Spiegazione dei tipi di cavi RG: impedenza, schermatura e prestazioni RF reali

Sostituendo un ponticello corto RG-58 con un ponticello RG-174 in una catena di misurazione da 2,4 GHz, il livello ricevuto scende di circa 1,5 dB. Non c'è niente di difettoso: il cavo più sottile porta semplicemente più perdite per metro a quella frequenza. Il numero RG stampato sulla guaina è l'etichetta più visibile su un cavo coassiale e quella meno utile da sola.

La risposta breve: Le designazioni RG sono identificatori MIL-17 legacy che fissano una dimensione nominale e una famiglia di impedenza, non un grado di prestazione. Due bobine vendute entrambe come RG-58 possono differire per copertura della treccia, dielettrico, velocità di propagazione e composizione della guaina, e quindi per attenuazione, schermatura e grado di temperatura.

Confermare prima l'impedenza: 50 Ω per radio, apparecchiature di prova e antenne; 75 Ω per IF video, CATV e satellitare.
Poi leggi la costruzione: materiale dielettrico, stile e copertura dello schermo, mescola del rivestimento.
Infine controlla l'attenuazione alla tua frequenza operativa, non un titolo "DC a 1 GHz".

Cosa ti dice e cosa non ti dice un numero RG

Il prefisso RG deriva dalle designazioni "Radio Guide" utilizzate durante la Seconda Guerra Mondiale e successivamente standardizzate nel MIL-C-17, oggi MIL-DTL-17. Il numero di base fissa una costruzione nominale, mentre il suffisso della barra fissa una revisione. RG-58A/U, RG-58C/U e una bobina generica "RG-58" non sono intercambiabili all'interno di un budget di collegamento, poiché la trefolatura del conduttore, il composto dielettrico e la copertura della treccia cambiano tra una revisione e l'altra.

Dati nominali compilati da schede tecniche stile MIL-DTL-17; gli equivalenti commerciali spesso variano nella copertura della treccia e nella mescola della giacca.
Digitare	Impedenza	Dielettrico	Scudo	Tipico D.E.	Dove si adatta
RG-6	75 Ω	PE espanso	Treccia di lamina	6,9 mm	Cadute satellitari e CATV
RG-11	75 Ω	PE espanso	Treccia di lamina	10,3 mm	Corse lunghe del trunk da 75 Ω
RG-59	75 Ω	PE solido	Treccia singola	6,1 mm	Breve video legacy, CCTV
RG-58	50 Ω	PE solido	Treccia singola	4,95 mm	Ponticelli HF/VHF, kit legacy
RG-8X	50 Ω	PE espanso	Treccia singola	6,1 mm	HF amatoriale, percorsi economici
RG-213	50 Ω	PE solido	Treccia singola	10,3 mm	Alimentatori per antenne VHF/UHF
RG-142	50 Ω	PTFE solido	Doppia treccia	4,95 mm	Lavoro al banco, percorsi ad alta temperatura
RG-316	50 Ω	PTFE solido	Treccia singola o doppia	2,5 mm	Curve strette, cablaggio interno
RG-174	50 Ω	PE solido	Treccia singola	2,5 mm	Ponticelli corti a bassa frequenza

Considera la tabella come un punto di partenza, non come una specifica. Un RG-6 a basso costo con copertura a treccia leggera e un RG-6 di grado goccia con lamina più treccia densa condividono la stessa etichetta RG e si comportano in modo molto diverso in un test di efficacia della schermatura o di perdita di ritorno.

Prima l'impedenza: 50 Ω e 75 Ω non si mescolano

Un connettore da 50 Ω su un cavo da 75 Ω di solito si inserisce senza problemi, ed è esattamente così che l'errore si diffonde attraverso un rack. La giunzione è una discontinuità a gradino con coefficiente di riflessione pari a 0,2:

1,5:1 VSWR ad una giunzione 50/75 Ω

14dB Perdita di ritorno, stessa giunzione

0,18dB Perdita di mancata corrispondenza per transizione

Quegli 0,18 dB sembrano innocui su un collegamento di sola ricezione, ma le riflessioni non sono solo perdite. Cambiano fase, rovinano le misurazioni delle perdite di ritorno su un banco e sui sistemi duplex aumentano il budget del vettore di errore. Mantieni un'impedenza dalla radio all'antenna, adattatori e paratie incluse.

I quattro strati che stabiliscono perdita, schermatura e durata

Ogni cavo RG è costituito dallo stesso stack di quattro parti. Ciò che cambia tra i tipi è il materiale e lo spessore di ogni strato.

