Arten von HF-Anschlüssen. Geschichte der N-Typ-Steckverbinder

BNC-Anschluss wurde Ende der 1940er Jahre entwickelt. BNC steht für Bajonett-Neill-Concelman. Das Bajonett definiert den Verbindungsmechanismus, während Neil und Conselman die Erfinder des Steckers (N-Typ-Bajonett) sind. BNC Anschlüsse (Anschlüsse) werden in vielen Anwendungen verwendet (Netzwerke, Instrumentierung, Computer und Peripheriegeräte). HF-Steckverbinder der BNC-Serie werden mit Kabeln mit einem Durchmesser von bis zu 7 mm verwendet. Die Verluste in diesen Anschlüssen überschreiten nicht 0,3 dB. Diese Steckverbinder werden über einen Bajonettverschluss angeschlossen und sind für Netzwerke mit einem Widerstand von 50 Ohm bis 4 GHz, 75 Ohm bis 1 GHz ausgelegt. Produziert werden Stecker, Buchsen, Abschlusswiderstände, Schutzkappen und Adapter. Lötfrei – Befestigung des zentralen Kerns mit einer Schraube.

F-Anschlüsse Entwickelt für Fernsehgeräte. Die günstigsten heute erhältlichen HF-Steckverbinder nutzen den zentralen Kern des Kabels direkt für den Anschluss. Funktioniert bis zu Frequenzen von 1200 MHz, mit Kabeln bis zu 7 mm Durchmesser. Es werden Stecker, Steckdosen und Adapter hergestellt.

N-Anschlüsse entwickelt von P. Neil von Bell Labs und sind die ersten Steckverbinder, die die Anforderungen des Mikrowellenbereichs am besten erfüllen. Steckverbinder der N-Serie, die für 50 Ohm ausgelegt sind, können in einer relativ großen Auswahl an Widerständen verwendet werden. Sie sind für 75-Ohm-Widerstände geeignet, allerdings nicht mit 50-Ohm-Standardmodellen austauschbar. Typischerweise mit einer Impedanz von 50 Ohm und einem Betrieb bis zu 11 GHz erhältlich. Einige Versionen können eine Grenzfrequenz von bis zu 18 GHz haben.

Der Anwendungsbereich von N-Steckern sind lokale Netzwerke, Messgeräte, Rundfunk-, Satelliten- und militärische Kommunikationsgeräte. Produziert werden Stecker, Buchsen, Abschlusswiderstände und Schutzkappen, Adapter.

TNC-Anschlüsse sind eine Variante von BNC-Steckern mit einheitlichen Eigenschaften. Kabelkonfigurationen und Installationsverfahren sind denen der BNC-Serie sehr ähnlich. Es werden Stecker, Buchsen, Abschlusswiderstände und Schutzkappen, Adapter hergestellt.

UHF-Anschlüsse wurden 1930 erfunden. Clark Quackenbush (Amphenol Company) für die Rundfunkindustrie. Der UHF-Stecker wird laut Militärliste üblicherweise als PL-259 bezeichnet. UHF-Stecker verfügen über einen Schraubanschluss und zeichnen sich durch eine variable Impedanz aus. Dabei ist ihr Einsatz auf Frequenzen bis 300 MHz beschränkt. Diese Steckverbinder gelten als preiswert und werden hauptsächlich für Niederfrequenz-Kommunikationsgeräte (NF) verwendet. Sie arbeiten stabil bis 300–400 MHz mit geringen Verlusten. UHF-Anschlüsse – beliebt und kostengünstig – werden verwendet, wenn keine Impedanzanpassung erforderlich ist. Die M- und UHF-Serie ähneln sich in Aufbau und Effizienz, sind jedoch aufgrund unterschiedlicher Schrauben an der Verbindungsstelle ohne Adapter nicht austauschbar. Hergestellt für Kabel mit Durchmessern von 5 bis 18 mm. Sie stellen Stecker, Steckdosen und Adapter her.

Mini-UHF Kompakte und leichte Steckverbinder, die speziell für Anwendungen entwickelt wurden, die eine Miniaturisierung erfordern. Sie zeichnen sich durch Impedanzvariabilität aus und arbeiten bei Frequenzen bis 2 GHz und Spannungen bis 335 V zufriedenstellend, haben jedoch eine Leistungsübertragungsbegrenzung bis 100 W. Verfügbar für Koaxialkabel mit einem Durchmesser von bis zu 6,25 mm. Sie verfügen über eine hohe Zuverlässigkeit. Sie stellen Stecker, Steckdosen und Adapter her.

RCA-Anschlüsse ein in der Audio- und Videotechnik weit verbreiteter Standard. Der Name RCA stammt von der Radio Corporation of America, die diesen Steckertyp Anfang der 1940er Jahre zum Anschluss von Phonographen an Verstärker einführte. Auf Russisch wird diese Art von HF-Stecker oft „Tulpe“ oder „Glocken“ genannt.

