50 ohmový BNC konektor je určený pre 50 ohmové systémy a 75 ohmový BNC konektor je určený pre 75 ohmové systémy. Tieto dva do seba vždy mechanicky zapadajú – rovnaký bajonetový plášť, rovnaké spojovacie výstupky, rovnaké usporiadanie kolíkov – ale nie sú elektricky ekvivalentné: charakteristická impedancia, ktorú si každý konektor zachováva, je odlišná a zamýšľané aplikácie sú odlišné. Vyberte 50 ohmov pre RF, telekomunikačné a testovacie zariadenia; vyberte 75 ohmov pre video, vysielanie a sledovanie.
Pri frekvenciách videa v základnom pásme môže nesprávne prispôsobené spojenie BNC produkovať iba slabý duch. Na RF vysielači alebo HD-SDI prepojení tá istá križovatka zvyšuje VSWR a zatvára vzor oka. Tento článok porovnáva dva typy konektorov, ukazuje, čo sa stane, keď sa stretnú, a vysvetľuje, ako vybrať správnu časť.
Čo znamená číslo impedancie
Číslo na BNC konektore je charakteristická impedancia trasy prenosovej linky, ktorú udržiava. Konektor s nesprávnou impedanciou funguje ako malá diskontinuita: časť signálu prechádza a časť sa odráža späť k zdroju.
Charakteristická impedancia je pomer napäťovej vlny k prúdovej vlne, ktorá prechádza rovnomernou čiarou. Nastavuje sa pomerom priemeru vonkajšieho vodiča k priemeru vnútorného vodiča a dielektrikom medzi nimi. Dĺžka kábla to nemení, rovnako ako poloha vypínača.
Prečo sa 50 Ω stalo RF štandardom
Päťdesiat ohmov je kompromis. Teoretická optimálna impedancia pre maximálny výkon je blízko 30 ohmov a optimálna pre minimálny útlm je blízko 77 ohmov. 50 ohmový systém sa trochu vzdáva oboch kriviek a udržuje najlepšiu celkovú rovnováhu, čo je dôvod, prečo dominuje rádiu, mobilnej infraštruktúre, GPS, Wi-Fi backhaul a RF testovacím zariadeniam.
Prečo sa 75 Ω stalo video štandardom
Sedemdesiatpäť ohmov sa nachádza blízko bodu minimálneho útlmu, takže poskytuje najdlhší kábel pred potrebou zosilnenia. Táto vlastnosť z neho urobila prirodzenú voľbu pre analógové video, vysielanie, CCTV a káblovú televíziu a konvencia sa preniesla aj na digitálne video a SDI. 50 ohmový BNC konektor je pri typickom RF použití dimenzovaný na zhruba 4 GHz, zatiaľ čo 75 ohmové BNC časti sa takmer vždy používajú hlboko pod 1 GHz, kde sa veľkosť BNC puzdra stále správa čisto.
Konštrukčné rozdiely medzi 50 Ω a 75 Ω BNC konektormi
Navonok tieto dva typy BNC vyzerajú identicky a zdieľajú rovnaké rozmery plášťa, bajonetu a spojenia. Rozdiely sú vo vnútri: dielektrická geometria a stredový kontakt.
Koaxiálny konektor musí zachovať pomer vodičov a dielektrické prostredie kábla, ktorý ukončuje. Pretože plášť BNC je štandardizovaný, stredový kontakt a izolátor nesú impedanciu. 50 Ω BNC zástrčka používa pevnú PTFE izoláciu a jej stredový kolík vyčnieva za dielektrickú plochu, takže ju možno uchopiť. Zástrčka BNC s odporom 75 Ω využíva upravený dielektrický profil – často so vzduchovým odstupom alebo s pásom – a jeho stredový kolík je zapustený pod dielektrickým nosom, vďaka čomu je diel odolný voči dotyku. Tento zapustený kolík je zámerne navrhnutý podľa štandardu 75 Ω BNC, nejde o výrobnú nehodu.
| Charakteristický | 50 Ω BNC | 75 Ω BNC |
|---|---|---|
| Impedancia | 50 ohmov | 75 ohmov |
| Referenčný štandard | MIL-STD-348, IEC 60169-8 | IEC 60169-12, EN 122190 |
| Dielektrikum | Pevný PTFE | Dielektrikum so vzduchovou medzerou alebo pásom |
| Stredový kontakt | Vystupujúce, na dotyk | Zapustené, odolné voči dotyku |
| Typický kábel | RG-58, RG-213 | RG-59, RG-6 |
| Typická aplikácia | RF, telekomunikácie, test, GPS | Video, SDI, CCTV, CATV |
Keď zostavujete kábel, prispôsobte impedanciu konektora impedancii kábla predtým, ako prispôsobíte konektor priemeru kábla. 50 Ω BNC navrhnutý pre flexibilný kábel, nalisovaný na RG-58, je štandardná RF prepojka; 75 Ω BNC nalisovaný na RG-59 je ekvivalentom videa.
