのコネクタが使用された場合、信号の一部がソースに向かって反射して戻ります。その結果、ビデオの減衰、ビットエラー率の上昇、または明らかな理由もなく動作が不安定になる無線フロントエンドが発生します。
2 つのインピーダンス ファミリが支配的です。 75 オーム ファミリは、RG6、RG59、RG11 などのケーブルを使用した、CATV、DTV、衛星 IF、CCTV、トランク システムなどのビデオ配信用に構築されています。 50 オーム ファミリは、RF 送信および計器用に調整されています: RG58、RG213、DFB タイプ、および 50Ω低損失RF同軸ケーブル LMR400など。 50Ω コネクタは一部の 75Ω ケーブルに物理的に適合しますが、不一致により回避可能なリターン ロスがリンクに追加されます。コネクタ選択の最初のフィルタはインピーダンスである必要があります。
情報 — 10 オームの短いインピーダンス不整合でも、アナログ ビデオ リンクに目に見えるゴーストやソフト フォーカスが発生する可能性があります。デジタル信号では、リンクの切断を防ぐノイズ マージンが減少します。
6 つのコネクタ ファミリの概要
ケーブル システムの現場作業のほとんどは 6 種類のコネクタに関係します。それぞれに独自の結合スタイルと優先インピーダンス範囲があるため、実際の選択は通常、地面内のケーブルとシステムが動作する周波数によって決まります。
| コネクタ | インピーダンス | カップリング | 代表的な周波数範囲 | 一次用途 |
|---|---|---|---|---|
| BNC | 50/75Ω | 銃剣、4分の1回転 | DC~4GHz | CCTV、ビデオ、試験機器 |
| F型 | 75 Ω | ネジ付き | DC~1GHz | CATV、DTV、衛星、ブロードバンド |
| N型 | 50Ω | ネジ付き | DC~11GHz | RFアンテナ給電、幹線 |
| SMA | 50Ω | ネジ付き, hex nut | DC~18GHz | RFモジュール、アンテナ、GPS |
| TNC | 50Ω | ネジ付き | DC~11GHz | 耐振動RF、LTE |
| SMB | 50Ω | プッシュオン | DC~4GHz | 高密度モジュールと PCB 相互接続 |
表の周波数上限は、実験室の限界ではなく、実用的なフィールドグレードの性能を反映しています。通常、ファミリー内では、カップリングのスタイルと設置環境が最終的な選択を決定します。
BNC: ビデオと CCTV のデフォルト
BNC (Bayonet Neil-Concelman) は、ビデオ作品で最もよく知られているコネクタです。 4 分の 1 回転のバヨネットは素早くロックされ、しっかりと保持されます。これが、CCTV 設置業者が好んで使用する理由です。カメラは柱、壁、天井の角に設置され、工具を使わずに嵌合できるためリアルタイム時間が節約されます。 BNC には 50 オーム バージョンと 75 オーム バージョンの両方があるため、圧着する前にケーブルを確認してください。 CCTV は通常、特にカメラがコンポジットまたは HD アナログ変調ビデオを同軸で送信する場合、75 オームの RG59 または RG6 と 75 オームの BNC コネクタを組み合わせて使用します。
CCTV市場の成長分野ではビデオケーブルと電源ケーブルを組み合わせたケーブルが使用されており、信号とDC電力が1つのシース内で伝送されるため、カメラは制御室からレンズまで1回の引き込みだけで済みます。このアプローチは、BNC 終端によってシールドが連続的に維持され、電源ペアがビデオ パスから分離されている場合にうまく機能します。これは、グランド ループが簡単に作成でき、診断に費用がかかる長期にわたる建設工事では重要な点です。
RG59 CCTV 用統合電源ケーブル付き この同軸ケーブルと電源ケーブルを組み合わせたものは、1 回の引き込みを必要とする CCTV の配線に適しており、長い建物の設置でのグランド ループを回避するためのシールドと絶縁が施されています。 製品を見る→ F-Type: ブロードバンドと衛星のバックボーン
F タイプは、ケーブル TV、地上波 DTV、衛星 IF、ブロードバンド モデムなどの 75 Ω 消費者および配信システムのデフォルトの終端です。ねじ付きカラーは、温度変動全体にわたって接触圧力を保持します。これは、まさに外部の落下物やペデスタル スプリッターが直面するものです。この設計では、ケーブル独自の中心導体をコネクタ ピンとして使用し、部品を 1 つ取り除き、ユニットコストを予測可能にしています。ただし、そのため設置品質が重要になります。きれいな四角いカットと正しいストリップの長さによって、コネクタが仕様を満たしているかどうかが決まります。
典型的なものでは、 RG6 75Ω同軸ケーブル 3 シールドまたは 4 シールド層を使用する場合、コネクタ本体はジャケットを介して外側編組との信頼性の高い接触を確立する必要があります。そのため、耐候性圧縮コネクタは、露出した落下に対して圧着バージョンよりも優れた性能を発揮します。同じ 75 オームの F タイプの世界は、より重いボディとウェザー ブーツが標準的な慣例である、より長い配布ランのために RG11 にも拡張されています。
警告 - トライシールド ケーブルのジャケット直径と正確に一致しない圧着コネクタを使用すると、誘電体が潰れたり、編組が完全に欠けてしまったりするため、新規取り付けが再作業チケットになってしまいます。