SMA-Anschluss(Subminiaturtyp A) – 1960 entwickelt. Ursprünglich für halbstarres 0,141-Zoll-Kabel (RG-402). Die Anschlüsse sind für eine Impedanz von 50 Ohm ausgelegt, einige Präzisionsversionen können bis zu 26,5 GHz betrieben werden. Die maximale Betriebsfrequenz für Kabelstecker wird durch den Kabeltyp bestimmt. SMAs haben ein breites Anwendungsspektrum, bei dem die Hauptparameter die Gesamtabmessungen und die Grenzfrequenz sind. Sie werden in vielen Mikrowellengeräten verwendet (Koaxial-Wellenleiter- und Mikrostreifenverbindungen, Verstärker, Dämpfungsglieder, Filter, Mischer, Hauptoszillatoren und Schalter). Die Steckverbinder sind aus Edelstahl gefertigt und weisen eine erhöhte Zuverlässigkeit und mechanische Festigkeit auf. Erfüllt die Spezifikation: MIL-C-39012. Frequenzbereich - von 0 bis 12 GHz. Sie stellen Stecker, Steckdosen und Adapter her.

FME-Anschlüsse dienen der Verbindung von Endgeräten (Mobilkommunikationssystemen, Funk-Extendern, Mobilfunk-Terminals etc.) mit Mobilfunkantennen und sind an die Schnittstellen UHF, Mini UHF, TNC, BNC und N angepasst. Das Design des Drehnippels ermöglicht eine Drehung 360° mit anschließender Fixierung des Anschlusses durch eine Überwurfmutter, was Flexibilität beim Anschluss mobiler Kommunikationsgeräte bietet. FME-Anschlüsse haben eine Impedanz von 50 Ohm und sind für den Betrieb bei Frequenzen bis einschließlich 2 GHz ausgelegt. Es gibt Modifikationen für die Koaxialkabel RG-58/U, RG-59/U, RG-174/U.

SMB-Anschlüsse(Subminiaturstecker, Typ B) sind Miniaturstecker, die für den Betrieb bei Frequenzen bis zu 4 GHz ausgelegt sind. Die geringe Größe und die Anschlüsse machen SMB zu einem idealen Steckverbinder. Sie werden in der Telekommunikation, in Prüfgeräten und -werkzeugen, in der Satellitenkommunikation und in Navigationsgeräten eingesetzt. Sie sind in den Impedanzen 50 Ohm und 75 Ohm erhältlich und können in einem breiten Frequenzband bis zu 4 GHz betrieben werden. Zu den typischen Anwendungen von SMB gehören Board-to-Board- und Verbindungsverbindungen für die Übertragung von HF- und digitalen Signalen, Telekommunikations- und Testgeräte sowie hochpräzise elektronische Instrumente. Sie produzieren Stecker, Buchsen und Adapter sowohl zum Crimpen als auch zum Befestigen an einem Kabel durch Löten.

MCX-Anschlüsse Mikrominiatur-Steckverbinder, die in den 1980er Jahren eingeführt wurden und die Anforderungen der europäischen Norm CECC 22220 erfüllen. Sie haben die gleichen Mittelstift- und Isolatorabmessungen wie SMB-Steckverbinder, aber der Außendurchmesser der Buchse beträgt 0,14 Zoll, was 30 % kleiner ist als bei Steckverbindern der SMB-Serie. Diese Funktion bietet Designern die Möglichkeit, sie dort einzusetzen, wo Platz- und Gewichtseinsparungen besonders wichtig sind. Der Schnappmechanismus ermöglicht ein schnelles Anschließen/Trennen. Der MCX ist in den Impedanzen 50 und 75 Ohm erhältlich und ermöglicht einen reflexionsarmen Betrieb bei Frequenzen bis zu 6 GHz bzw. 1,5 GHz.

MMCX-Anschlüsse(kleinere Version von MCX) – auch C2.5 oder MicroMate™ genannt. Dabei handelt es sich um eine Reihe der kleinsten HF-Steckverbinder, die Amphenol in den 1990er Jahren entwickelt hat. Dabei handelt es sich um eine Serie von Mikrominiatur-Steckverbindern mit einem Einrastmechanismus, der eine 360°-Drehung ermöglicht und so Flexibilität für den Einsatz mit Leiterplatten bietet. MMCX-Steckverbinder erfüllen die Anforderungen der europäischen Spezifikation CECC22000. Bei dieser Gerätefamilie handelt es sich um ein 50-Ohm-Impedanz-Verbindungssystem mit Breitbandfähigkeiten mit geringem Reflexionsgrad bis zu 6 GHz für eine qualitativ hochwertige Signalübertragung. Es werden Steckverbinder unterschiedlicher Art hergestellt: Kabelstecker für die Oberflächenmontage und Endstecker (Kamm) für die Leiterplattenmontage.

