คู่มือภาคสนาม · โครงสร้างพื้นฐานโคแอกเซียล
ประเภทตัวเชื่อมต่อสายโคแอกเซียล: คู่มือปฏิบัติ
การทราบความแตกต่างระหว่าง บีเอ็นซี, ประเภท F, N, สมา, ทีเอ็นซี และ ธุรกิจขนาดกลางและขนาดย่อม เป็นก้าวแรกสู่เส้นทางสัญญาณที่ยังคงอยู่ในสนาม
ไม่ว่าคุณจะยุติการดรอป RG6 สำหรับจุดสิ้นสุดบรอดแบนด์ สายเคเบิล 59 ซีรีส์บนกล้องวงจรปิด หรือฟีดประเภท LMR บนจุดเชื่อมต่อไร้สาย ตัวเชื่อมต่อก็คือที่ที่ ประสิทธิภาพของระบบจะชนะหรือแพ้ . กลุ่มตัวเชื่อมต่อมีความแตกต่างกันในด้านอิมพีแดนซ์ เพดานความถี่ กลไกการเชื่อมต่อ และความทนทานต่อสิ่งแวดล้อม เลือกสายที่ไม่ถูกต้อง และสายเคเบิลแทบจะไม่ได้รับการตำหนิ — การสะท้อน การกัดกร่อน และหน้าสัมผัสที่ไม่สม่ำเสมอซึ่งตามมามักจะเป็นปัญหาของตัวเชื่อมต่อเสมอ คู่มือนี้จะอธิบายว่าขั้วต่อโคแอกเชียลหลักแต่ละประเภทสร้างขึ้นมาเพื่ออะไร และจะจับคู่กับสายเคเบิลและการติดตั้งของคุณได้อย่างไร
ตัวเชื่อมต่อโคแอกเชียลทำหน้าที่อะไร และเหตุใดอิมพีแดนซ์จึงกำหนดกฎเกณฑ์
ขั้วต่อโคแอกเซียลมีหน้าที่เดียวคือ รักษาความต้านทานเฉพาะของสายเคเบิลไว้ผ่านทางหัวต่อ สายเคเบิลจะมีรูปทรงคงที่ — ตัวนำตรงกลาง, ไดอิเล็กทริก, เปีย, แจ็คเก็ต — และตัวเชื่อมต่อจะทำซ้ำรูปทรงนั้นในรูปแบบการผสมพันธุ์ เมื่อรูปทรงเปลี่ยนแปลงกะทันหัน หรือเมื่อใช้ขั้วต่อที่มีอิมพีแดนซ์ผิด ส่วนหนึ่งของสัญญาณจะสะท้อนกลับไปยังแหล่งกำเนิด ผลลัพธ์ที่ได้: วิดีโอถูกลดทอน อัตราข้อผิดพลาดบิตที่สูงขึ้น หรือส่วนหน้าของวิทยุที่ร้อนขึ้นโดยไม่มีเหตุผลที่ชัดเจน
ตระกูลอิมพีแดนซ์สองตระกูลมีอิทธิพลเหนือ กลุ่มผลิตภัณฑ์ 75 โอห์มถูกสร้างขึ้นสำหรับการจัดจำหน่ายวิดีโอ: CATV, DTV, ดาวเทียม IF, กล้องวงจรปิด และระบบสายสัญญาณหลัก โดยใช้สายเคเบิล เช่น RG6, RG59 และ RG11 ตระกูล 50 โอห์มได้รับการปรับแต่งสำหรับการส่งสัญญาณ RF และเครื่องมือวัด: ประเภท RG58, RG213, DFB และ สายโคแอกเชียล RF การสูญเสียต่ำ 50 โอห์ม เช่น LMR400. ขั้วต่อ 50 โอห์มจะพอดีกับสายเคเบิล 75 โอห์มบางเส้น แต่ความไม่ตรงกันจะทำให้ลิงก์สูญเสียผลตอบแทนที่หลีกเลี่ยงได้ ความต้านทานควรเป็นตัวกรองแรกในการเลือกตัวเชื่อมต่อ
ข้อมูล — แม้แต่อิมพีแดนซ์ระยะสั้นที่ไม่ตรงกันที่ 10 โอห์มก็สามารถสร้างโกสต์ที่มองเห็นได้หรือซอฟต์โฟกัสบนลิงก์วิดีโออะนาล็อก สำหรับสัญญาณดิจิตอล จะลดระยะขอบของสัญญาณรบกวนที่ทำให้ลิงก์ไม่หลุด