RG6 トライシールド 75 オーム同軸ケーブル 三重シールド構造は衛星信号とブロードバンド信号を処理しますが、誘電体の破壊や編組終端の見逃しを防ぐには、適切なコネクタのマッチングが重要です。 製品を見る→ N タイプ: プロフェッショナル RF の主力製品
信号が雨、風、より高い送信電力、またはギガヘルツ範囲に達する周波数に耐える必要がある場合、タイプ N コネクタは業界の主力製品です。ネジ付きカップリングは振動に強く、誘電体サポートにより約 11 GHz までの再現性のあるパフォーマンスが可能で、堅牢なセンター ピンは小型の同軸コネクタを破壊する可能性のある電力レベルに対応します。 N タイプは、アンテナ フィーダ、基地局ジャンパ、放送送信機、および GPS 配信ネットワークの標準インターフェイスです。
実際の RF 作業では、とらえどころのない信号障害のほとんどは、ケーブルではなくコネクタに遡ります。冷たいはんだ接合、クランプに捕捉されなかった編組、または不整合なインピーダンス リングは、ケーブル自体がテストされ、問題がなければ、長期間にわたって断続的な低下として再現されます。
N タイプのコネクタは、LMR400、RG213、DFB シリーズなどの 50 オームの低損失ケーブルと自然に組み合わせられます。トランクおよび配電インフラストラクチャでは、より大きなピンと空気負荷誘電体が高電力と低損失を処理し、耐候性バージョンには IP 定格エンクロージャ用の O リングと非脱落型ガスケットが追加されています。支線がキャビネットから出て塔に登る場合、N タイプはフィールド エンジニアが期待する標準です。
LMR400 50 オーム低損失フレキシブル同軸ケーブル アンテナ フィーダおよびワイヤレス ジャンパ用に設計された柔軟な低損失ケーブルで、高出力および耐候性のフィールド使用向けに N タイプ コネクタとよく組み合わせます。 製品を見る→ SMA、TNC、および SMB: コンパクト RF ファミリ
SMA (SubMiniature バージョン A) は、Wi-Fi アクセス ポイント アンテナ、RF モジュール、GPS 受信機、スペクトル分析アダプターに搭載されているコンパクトなネジ付きコネクタです。標準バージョンの定格は 18 GHz で、SMA は約 7 インチポンドの規律あるトルク、つまり手で締めるプラス、レンチで制御された回転数を要求します。逆極性 SMA (RP-SMA) は、性別の配置のみを変更し、ネジの形状を維持しながら、2 つの商用アンテナ間の偶発的な嵌合を防ぎます。 ISM バンド Wi-Fi 機器では一般的です。
TNC (Threaded Neil-Concelman) は、BNC のスレッド化された兄弟です。 BNC と寸法は同じですが、ねじ込みカップリングが追加され、耐振性と 11 GHz 付近の周波数上限が得られます。 TNC は、衝撃が絶え間なく続くモバイル無線アンテナ、LTE インフラストラクチャ、および車載無線に発生します。対照的に、SMB は、RF モジュールおよび回路基板内の高密度の内部接続のためのプッシュオン設計です。スレッドが不足しているため、SMB は振動が起こりやすいフィールドでの作業には適していません。そのような場合には、SMA または TNC が最適です。
コネクタを注文する前の 5 つのチェック
- インピーダンス。 ケーブル ジャケットをお読みください: 75 Ω ケーブルには 75 Ω コネクタが必要です。 50 オームのケーブルには 50 オームの部品が必要です。混合パスにより、回避可能なリターンロスが追加されます。
- 周波数の上限。 コネクタの定格は、余裕をもってシステムの最高周波数に合わせてください。モジュールがすでに SMA を使用していない限り、18 GHz SMA は 5 GHz Wi-Fi リンクには過剰です。
- 環境。 屋外の腐食しやすい現場では、耐候性のボディ、メッキされた接点、および密閉されたインターフェースが必要です。屋内商業施設では、軽量で安価なバージョンを使用できます。
- カップリングスタイル。 頻繁に切断されると、BNC の 4 分の 1 回転が有利になります。恒久的な屋外や振動に敏感な環境では、N タイプおよび TNC ねじ切りが推奨されます。 SMB プッシュオンは、限定された固定ギアのみに使用できます。
- ケーブルの互換性。 コネクタ クランプとフェルールは、特定のケーブル直径とシールド構造に合わせてサイズ設定されています。トライシールド RG6 には、標準シールド部品ではなく、対応するフェルールが必要です。
成功 — 適切なストリップ長とトルクを備えた RG6 クワッド シールド ドロップ上の適切に終端された 75 オーム F タイプは、CATV 帯域全体にわたって VSWR を 1.5 未満に戻し、何年も注意を払うことなく動作します。
危険 — 75 オームのケーブルに 50 オームの SMA を取り付けるか、振動する屋外アンテナ給電部に SMB を強制的に押し込むと、断続的な障害が発生し、ケーブルが埋設されたり電線管に引き抜かれた後に発見するのに費用がかかります。
コネクタは部品表では小さな項目ですが、取り付けられたケーブルが定格仕様どおりに動作するかどうかを決定します。インピーダンスから始めて、周波数と環境の制限を確認してから、接続のスタイルを作業のアクセスと振動の条件に合わせます。これらの決定が一致したら、残りは職人技です。きれいな切断、正しいストリップの長さ、ケーブルの各層の確実な固定です。ほとんどの 75 オームのビデオおよびブロードバンド作業では、BNC および F タイプがこの分野をカバーします。 50 オーム RF リンクの場合、サイズ、周波数、および露出に応じて、N タイプ、TNC、および SMA が引き継ぎます。