HF-Anschlüsse für Koaxialkabel sind beim Bau von Antennen-Zuleitungsstrecken und koaxialen Kommunikationsleitungen von größter Bedeutung. Die Verarbeitungsqualität dieser kleinen und auf den ersten Blick unbedeutenden Teile bestimmt maßgeblich die Stabilität und Haltbarkeit des Funksystems. Selbst ein kleiner Fehler bei der Herstellung oder Abdichtung eines Steckers an einem Kabel kann große Probleme verursachen. Bei starkem Frost lohnt es sich, den Stecker an einem fünfzig Meter langen Antennenmast auszutauschen!

Bei der Auswahl eines HF-Steckers, Adapters oder Blitzableiters für eine Antenne Zunächst sollten Sie von der Zuverlässigkeit des Herstellers und Lieferanten ausgehen, da es problematisch ist, die Qualität und Übereinstimmung der Merkmale visuell zu bestimmen. Dennoch ist die Qualität sehr wichtig; billige chinesische HF-Stecker verursachen Schwierigkeiten beim Löten und bei der Installation und verursachen auch eine starke Signaldämpfung in den Verbindungen, ganz zu schweigen davon, dass solche Fälschungen bei der Verwendung im Freien einfach rosten oder verrotten können.

Um den richtigen HF-Stecker auszuwählen, sollten Sie das verwendete Kabel, die Leistung des Funksignals in der Leitung und die maximalen Frequenzen berücksichtigen. Die Auswahl ist hier sehr vielfältig; im Folgenden finden Sie auch eine Liste der gängigsten Arten von HF-Steckern.

    Haupttypen von HF-Steckern (Steckern):
  • BNC - Bajonettanschluss. Drehbarer Anschluss mittels Riegel, wichtig bei der Nutzung von Frequenzen, beispielsweise beim Anschluss einer Antenne an einen Radiosender. Maximale Frequenz 4 GHz.
  • TNC ist ein Schraubanalogon eines BNC-Steckers; er hat auch bei ständigen Vibrationen einen guten Kontakt. Maximale Frequenz 11 GHz.
  • N ist vielleicht der gebräuchlichste HF-Stecker in der Welt der professionellen Funkkommunikation, weil... erfüllt alle Anforderungen für die Funksignalausbreitung in Koaxialleitungen. Verfügbar für Kabel mit einem Durchmesser von bis zu 11 mm, maximale Frequenz 18 GHz.
  • SMA – ein Miniatur-HF-Stecker – hat bei Herstellern tragbarer Radiosender breite Anwendung gefunden. Fast alle Antennen für Walkie-Talkies verwenden diesen Steckertyp. Maximale Frequenz 18 GHz.
  • 7/16 – professioneller HF-Stecker für die Grundausrüstung und Antennenzuführungspfade fester Kommunikationsstationen (alternative Bezeichnung L29). Markierung: 7 mm – Durchmesser des zentralen Kerns, 16 mm – Innendurchmesser des Abschirmgeflechts. Der Gewindeanschluss ist für den Betrieb unter feuchten und schwierigen klimatischen Bedingungen ausgelegt. Maximale Frequenz 18 GHz.

Alle HF-Anschlüsse sind geteilt in zwei Gruppen: Stecker (männlich, Stecker, männlich, Stecker) und Buchse (weiblich, Buchse, Klinke, weiblich), sowie Steckverbinder werden nach Bauform unterteilt – gerade, eckig, zur Montage in einem Loch oder auf einer Platte und je nach Art der Kabelabdichtung – zum Löten, Anschrauben, Crimpen und Klemmen.

HAUPTTYPEN VON HF-ANSCHLÜSSEN UND IHRE BETRIEBSFREQUENZEN

Das Schild stammt aus dem Internet und ist an manchen Stellen korrekt. Meine Kommentare sind unten.

Verbinder Arbeitsstreifen Verbinder Arbeitsstreifen
BNC 0-4 GHz N 0-11 GHz
F 0-2 GHz TNC 0-11 GHz
FME 0-2 GHz Mini-UHF 0-1 GHz
SMA 0-12 GHz UHF 0-300 MHz
KMU 0-4 GHz

Die Inkompetenz des unbekannten Erstellers dieser Tabelle zeigt sich in einem mangelnden Verständnis des Materials, das er zu systematisieren versucht. Überzeugen Sie sich selbst:

1. BNC- und TNC-Stecker sind die gleichen Stecker, der einzige Unterschied besteht in der Befestigungsmutter, die keinen Einfluss auf die elektrischen Parameter hat und sogar aus Kunststoff bestehen kann (und das auch tut!).

2. SMA- und SMB-Anschlüsse – gleich.

3. Anschluss F – nur „männlich“ hat zufriedenstellende Parameter im angegebenen Bereich. Die meisten F(f) – beginnen die Anpassung bereits bei 600 MHz zu beeinträchtigen. Hinweis: Es gibt F(f) eines speziellen „Gießes“ (blaues Dielektrikum), sie entsprechen der Tabelle.