ข้อมูลโดยย่อของตระกูล ตัวเชื่อมต่อ หกกลุ่ม
งานภาคสนามส่วนใหญ่ในระบบเคเบิลมีขั้วต่อหกประเภท แต่ละตัวมีรูปแบบการต่อพ่วงเป็นของตัวเองและมีช่วงอิมพีแดนซ์ที่ต้องการ ดังนั้น ทางเลือกในทางปฏิบัติมักจะถูกกำหนดโดยสายเคเบิลในกราวด์และความถี่ที่ระบบทำงาน
| Connector | ความต้านทาน | การมีเพศสัมพันธ์ | ช่วงความถี่ทั่วไป | แอปพลิเคชันหลัก |
|---|---|---|---|---|
| BNC | 50/75 โอห์ม | ดาบปลายปืน, ไตรมาสเลี้ยว | กระแสตรง – 4 กิกะเฮิร์ตซ์ | กล้องวงจรปิด วิดีโอ เครื่องมือทดสอบ |
| F-type | 75 โอห์ม | เกลียว | กระแสตรง – 1 กิกะเฮิร์ตซ์ | CATV, DTV, ดาวเทียม, บรอดแบนด์ |
| ชนิด N | 50 โอห์ม | เกลียว | กระแสตรง – 11 กิกะเฮิร์ตซ์ | ฟีดเสาอากาศ RF, สายลำตัว |
| SMA | 50 โอห์ม | เกลียว, hex nut | กระแสตรง – 18 กิกะเฮิร์ตซ์ | โมดูล RF, เสาอากาศ, GPS |
| TNC | 50 โอห์ม | เกลียว | กระแสตรง – 11 กิกะเฮิร์ตซ์ | RF, LTE ทนต่อการสั่นสะเทือน |
| SMB | 50 โอห์ม | ผลักดัน | กระแสตรง – 4 กิกะเฮิร์ตซ์ | โมดูลหนาแน่นและการเชื่อมต่อระหว่าง PCB |
เพดานความถี่ในตารางสะท้อนถึงประสิทธิภาพระดับภาคสนามในทางปฏิบัติมากกว่าขีดจำกัดของห้องปฏิบัติการ ภายในครอบครัว สไตล์การมีเพศสัมพันธ์และสภาพแวดล้อมการติดตั้งมักจะตัดสินใจเลือกขั้นสุดท้าย
BNC: ค่าเริ่มต้นสำหรับวิดีโอและ CCTV
BNC — Bayonet Neil-Concelman — เป็นตัวเชื่อมที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดในงานวิดีโอ ดาบปลายปืนแบบหมุนควอเตอร์จะล็อคอย่างรวดเร็วและยึดแน่นหนา ซึ่งเป็นสาเหตุที่ผู้ติดตั้ง CCTV ชื่นชอบ เนื่องจากกล้องจะติดตั้งบนเสา ผนัง และมุมเพดาน ซึ่งการผสมพันธุ์โดยไม่ต้องใช้เครื่องมือช่วยประหยัดเวลาแบบเรียลไทม์ BNC มีทั้งรุ่น 50 โอห์มและ 75 โอห์ม ดังนั้นควรตรวจสอบสายเคเบิลก่อนที่จะย้ำ ปกติแล้วกล้องวงจรปิดจะทำงานโดยใช้ RG59 หรือ RG6 75 โอห์มรวมกับขั้วต่อ BNC 75 โอห์ม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อกล้องส่งสัญญาณวิดีโอแบบมอดูเลตแบบคอมโพสิตหรือ HD อนาล็อกผ่าน coax
ตลาด CCTV ที่กำลังเติบโตใช้สายวิดีโอและสายไฟแบบรวม โดยที่สัญญาณและไฟ DC เดินทางในปลอกเดียว ดังนั้นกล้องจึงต้องการการดึงเพียงครั้งเดียวจากห้องควบคุมไปยังเลนส์ วิธีการดังกล่าวใช้ได้ผลดีเมื่อการยกเลิก BNC ทำให้ชีลด์มีความต่อเนื่องและคู่กำลังแยกออกจากเส้นทางวิดีโอ ซึ่งเป็นรายละเอียดที่สำคัญกับการดำเนินการก่อสร้างระยะยาว โดยที่ลูปกราวด์นั้นง่ายต่อการสร้างและมีราคาแพงในการวินิจฉัย