BNC konektory pre flexibilné koaxiálne káble s prispôsobenou impedanciou Tento rad konektorov ukončuje RG-58, RG-59 a podobné flexibilné káble s riadenou geometriou stredového kolíka, čím pomáha udržiavať zamýšľanú impedanciu 50 alebo 75 ohm cez spoj a minimalizuje odrazy v zostavenom kábli. Zobraziť produkt → Môžete kombinovať 50 Ω a 75 Ω BNC konektory?
Môžete - bajonet sa pevne uzamkne - ale výsledkom je malý krok impedancie, ktorý odráža časť signálu. Ak 75 Ω video cesta obsahuje 50 Ω konektor, koeficient odrazu na križovatke je (50 − 75) ÷ (50 75) = −0,20: približne 20 percent napäťovej vlny má diskontinuitu. VSWR je 1,50:1, spätná strata sa blíži k 14 dB a približne 4 percentáá výkonu sa odrazia späť.
| Metrické | Hodnota pre 50 Ω konektor na 75 Ω dráhe |
|---|---|
| Koeficient odrazu | 0.20 |
| VSWR | 1,50:1 |
| Návratová strata | Asi 14 dB |
| Odrazená sila | 4 percent |
Či na týchto číslach záleží, závisí od frekvencie a bitovej rýchlosti. Pri videu v základnom pásme až do niekoľkých megahertzov je vlnová dĺžka desiatky metrov, takže nesúlad konektora s centimetrovou veľkosťou môže byť neviditeľný alebo sa môže prejaviť ako slabá ozvena. Na prepojení HD-SDI s rýchlosťou 1,485 Gbit/s a vyššou, rovnaké spojenie stojí dátovú maržu a môže spôsobiť výpadky obrazu alebo stratu uzamknutia. V nastavení testu RF poškodzuje kalibráciu akýkoľvek adaptér s nesprávnou impedanciou, valec alebo konektor; v reťazci vysielača odrazený výkon mení to, čo vidí koncový stupeň a môže spustiť ochranné obvody.
Prístrojové a testovacie dosky by mali udržiavať referenčnú impedanciu neporušenú od dosky po kábel. PCB-mount 50 Ω BNC s krátkym, dobre tvarovaným zemným prechodom zachováva túto referenciu v bode, kde signál vstupuje alebo opúšťa dosku.
Konektory BNC s montážou PCB pre integritu signálu na úrovni dosky BNC s priamou montážou na dosku zachovávajú referenčnú impedanciu pri prechode PCB, vďaka čomu sú vhodné pre testovacie dosky a prístrojové vybavenie, kde je potrebný krátky, kontrolovaný štart do obvodu. Zobraziť produkt → Ako identifikovať 50 Ω alebo 75 Ω BNC konektor
Najrýchlejšia kontrola je vizuálna: pozrite sa na lícnu stranu zástrčky. Vyčnievajúci stredový kolík obklopený pevným PTFE znamená 50 Ω. Zapustený stredový kolík skrytý pod dielektrickým nosom znamená 75 Ω.
- Čelo zástrčky: kolík odkrytý = 50 Ω; kolík zapustený a odolný voči dotyku = 75 Ω.
- Označenie karosérie a kufra: mnohé diely sú vyrazené „50 Ω“, „75 Ω“ alebo špecifická séria; obyčajné označenie „BNC“ nedokazuje impedanciu.
- Plášť kábla: RG-58 a RG-213 sú 50 Ω; RG-59 a RG-6 majú 75 Ω — skontrolujte však označenie na kábli, pretože konektory môžu byť nasadené na nesprávny kábel.
- Meranie: reflektometer v časovej oblasti alebo sieťový analyzátor poskytuje definitívnu hodnotu, keď aplikácia nemôže tolerovať pochybnosti.
- Adaptéry: adaptér BNC v rámci typu mechanicky spája dva konektory; nekonvertuje impedanciu. Použitím jedného sa križovatka iba presunie.