4. Die meisten aus China nach Russland importierten UHF-Anschlüsse sind von geringer Qualität und funktionieren gut bis 60 MHz. Kleine Tänze mit einem Tamburin ermöglichen den Einsatz bis 150 MHz. Achten Sie auf die UHF-Buchse am Transceiver bzw. SWR-Meter; diese Anschlüsse sind frequenzkompensiert und ihr Wellenwiderstand ist auf 50 Ohm reduziert.

Für Befürworter des UHF-Steckers – eine Kurzübersetzung des Vergleichstests von UHF- und N-Steckern.

Chris Arthur Jr. /VK3JEG - http://www.qsl.net/vk3jeg/pl259tst.html :) Bitte treten Sie mich nicht raus, wenn Sie einen Fehler sehen.

Frequenzanalyse des UHF-Steckers.

Ein genauerer Blick auf den Stecker mit nicht standardisierter Impedanz – PL-259 und SO-239.

Einführung. Der UHF-Stecker erlangte in den frühen 1930er-Jahren seine Blütezeit, als die VHF/UHF-Technologie noch relativ neu war. Die Vorfahren des UHF-Steckers waren in vielen Fällen experimentelle Funkamateure, die meisten von ihnen mit einer Ingenieur- oder technischen Ausbildung, die um 1926 begannen, mit dem VHF-Band zu experimentieren und zu arbeiten.

Wenig später begannen auch Forschungen im UKW-Radio und -Fernsehen, die diesem Stecker schließlich den Namen UHF gaben.

Zu dieser Zeit waren die mathematischen Modelle des Feldes und der EMF von J. Maxwell und seinen Anhängern ausreichend definiert. Dennoch gab es Probleme physikalischer Natur – Instrumente und angewandte Wissenschaft entwickelten sich nicht so schnell. Die Ergebnisse dieser Periode der Entwicklung von Radio und Telekommunikation wurden oft durch experimentelle Versuch-und-Irrtum-Methoden erzielt, wobei Instrumente zum Einsatz kamen, die heute als unproduktiv gelten.

Ziel . Zeigen Sie Probleme im Zusammenhang mit HF-Anschlüssen mit nicht standardisierter Impedanz auf.

(langsam übersetzen.....)

Von besonderem Interesse ist der mittlerweile unpassend benannte UHF-Stecker, der allgemein als PL-259 (männlich) und SO-239 (weiblich) bekannt ist. Die hier gewonnenen Ergebnisse zielen in erster Linie darauf ab, anderen Funkamateuren Informationen zu liefern, die nicht ohne weiteres verfügbar sind. Die Charakterisierung erfolgt bei Frequenzen um 146 MHz und bei der UHF-Frequenz von 438 MHz, wobei dieser Steckverbindertyp eigentlich nicht für den Einsatz empfohlen wird.

Alle Hersteller von UHF-Steckern und -Empfängern geben an, dass diese Art von Steckverbindern eine nicht konstante Impedanz haben und je nach Produktionsqualität für den Einsatz bei bis zu 200 oder 300 MHz geeignet sind. Sie geben außerdem an, dass der UHF-Anschluss bis zu 500 MHz verwendet werden kann, allerdings mit dem Hinweis auf reduzierte Leistung. Anhang A enthält eine Reihe von Herstellerspezifikationen für den UHF-Steckverbinder. Auch die in diesem Test verwendeten Steckverbinder und Adapter sind enthalten. Hinweis: Anhang A ist nicht in der HTML-Version enthalten.

Methode Wie bewerten wir die Eigenschaften eines Steckverbinders? Zunächst müssten wir die Impedanz messen. Nachdem wir dies festgestellt hatten, konnten wir dann die Einfügungs- und Rückflussdämpfung ermitteln. Wie messen wir diese Parameter? Das am weitesten verbreitete Instrument und bevorzugte Werkzeug für HF-Ingenieure ist der Netzwerkanalysator. In diesem Fall habe ich den Wiltron-Vektornetzwerkanalysator Modell 360B des Royal Melbourne Institute of Technology verwendet. Hierbei handelt es sich um ein Gerät, das die Größen- und Phaseneigenschaften von HF-Netzwerken, Verstärkern, Dämpfungsgliedern und Antennen misst, die im Bereich von 10 MHz bis 40 GHz betrieben werden Es vergleicht das einfallende Signal, das den Analysator verlässt, entweder mit dem Signal, das durch ein Testgerät übertragen wird, oder mit dem Signal, das von seinem Eingang reflektiert wird.

Vorgehensweise Für diesen Test habe ich beschlossen, die Anzahl der Übergänge zu simulieren, die in einer Situation vom Transceiver zur Speiseleitung und von der Speiseleitung zur Antenne auftreten würden, mit Ausnahme der tatsächlichen Speiseleitung. Darüber hinaus werde ich einen Vergleich mit den N-Typ-Steckverbindern mit konstanter Impedanz anstellen, wobei ich den gleichen Ansatz verwende.