RG59 พร้อมสายไฟในตัวสำหรับกล้องวงจรปิด สายโคแอกเซียลและสายไฟที่รวมกันนี้เหมาะกับการทำงานของ CCTV โดยต้องดึงเพียงครั้งเดียว พร้อมด้วยการป้องกันและการแยกส่วนเพื่อหลีกเลี่ยงการต่อสายดินในการติดตั้งอาคารที่มีขนาดยาว ดูผลิตภัณฑ์ → F-Type: กระดูกสันหลังของบรอดแบนด์และดาวเทียม
F-type เป็นการสิ้นสุดเริ่มต้นสำหรับระบบผู้บริโภคและระบบจำหน่าย 75 โอห์ม: เคเบิลทีวี, DTV ภาคพื้นดิน, IF ดาวเทียม และโมเด็มบรอดแบนด์ ปลอกเกลียวของมันรับแรงกดสัมผัสตลอดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ซึ่งเป็นสิ่งที่หยดจากภายนอกและตัวแยกแท่นต้องเผชิญ การออกแบบนี้ใช้ตัวนำกลางของสายเคเบิลเป็นหมุดเชื่อมต่อ โดยถอดชิ้นส่วนหนึ่งออกและทำให้คาดเดาต้นทุนต่อหน่วยได้ แต่นั่นทำให้คุณภาพการติดตั้งมีความสำคัญ การตัดเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่สะอาดตาและความยาวแถบที่ถูกต้องจะตัดสินว่าขั้วต่อตรงตามข้อกำหนดหรือไม่
ตามปกติ สายโคแอกเชียล RG6 75 โอห์ม ด้วยชั้นป้องกันสามชั้นหรือสี่ชั้น ตัวตัวเชื่อมต่อจะต้องสร้างการสัมผัสที่เชื่อถือได้กับเปียด้านนอกผ่านแจ็คเก็ต ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมตัวเชื่อมต่อแบบบีบอัดที่ปิดผนึกด้วยสภาพอากาศจึงมีประสิทธิภาพเหนือกว่าแบบย้ำเมื่อหยดแบบเปิดโล่ง เวิลด์ประเภท F 75 โอห์มแบบเดียวกันนั้นขยายไปถึง RG11 เพื่อการกระจายการวิ่งที่ยาวนานขึ้น โดยที่ตัวถังที่หนักกว่าและรองเท้ากันลมถือเป็นแนวทางปฏิบัติมาตรฐาน
คำเตือน — ขั้วต่อหางปลาที่ไม่ตรงกับเส้นผ่านศูนย์กลางของแจ็กเก็ตที่แน่นอนของสายเคเบิลไตรชีลด์จะบดขยี้ไดอิเล็กทริกหรือพลาดการถักเปียทั้งหมด ทำให้การติดตั้งใหม่กลายเป็นตั๋วการทำงานซ้ำ
สายโคแอกเชียล RG6 Tri-Shield 75 โอห์ม โครงสร้างแบบ Tri-shield จัดการกับสัญญาณดาวเทียมและบรอดแบนด์ แต่การจับคู่ตัวเชื่อมต่อที่เหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันการทับซ้อนของอิเล็กทริกหรือการสิ้นสุดสายถักที่พลาด ดูผลิตภัณฑ์ → N-Type: อุปกรณ์ RF ระดับมืออาชีพ
เมื่อสัญญาณต้องทนต่อฝน ลม กำลังส่งที่สูงขึ้น หรือความถี่ที่ดีในช่วงกิกะเฮิรตซ์ ขั้วต่อ Type N คือเครื่องมือสำคัญของอุตสาหกรรม ข้อต่อแบบเกลียวต้านทานการสั่นสะเทือน ส่วนรองรับไดอิเล็กทริกช่วยให้สามารถทำซ้ำได้ประมาณ 11 GHz และหมุดตรงกลางที่แข็งแกร่งจะจัดการกับระดับพลังงานที่อาจทำลายขั้วต่อโคแอกเซียลที่มีขนาดเล็กลง ชนิด N เป็นอินเทอร์เฟซมาตรฐานบนตัวป้อนเสาอากาศ จัมเปอร์สถานีฐาน เครื่องส่งกระจายเสียง และเครือข่ายการกระจายสัญญาณ GPS