Conduttore centrale e dielettrico

Il conduttore centrale trasporta il segnale e ad alta frequenza la corrente si riversa sulla sua superficie, motivo per cui i cavi di precisione utilizzano rame argentato anziché rame semplice. Il dielettrico imposta sia l'impedenza che la velocità di propagazione (Vp), il numero che decide se due cavi dello "stesso" tipo rimangono in fase attraverso un percorso multicanale.

Valori Vp tipici; Il PE espanso generalmente scende tra il 78% e l'84% a seconda del processo di schiumatura.

Il polietilene solido è economico e stabile ma rallenta l'onda fino a circa il 66% della velocità della luce. Il PE espanso aumenta il Vp a circa l'80% e riduce le perdite, al prezzo della sensibilità meccanica. Il PTFE mantiene le sue proprietà a circa 200 °C ed è lo standard per lavori di laboratorio e aerospaziali.

Scudo e giacca

Una singola treccia con una copertura del 95% è il cavallo di battaglia. La doppia treccia migliora l'impedenza di trasferimento e la durata della flessione, mentre la lamina più treccia raggiunge una copertura del 100% alle basse frequenze ma è più rigida e difficile da terminare sul campo. La scelta del rivestimento è una questione di temperatura e di sostanze chimiche: PVC per uso interno e su banco, FEP o PTFE quando il cavo corre vicino a un amplificatore di potenza o a un vano motore caldo.

Attenuazione per tipologia: il diametro batte il linguaggio del marketing

Valori tipici pubblicati; i tipi di piccolo diametro (arancione) sono evidenziati perché dominano il bilancio delle perdite nei saltatori corti.

Due regole spiegano il grafico. La perdita scala all'incirca con la radice quadrata della frequenza, quindi il raddoppio della frequenza aggiunge circa il 41% in più di attenuazione. E la perdita diminuisce all'aumentare del diametro dielettrico, motivo per cui un RG-213 da 10,3 mm batte un RG-58 da 4,95 mm di oltre 8 dB per 100 m a 100 MHz.

Mettilo su una vera corsa. Venti metri di RG-58 costano circa 3 dB a 100 MHz e circa 6,4 dB a 400 MHz, quindi in UHF metà della potenza di trasmissione è già esaurita prima che l'antenna veda qualcosa. La stessa corsa nell'RG-213 perde circa 1,3 dB a 100 MHz.

Abbinamento del tipo al lavoro

Trasmissione e distribuzione video

RG-6 e RG-11 trasportano segnali da 75 Ω con schermatura a lamina più treccia e terminazioni F o BNC da 75 Ω. Riservare RG-59 per brevi patch all'interno di un rack, dove le sue perdite maggiori non si accumulano.

Banco e prova

RG-142, RG-316 e RG-400 utilizzano dielettrico in PTFE e doppia treccia, quindi la fase rimane stabile quando il cavo si riscalda. Le corse brevi mantengono la perdita accettabile ben al di sopra dei 6 GHz, dove la qualità del dielettrico e della schermatura contano più del diametro.

Alimentatori per antenne e ripetitori

RG-213 e RG-8X sono le solite scelte per esterni da 50 Ω con connettori di tipo N. Dopo circa 30 m, il vantaggio in termini di perdite di un gruppo più grande e a basse perdite vale più del divario di prezzo all'acquisto.

Percorsi stretti e ponticelli interni

RG-174 e RG-316 passano attraverso una camicia da 2,5 mm con un raggio di curvatura di pochi millimetri. Accetta da 19 a 29 dB per 100 m a 100 MHz come prezzo di tale flessibilità e mantieni le corse brevi.

Serie di connettori coassiali RF di tipo N Connettori filettati da 50Ω/75Ω, con copertura da 50Ω fino a 18 GHz, rilevanti quando la qualità della terminazione influisce sulla perdita di ritorno, sulla continuità dello schermo e sull'intermodulazione passiva. Visualizza il prodotto →

I connettori e gli assemblaggi sopportano gli ultimi decibel

Un alimentatore RG-213 pulito con un connettore N saldato male avrà prestazioni inferiori a un collegamento RG-58 corto terminato in un gruppo costruito in fabbrica. La qualità della terminazione si manifesta come perdita di ritorno, come continuità dello schermo e sui siti duplex come intermodulazione passiva.

Due dettagli costruttivi contano più dell'etichetta sulla giacca. La crimpatura o la saldatura determinano l'affidabilità a lungo termine in condizioni di vibrazione e, per le alimentazioni multicanale, la corrispondenza di fase di pochi gradi mantiene coerenti gli array di fasi e il beamforming. Gli assiemi costruiti e testati come un'unica unità rimuovono la maggior parte di queste variabili di campo; questa panoramica di come vengono costruiti i cavi assemblati RF esamina le fasi di terminazione e test che impostano i numeri finali.