Ich habe präzise 50-Ohm-Testleitungen mit einer Länge von 500 mm verwendet, die an beiden Enden mit APC-7-Steckern abgeschlossen waren, sodass jeweils APC-7-Stecker auf N-Stecker hinzugefügt wurden. Der Netzwerkanalysator wird mit den an jedem Port installierten 50-Ohm-Testleitungen und -Adaptern unter Verwendung der mitgelieferten Standards in Form eines 50-Ohm-Kalibrierungskits kalibriert. EINE OFFENE, KURZE und KÜNDIGUNG. Bei allen Komponenten des Kalibrierungskits ist große Vorsicht geboten, da sie recht teuer sind (ca. 1.000 AU $ pro Stück).

Im Vergleich verwendete UHF-Adapter

2 x N-Buchse auf PL-259-Adapter (Simulation von Leitungsanschlüssen, PL-259-Stecker)

1 x weiblicher UHF-Hohlstecker (simuliert Radio und Ant, SO-239)

2 x N-Adapter (weiblich auf männlich) (Simulation der Leitungsanschlüsse, N-Stecker)

1 x Buchse auf N-Buchse-Adapter (Radio- und Antennenanschlüsse, N FM)

Ergebnisse Zwei der N- bis PL-259-Geräte wurden mit einem UHF-Hohlstecker (SO-239) verbunden. Diese Konfiguration wird dann zum Prüfling für die UHF-Testreihe. Anschließend wird ein direkter Vergleich mit einer äquivalenten Kombination des N-Typs durchgeführt Adapter von 50 bis 500 MHz, daher werden die Ergebnisse als solche dargestellt. Es sollte auch darauf hingewiesen werden, dass alle angegebenen Zahlen zum Zeitpunkt des Tests angezeigt werden. Der Einfachheit halber werden wir Systemfehler und damit verbundene Berechnungen ignorieren.

Der erste Vergleich ist der der Rückreflexionsimpedanz, dieser wird als S22-Parameter bezeichnet. Kurz gesagt, je näher diese Zahl an eins auf der realen Achse eines Smith-Diagramms liegt, desto besser ist die Übereinstimmung mit 50 Ohm. Die im 1. Smith-Diagramm gezeigten Ergebnisse bestätigen, dass der UHF-Stecker laut Hersteller ein Stecker mit nicht konstanter Impedanz ist. Bei 146,3 MHz beträgt die Rückreflexionsimpedanz der Kombination etwa 38 Ohm (ohne Berücksichtigung des Komplexes) bei 432 MHz. Der Wert liegt bei fast 30 Ohm. Schaut man sich Smith-Diagramm 2 an, zeigt sich ein nahezu perfekter Übergang durch die N-Typ-Kombination bis 50 Ohm, bis hin zu 500 MHz.

Der nächste Vergleich war der der Vorwärtsreflexion oder Rückflussdämpfung, bekannt als S11-Parameter. Die Rückflussdämpfung ist ein Maß für die Unähnlichkeit zwischen zwei Impedanzen. Die Amplitude der reflektierten Welle zur Amplitude der einfallenden Welle wird als Verhältnis ausgedrückt, normalerweise in Dezibel, und wird an der Verbindungsstelle der Übertragungsleitung und einer Abschlussimpedanz gemessen In einem idealen Modell gäbe es keine messbare Rückflussdämpfung, da die Last die gesamte übertragene Leistung empfangen und absorbieren würde. In der realen Welt ist dies jedoch nicht der Fall, da kein System perfekt ist. Ein sehr gutes Übertragungssystem hätte eine Rückflussdämpfung. Eine Rückflussdämpfung von etwa -30 bis -20 dB bei Mikrowellenfrequenzen kann grob als Norm für ein vernünftiges Übertragungssystem bei VHF- bis Mikrowellenfrequenzen bezeichnet werden. Gute Steckverbinder weisen Rückflussverluste in der Größenordnung auf. von -40 bis -30 dB und wie wir an den PL-259- und UHF-Barrel-Daten sehen können, liegt es nicht ganz in diesem Bereich. Bei 146,3 MHz liegt er bei -15 dB und bei 432 MHz bei einem eher schlechten Wert von etwa -8 dB. Im nächsten Diagramm sehen wir, dass die N-Typ-Kombination von 50 bis 500 MHz ziemlich flach war, was zu einem viel besseren Ergebnis mit Rückflussdämpfungswerten in der Größenordnung von -35 bis -30 dB im gleichen Frequenzbereich führt.

Der endgültige Vergleichsdatensatz ist für den VHF/UHF-Amateur wahrscheinlich der interessanteste, nämlich die Vorwärtsübertragung oder Einfügungsdämpfung, bekannt als S21-Parameter. Dieser Parameter ist dem Namen nach selbsterklärend und die Vergleichsdiagramme und -daten werden in den letzten beiden Sweep-Datendiagrammen dargestellt. Der Einfügungsverlust, den wir im Zusammenhang mit UHF-Steckerdaten sehen können, ist natürlich auf den nicht konstanten Impedanzübergang zurückzuführen. Wir können auch sehen, dass dies zu einem größeren Problem wird, wenn die Frequenz in den Wobbeldaten in Richtung 500 MHz ansteigt. Bei 144,5 MHz und 146,3 MHz beträgt die Einfügungsdämpfung etwa 0,2 dB und steigt bei 432 MHz auf etwa 1 dB an. Im Vergleich dazu war der Einfügungsverlust für die N-Typ-Kombination sehr gering, tatsächlich nahezu unermesslich.