S dielmi označenými „50/75 Ω“ zaobchádzajte podozrievavo. Niektoré pomocné konektory majú obe hodnotenia, pretože sú určené pre nízkofrekvenčné ovládanie alebo video spojenia s voľnými požiadavkami. Vo vysielacom alebo presnom RF systéme tento druh dielu nie je náhradou za skutočný 50 Ω alebo skutočný 75 Ω komponent.
Ako si vybrať správnu impedanciu BNC konektora
Najprv rozhodnite o impedancii systému, potom vyberte kábel, zakončenie konektora a štýl montáže, ktorý sa má zhodovať. Impedancia musí byť konzistentná od portu zariadenia po vzdialený koniec kábla.
- Identifikujte impedanciu systému z údajového listu zariadenia alebo štítku portu. RF prístroje, rádiá, prijímače GPS a väčšina antén majú odpor 50 Ω. Kamery, video smerovače, monitory a zariadenia SDI sú 75 Ω.
- Vyberte kábel s rovnakou impedanciou. Použite RG-58 alebo RG-213 pre 50 Ω; RG-59 alebo RG-6 pre 75 Ω.
- Prispôsobte koncovku káblu. Krimpovacie konektory vyhovujú sériovej výrobe, typy svoriek a spájok vyhovujú opravám v teréne; telo konektora určené pre jeden priemer kábla nikdy netlačte na iné.
- Vyberte si štýl montáže. Flexibilné káblové konektory umožňujú prepojky, prepážkové konektory ukončujú panely a šasi, PCB konektory dosadajú na dosky plošných spojov a prírubové konektory sú priskrutkované k rovnému povrchu.
- Ak je frekvencia vysoká alebo prevádzka je dlhá, skontrolujte špecifikáciu VSWR alebo návratovej straty. Pre 50 Ω RF prácu je primeraným cieľom 1,30:1 VSWR pri pracovnej frekvencii; pre video by mal konektor uvádzať 75 Ω s explicitným frekvenčným limitom.
Ak sa rozhodujete medzi BNC a inými rodinami, Sprievodca výberom RF koaxiálneho konektora vysvetľuje, ako sa BNC porovnáva s TNC, N, SMA a súvisiacimi sériami a ktoré elektrické parametre sú najdôležitejšie.
Tam, kde kábel vstupuje do šasi, použite prepážkový konektor, aby sa tienenie pripojilo priamo k panelu a kábel bol mechanicky odľahčený. To udržuje prechod impedancie krátky a zabraňuje namáhaniu spájky alebo krimpovacieho bodu.
BNC konektory s montážou na priečku pre podvozok a priechodku panela Jednotky BNC pre montáž na panel s jedným otvorom pripájajú tienenie priamo k šasi, poskytujú mechanické uvoľnenie napätia a kompaktnú priechodku, ktorá udržuje impedančnú dráhu krátku pri vedení káblov cez steny krytu. Zobraziť produkt → Často kladené otázky
Je 50 Ω BNC fyzicky kompatibilný s 75 Ω BNC?
áno. Priemer plášťa, bajonetové výstupky a priemer stredového kolíka sú rovnaké, takže zástrčka 50 Ω sa pevne zasunie do konektora 75 Ω a naopak. Kompatibilita je len mechanická; elektrická impedancia sa stále líši.
Môže zmiešavanie 50 Ω a 75 Ω BNC konektorov poškodiť zariadenie?
Nie priamo. Prechod odráža niekoľko percent výkonu signálu, ktorý je zvyčajne absorbovaný káblom a konektormi. Praktickými rizikami sú znížená video rezerva, chyby RF kalibrácie a vypnutie ochrany vysielača VSWR na vysokovýkonných linkách.
Ako zistím, či je môj kábel 50 Ω alebo 75 Ω?
Prečítajte si označenie na plášti, ak je čitateľné: RG-58 a RG-213 sú 50 Ω; RG-59 a RG-6 sú 75 Ω. Ak označenie chýba, overte geometriu konektora alebo zmerajte vedenie, ak aplikácia potrebuje rozpočet na impedanciu.
Prečo je stredový kolík 75 Ω BNC zapustený?
Zapustený, dotykový stredový kontakt je súčasťou 75 Ω BNC dizajnu. Zabraňuje používateľovi, aby sa dotkol živého kolíka pri opravovaní vysielacích alebo video stojanov, a znižuje možnosť náhodného skratu k shellu.
Potrebujem 75 Ω BNC konektory pre SDI video?
áno. SDI je štandardný 75 Ω end to end. 50 Ω konektor vložený kdekoľvek v dráhe pridáva odraz pri rýchlosti sériových dát; krátke testovacie záplaty môžu prejsť, ale všetky výrobné linky by mali zostať 75 Ω.