Steady Phase Ultra Low-Loss Flexible Cable Assembly

Gruppo cavi flessibile a bassissime perdite a fase stazionaria Gruppo flessibile con fase stabile e basse perdite per collegamenti ad alta frequenza in cui la corrispondenza di fase e la qualità della terminazione sono importanti tra connettori SMA, tipo N e TNC. Visualizza il prodotto →

La scelta dell'interfaccia segue la frequenza e lo standard di accoppiamento: BNC per il collegamento rapido al di sotto di 4 GHz, SMA per microonde compatte e pannelli rack densi, tipo N per alimentatori esterni e protezione dagli agenti atmosferici, TNC per connessioni soggette a vibrazioni. Ciascuno aggiunge la propria piccola riflessione e una catena di tre adattatori può costare una perdita di riflessione maggiore rispetto al cavo stesso.

Serie di connettori coassiali RF SMA Connettori filettati compatti da 50 Ω con frequenza nominale di 26,5 GHz, adatti per il funzionamento a microonde e pannelli rack densi in cui le riflessioni dell'adattatore si sommano. Visualizza il prodotto →

Laddove il budget è limitato, confronta un tipo RG standard con un'alternativa appositamente realizzata prima di ordinare i mulinelli. I cavi assemblati a bassa perdita che utilizzano dielettrici in schiuma o PTFE spesso riacquistano diversi dB nello stesso ingombro e un breve aggiornamento del ponticello spesso risolve un problema di interferenza che nessuna quantità di serraggio del connettore risolverà.

Una breve lista di controllo per gli appalti

Impedenza e interfaccia confermate su entrambe le estremità, adattatori e paratie incluse.
Attenuazione espressa in dB per 100 m alla massima frequenza operativa, ricavata da una scheda tecnica anziché dal titolo di un catalogo.
Le specifiche della schermatura sono dichiarate esplicitamente: percentuale di copertura della treccia, treccia singola o doppia, lamina ove rilevante.
Temperatura e rivestimento: PVC inferiore a circa 80 °C, FEP o PTFE in prossimità del calore di saldatura o di un amplificatore di potenza.
Raggio di curvatura e forza di trazione verificati rispetto al percorso effettivo, non al percorso del tavolo da disegno.
Vp e tolleranza di fase definiti se più di un cavo alimenta lo stesso array di antenne.
Dati di test richiesti per bobina o per assieme: perdita di inserzione, perdita di ritorno e PIM per siti duplex.

Tipi di cavi RG: domande comuni

Qual è la differenza tra RG-6 e RG-59?

Entrambi sono 75 Ω. RG-6 utilizza un conduttore più grande e un dielettrico espanso con schermatura a lamina e treccia, quindi perde meno per metro e si adatta alle cadute satellitari e CATV. RG-59 è più sottile, intrecciato singolarmente e appartiene a brevi sequenze video legacy.

RG-58 è uguale a RG-58A/U o RG-58C/U?

No. Il suffisso indica una diversa costruzione controllata: cordatura, dielettrico e treccia variano tra le revisioni. Per un budget di collegamento, utilizzare la cifra di attenuazione per la variante esatta e richiedere la scheda tecnica.

Posso montare un connettore di tipo N da 50 Ω su RG-6 da 75 Ω?

Meccanicamente spesso si adatta, ma il gradino di impedenza crea una riflessione di circa 14 dB di perdita di ritorno e VSWR 1,5:1 prima che venga conteggiato il limite proprio del connettore. Mantenere i connettori da 75 Ω sul cavo da 75 Ω.

Quale cavo RG è migliore per 2,4 GHz o 5,8 GHz?

A quelle frequenze domina la perdita per metro. I tipi di PTFE come RG-142 o RG-316 sono adatti a brevi tirature di laboratorio, mentre le lunghe tirature meritano un gruppo più grande a basse perdite piuttosto che qualsiasi bobina RG-58 o RG-174.

Dove appartengono RG-174 e RG-316?

In breve ponticelli interni, percorsi con curve strette e percorsi di segnale a bassa potenza. RG-174 è l'opzione più economica e con maggiori perdite; RG-316 aggiunge dielettrico in PTFE e una temperatura nominale più elevata con un diametro simile.

Quanta perdita aggiungono 10 m di RG-58 a 400 MHz?

Circa 3 dB. I dati pubblicati collocano l'RG-58 vicino a 32 dB per 100 m a 400 MHz, quindi 10 m costano circa la metà della potenza di trasmissione. La perdita aumenta con la radice quadrata della frequenza, quindi la frequenza raddoppiata aggiunge circa il 41%.