Fazit Bevor ich zum Abschluss komme, muss ich zugeben, dass der hier verwendete UHF-Hohlstecker von ziemlich schlechter Qualität war, wie man ihn in den meisten Hobbysteckdosen findet. Ich vermute, dass dies erheblich zu den schlechten Ergebnissen beigetragen hat, aber wir sollten auch bedenken, dass qualitativ hochwertige Steckverbinder vom Typ UHF nicht leicht zu finden sind. In der Praxis würde die Einfügungsdämpfung von 0,2 dB bei 144 MHz einem Übertragungsverlust von mehr als 1 Watt bei einem 25-Watt-Eingang bei 144 MHz entsprechen. Die wirklich schlechte Nachricht ist bei 432 MHz, wo wir einen Verlust in der Größenordnung von 1,0 dB sehen, was einem Übertragungsverlust von etwa 6 Watt bei 25 Watt Eingangsleistung entspricht. Dieses Phänomen ist natürlich auf den „Impedanzstoß“ zurückzuführen. Die Leistung geht nicht wirklich verloren, sondern spiegelt sich in den Übertragungsleitungen wider.

Die meisten Benutzer haben ein VSWR-Messgerät verwendet, ein nützliches Gerät zur Betrachtung reflektierter Wellen. Viele dieser Geräte liefern auch einen relativen Leistungswert. Vielleicht sind Ihnen irgendwann einmal besonders seltsame Anzeigen aufgefallen, als Sie Ihr Messgerät auf VHF/UHF-Frequenzen verwendet haben. Das Problem bei diesem Instrumententyp besteht darin, dass er sowohl frequenz- als auch impedanzempfindlich ist. Normalerweise können wir eine Neukalibrierung für die Betriebsfrequenz durchführen, aber die Impedanz ist auf 50 Ohm festgelegt, daher führen etwaige Fehlanpassungen auf der Leitung sowohl vor als auch nach dem Messgerät zu Fehlern bei den angezeigten Parametern. Wie wir aus unseren Testergebnissen des UHF-Steckers ersehen können, ist die Impedanz nicht konstant und weist bei VHF- und UHF-Frequenzen eine schwankende Abweichung von bis zu 50 Ohm auf. Dies führt wiederum zu Fehlern sowohl bei den VSWR- als auch bei den Leistungsmesswerten, insbesondere bei UHF-Frequenzen. Eine detailliertere Beschreibung der Interpretation von Antennen- und Leitungsmessungen, die sich insbesondere an den Amateur richtete, wurde Mitte der 1980er Jahre von R. Bertrand VK2DQ verfasst und ist im Amateur Radio Action, Antenna Book 3 zu finden.

Ich möchte mit diesen wenigen Punkten abschließen. Erstens ist der so genannte UHF-Stecker aus der Vergangenheit überhaupt nicht für den Einsatz oberhalb von 300 MHz geeignet. Eine Ausnahme hiervon wäre möglicherweise, wenn ein kostengünstiges und robustes System erforderlich ist, bei dem Verluste und ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis keine Rolle spielen. Leider scheinen sowohl Amateur- als auch CB-Radio-UHF-Geräte in diese Kategorie zu fallen, da viele Hersteller immer noch SO-239-UHF-Empfänger als Standardausrüstung anbieten. Der zweite Punkt ist, dass wir aus unseren Ergebnissen ersehen können, dass die Nutzung des UHF-Anschlusses bei 146 MHz für FM-Transceiver kein großes Problem darstellt. Ein günstiger, robuster Stecker ist wahrscheinlich von Vorteil, da viele FM-Geräte für mobile Anwendungen verwendet werden. Allerdings würde ich für 144-MHz-SSB-Anwendungen, bei denen geringe Verluste und ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis sehr wünschenswert sind, die Verwendung von UHF-Anschlüssen nicht empfehlen. Der UHF-Stecker hat immer noch seinen Platz in vielen Anwendungen, in denen ein robuster, wirtschaftlicher HF-Stecker erforderlich ist, aber für ernsthafte Anwendungen sollte seine Verwendung auf unter 100 MHz beschränkt werden. Da wir gezeigt haben, dass der N-Typ leistungsmäßig weit überlegen ist, sollte auch beachtet werden, dass der BNC-Stecker eine ähnliche Leistung wie der N-Typ aufweist, jedoch den Nachteil hat, dass er weniger robust ist. Letztendlich sollte man sich immer an den Spezifikationen des Herstellers orientieren.