ในทางปฏิบัติงาน RF ข้อผิดพลาดของสัญญาณที่เข้าใจยากส่วนใหญ่จะย้อนกลับไปที่ตัวเชื่อมต่อ ไม่ใช่สายเคเบิล ข้อต่อบัดกรีเย็น การถักเปียที่ไม่ได้ถูกจับโดยแคลมป์ หรือวงแหวนอิมพีแดนซ์ที่ไม่ตรงกันจะเกิดการตกเป็นระยะๆ เป็นเวลานานหลังจากทดสอบและเคลียร์สายเคเบิลแล้ว
ขั้วต่อชนิด N จับคู่อย่างเป็นธรรมชาติกับสายเคเบิลสูญเสียต่ำ 50 โอห์ม เช่น LMR400, RG213 และซีรีส์ DFB ในโครงสร้างพื้นฐานลำตัวและการกระจายสินค้า พินขนาดใหญ่และไดอิเล็กทริกแบบโหลดอากาศจัดการพลังงานสูงและการสูญเสียต่ำ ในขณะที่รุ่นที่ทนต่อสภาพอากาศจะเพิ่มโอริงและปะเก็นแบบเชลยสำหรับตู้ที่ได้รับการจัดอันดับ IP เมื่อเดือยไลน์ออกจากตู้และปีนขึ้นไปบนหอคอย ประเภท N คือสิ่งที่วิศวกรภาคสนามมาตรฐานคาดหวังที่จะเห็น
LMR400 สายโคแอกเชียลแบบยืดหยุ่นการสูญเสียต่ำ 50 โอห์ม สายเคเบิลสูญเสียต่ำแบบยืดหยุ่นที่ออกแบบมาสำหรับตัวป้อนเสาอากาศและจัมเปอร์ไร้สาย เข้ากันได้ดีกับตัวเชื่อมต่อชนิด N สำหรับการใช้งานภาคสนามที่มีกำลังสูงและทนต่อสภาพอากาศ ดูผลิตภัณฑ์ → SMA, TNC และ SMB: ตระกูล RF ขนาดกะทัดรัด
SMA (SubMiniature เวอร์ชัน A) คือตัวเชื่อมต่อแบบเกลียวขนาดกะทัดรัดที่พบในเสาอากาศจุดเข้าใช้งาน Wi-Fi, โมดูล RF, เครื่องรับ GPS และอะแดปเตอร์การวิเคราะห์สเปกตรัม ด้วยความเร็ว 18 GHz ในรุ่นมาตรฐาน SMA ต้องการแรงบิดที่เป็นระเบียบประมาณ 7 นิ้วปอนด์: ขันด้วยมือบวกกับส่วนที่ควบคุมได้โดยใช้ประแจ Reverse-polarity SMA (RP-SMA) จะเปลี่ยนเฉพาะการจัดเรียงเพศ โดยคงรูปทรงของเกลียวไว้ในขณะเดียวกันก็ป้องกันการผสมพันธุ์โดยไม่ได้ตั้งใจระหว่างเสาอากาศเชิงพาณิชย์สองตัว เป็นเรื่องปกติในอุปกรณ์ Wi-Fi แบนด์ ISM
TNC (Threaded Neil-Concelman) เป็นพี่น้องกันของ BNC ใช้มิติเดียวกับ BNC แต่เพิ่มข้อต่อแบบเกลียว ทำให้ต้านทานการสั่นสะเทือนและมีเพดานความถี่ประมาณ 11 GHz TNC ปรากฏบนเสาอากาศวิทยุเคลื่อนที่ โครงสร้างพื้นฐาน LTE และวิทยุติดรถยนต์ซึ่งมีแรงกระแทกคงที่ ในทางตรงกันข้าม SMB คือการออกแบบแบบกดเข้าสำหรับการเชื่อมต่อภายในที่หนาแน่นภายในโมดูล RF และแผงวงจร การไม่มีเธรดทำให้ SMB ไม่เหมาะสำหรับการวิ่งในสนามที่มีการสั่นสะเทือนได้ง่าย สำหรับสิ่งเหล่านั้น SMA หรือ TNC คือคำตอบที่ถูกต้อง