N-Typ- Steckverbinder, der 1940 in den Bell Labs von Paul Neil entwickelt wurde ( Paul Neill), "N" erschien im Namen des Verbinders dank des Anfangsbuchstabens seines Nachnamens. Ursprünglich wurde der Steckverbinder für Frequenzen bis zu 1 Gigahertz entwickelt, doch später zeigte sich sein Potenzial für den Einsatz bei um Größenordnungen höheren Frequenzen bis 11 GHz, und dank der anschließenden Verfeinerung durch Julius Bokta ( Julius Botka) von Hewlett-Packard wurde der Steckverbinder erstmals in Systemen mit Frequenzen bis zu 18 GHz eingesetzt und kann heute zu Recht den Ruhm eines der gebräuchlichsten Hochfrequenzanschlüsse mit seinem Vorgänger – UHF – teilen.

Der Steckverbinder hat bei Funkamateuren und zivilen Nutzern keine große Anerkennung gefunden, erfreut sich jedoch bei Fachleuten anhaltender Beliebtheit und wird in der Mobilkommunikationsinfrastruktur, der drahtlosen Datenübertragung (WiFi), Paging- und Mobilfunkkommunikationssystemen sowie in Kabelfernsehnetzen verwendet. standardisiert nach MIL-Protokollen -C-39012.

Der N-Stecker ist körperlich größer als BNC- oder UHF-Stecker und eignet sich daher besser für Kabel mit großem Durchmesser und geringem Verlust.

Technische Eigenschaften von N-Typ-Steckverbindern

Die Schraubverbindung der Steckverbinder trägt zu einer qualitativ hochwertigen Signalübertragung bei. Korrekt angezogene Gewinde schützen vor Vibrationsverlusten und verhindern praktisch einen physischen Bruch der Verbindung. N-Stecker nutzen Luft als Isolierung zwischen den Kontakten.

Die Gewinde am Stecker werden von Hand angezogen. Die Anzugskraft beträgt 1,7 N*m. Im üblichen kgf (Kilogramm im Schwerefeld der Erde) sind es etwa 170 Gramm bei einem Hebel von 1 Meter. Es stellt sich heraus, dass Sie zum Anziehen des Gewindes an einem N-Stecker mit einem Radius von 8 mm eine Kraft von 21 Kilogramm (kgf) aufwenden müssen. Für Menschenhand ist das nicht viel und die Praxis zeigt, dass für eine hochwertige mechanische Verbindung ein einfaches Festziehen des Steckers von Hand ausreicht.

Durch den Edelstahlverbinder können Gewinde etwa 1,5-mal fester angezogen werden. Die oben genannten Zahlen beziehen sich auf ein Messinggehäuse.

Kabeltyp: Koaxial
Charakteristische Impedanz Ω: 50 Ohm
Montage: 5/8-24 UNEF-Gewinde
Betriebsfrequenz: 0,001–11 GHz (bis zu 18)
Durchmesser - Stecker: 21 mm (21-23,6)
Durchmesser - Buchse: 19,1 mm (16-22)

Merkmale von N-Typ-Steckern

N-Typ-Stecker sind beliebt, wenn große Strommengen übertragen werden müssen. Die tatsächlich übertragene Leistung schwankt je nach Steckerhersteller stark. Welche Materialien werden verwendet, welche Beschichtung, wie gut sind die Kontakte verbunden.

Die maximale Leistung, die ein N-Stecker übertragen kann, wird durch den Spannungsabfall am Pin bestimmt. Gleichzeitig wird die durchschnittliche Leistung durch den Heizgrad aufgrund des Widerstands des Stifts an den Verbindungspunkten bestimmt. Aufgrund des Skin-Effekts ist es frequenzabhängig. Der neue Stecker hält mit einem idealen SWR 5 kW bei 10 MHz und bei 2 GHz bereits 0,5 kW Leistung aus.

N-Typ-Steckermaterialien

Das Gehäuse der N-Stecker besteht aus verdampftem Messing sowie passiviertem Edelstahl. Mutterkontakte bestehen entweder aus gebranntem Berylliumkupfer oder Phosphorbronze oder sind mit Gold, Silber, Kupferlegierungen und Passivierung beschichtet.

Mutterkontakte: Berylliumkupfer, Phosphorbronze
-Steckerkontakte: Phosphorbronze, Messing
O-Ring: Silikon, GR 50-60
Körper: Messing, Edelstahl
Dielektrikum: PTFE-Fluorkohlenstoff

Beschichtung - Stiftkontakt: Silber, Gold
Beschichtung - Kontaktmutter: Nickel, Gold, Silber, Kupferlegierungen, Passivierung

N-Typ-Stecker
50 und 75 Ohm

Neben dem 50-Ohm-N-Stecker gibt es auch eine 75-Ohm-Variante. Der 50-Ohm-Stecker verfügt über einen größeren Stift, um den Widerstand am Mittelstift zu verringern. Ansonsten unterscheiden sie sich nicht wesentlich und können daher physisch verbunden sein. Wenn man sich Mühe gibt und einen solchen Stift in die Buchse eines 75-Ohm-Steckers eintreibt, kann dies zu irreparablen Schäden an der Buchse führen. Wenn der Hersteller der Anschlussbuchse jedoch genügend Elastizität verleiht, ist sie weiterhin funktionsfähig.