ตรวจสอบห้าประการก่อนสั่งซื้อตัวเชื่อมต่อ
- ความต้านทาน อ่านปลอกสาย: สาย 75 โอห์มเรียกขั้วต่อ 75 โอห์ม; สายเคเบิล 50 โอห์มต้องใช้ชิ้นส่วน 50 โอห์ม เส้นทางแบบผสมเพิ่มการสูญเสียผลตอบแทนที่หลีกเลี่ยงได้
- เพดานความถี่ จับคู่พิกัดของตัวเชื่อมต่อกับความถี่สูงสุดในระบบโดยมีระยะขอบ SMA 18 GHz นั้นเกินความจำเป็นสำหรับลิงก์ Wi-Fi 5 GHz เว้นแต่โมดูลจะใช้ SMA อยู่แล้ว
- สิ่งแวดล้อม. สถานที่กลางแจ้งและที่เสี่ยงต่อการกัดกร่อนจำเป็นต้องมีโครงสร้างที่ทนทานต่อสภาพอากาศ หน้าสัมผัสแบบชุบ และส่วนต่อประสานที่ปิดสนิท การวิ่งเชิงพาณิชย์ในร่มสามารถใช้รุ่นที่เบากว่าและราคาถูกกว่าได้
- สไตล์การมีเพศสัมพันธ์ การตัดการเชื่อมต่อบ่อยครั้งช่วยให้ BNC เข้าสู่ช่วงไตรมาสเปลี่ยน การวิ่งกลางแจ้งแบบถาวรและไวต่อแรงสั่นสะเทือนรองรับการกลึงเกลียวแบบ N และ TNC การกดเข้า SMB ใช้กับอุปกรณ์ที่จำกัดและอยู่กับที่เท่านั้น
- ความเข้ากันได้ของสายเคเบิล แคลมป์และเฟอร์รูลของตัวเชื่อมต่อมีขนาดสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางของสายเคเบิลและโครงสร้างกำบังโดยเฉพาะ โล่กำบังสาม RG6 จำเป็นต้องมีปลอกโลหะที่สอดคล้องกัน ไม่ใช่ชิ้นส่วนโล่มาตรฐาน
ความสำเร็จ — F-type 75 โอห์มที่ปิดท้ายอย่างดีบน RG6 quad-shield drop ที่มีความยาวแถบและแรงบิดที่เหมาะสม ให้ค่า VSWR ต่ำกว่า 1.5 ตลอดย่านความถี่ CATV เต็มรูปแบบ และทำงานโดยไม่สนใจมานานหลายปี
อันตราย — การติดตั้ง SMA 50 โอห์มบนสายเคเบิล 75 โอห์ม หรือการบังคับ SMB ดันเข้ากับฟีดเสาอากาศกลางแจ้งแบบสั่น ทำให้เกิดข้อผิดพลาดเป็นระยะๆ ซึ่งมีราคาแพงที่จะพบหลังจากฝังหรือดึงสายเคเบิลผ่านท่อร้อยสาย
ขั้วต่อเป็นรายการเล็กๆ ในรายการวัสดุ แต่จะตัดสินว่าสายเคเบิลที่ติดตั้งทำงานตามข้อกำหนดที่กำหนดหรือไม่ เริ่มต้นด้วยอิมพีแดนซ์ ตรวจสอบขีดจำกัดความถี่และสภาพแวดล้อม จากนั้นจับคู่รูปแบบคัปปลิ้งกับสภาวะการเข้าถึงและการสั่นสะเทือนของงาน เมื่อการตัดสินใจเหล่านั้นสอดคล้องกัน ที่เหลือก็คืองานฝีมือ: การตัดที่สะอาดตา ความยาวของแถบที่ถูกต้อง และเบาะนั่งที่ปลอดภัยสำหรับสายเคเบิลทุกชั้น สำหรับงานวิดีโอและบรอดแบนด์ 75 โอห์มส่วนใหญ่ BNC และ F-type จะครอบคลุมสนาม สำหรับลิงก์ RF 50 โอห์ม ชนิด N, TNC และ SMA จะเข้ามาแทนที่ ขึ้นอยู่กับขนาด ความถี่ และการรับแสง