Geschichte der N-Typ-Steckverbinder

Die Entwicklung des N-Typ-Steckers begann mit der Notwendigkeit eines effizienten HF-Steckers mit konstanter Impedanz. Ursprünglich war der N-Typ für den Betrieb bei Frequenzen bis zu 1 GHz vorgesehen. Seitdem wird der Steckverbinder in vielen Anwendungen eingesetzt, die eine hohe Effizienz der Übertragungsleitung, die Fähigkeit zur Übertragung hoher Leistungen und größere Koaxialkabeldurchmesser erfordern.

Für den qualitativ hochwertigen Betrieb eines Mobilfunksignalverstärkers, Empfangs- und Verteilungsantennen sowie Routers ist lediglich eine gute Kabelkonfektionierung erforderlich. Und eines der wichtigsten Bindeglieder hier sind die HF-Anschlüsse. Wie wählt man die richtigen Koaxialstecker aus und wie unterscheidet sich ein Typ vom anderen? All dies wird weiter unten besprochen.

Das nennen wir einen Bajonettverschluss. Er wurde bereits in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts entwickelt und ist einer der Begründer der HF-Steckverbinder und wird bis heute häufig verwendet. Das Hauptmerkmal ist die Verbindung durch die Originalklemme mit Riegel. Dies vereinfacht die Bedienung bei häufigem Trennen und Anschließen und garantiert einen zuverlässigen Kontakt (Signalverlust - nicht mehr als 0,3 dB). Der maximale Kabeldurchmesser entlang des Mantels beträgt 7 mm. Für Netze mit einem Wellenwiderstand von 50 Ohm ist eine Frequenz von maximal 4 GHz zulässig.

Die Ende der 1950er Jahre entwickelte BNC-Variante mit Gewinde ist für den Betrieb bei Frequenzen bis zu 11 GHz geeignet. Zu den positiven Unterschieden des Formats gehört auch der bessere Kontakt, insbesondere bei starken Vibrationen. Kabeldurchmesser – 3–10 mm.

Ein weiterer weit verbreiteter Typ. Der Teil, der das Kabel mit einem Durchmesser von 5-8 mm befestigt, besteht aus einer Mutter, die auf den Schirm (Außenleiter) geschraubt wird. In diesem Fall übernimmt der blanke zentrale Kern die Rolle des Stopfens, was den Bereich der verwendeten Speiser einschränkt (es muss ein monolithischer Kern vorhanden sein, der gegen Korrosion und Verschleiß beständig ist). Wird am häufigsten in Fernsehsendern mit Frequenzen bis zu 2 GHz verwendet. Die Hauptvorteile: Einfachheit und Preis.

Ein kleineres Analogon des F-Standards. Es wurde für den Anschluss tragbarer Geräte entwickelt und findet breite Anwendung in der Mobilfunkkommunikation. Der Durchmesser des Kabels entlang des Mantels sollte 3 bis 5 mm betragen. Arbeitet im Frequenzspektrum bis 2 GHz. FME wird oft mit RG-58-Kabel verwendet.

Einer der beliebtesten Steckverbinder, da seine Eigenschaften die Anforderungen für die Übertragung von Mikrowellensignalen am besten erfüllen. Je nach Installation gibt es verschiedene Unterarten (Crimp, Löten, Klemmen). Der N-Stecker kann effizient bei Frequenzen bis zu 18 GHz betrieben werden. Geeignet für Kabeldurchmesser von 3 bis 10 mm.

Subminiaturstecker A, gekennzeichnet durch kleine Abmessungen (Kabeldurchmesser - 3-5 mm) und eine hohe Betriebsfrequenz - 18 GHz. Ursprünglich für eine charakteristische Impedanz von 50 Ohm ausgelegt. Die Edelstahlkonstruktion umfasst einen langlebigen Metallstopfen und eine Gewindebefestigung (Sechskantmutter).

Die Abkürzung steht für „Reverse-Polarity Sub-Miniature Version A“. Geeignet für die Verwendung mit RG-58-Koaxialkabel. Der kleine umkehrbare Stecker (SMA mit umgekehrter Polarität) wird häufig zum Anschluss von WLAN-Geräten verwendet. Die Fixierung des Feeders erfolgt in der Regel durch Crimpen.

Moderne, große Steckdose. Die Markierungszahlen geben Folgendes an: 7 mm – Außendurchmesser des zentralen Kerns, 16 mm – Innendurchmesser des Geflechts (Außenleiter). Die Steckverbinder werden für leistungsstarke Geräte (hauptsächlich an Mobilfunkbasisstationen) verwendet und verfügen über eine zuverlässige Schraubverbindung mit einem hohen Maß an Feuchtigkeits- und Staubschutz. Betriebsfrequenz – bis zu 7,5 GHz (flexibles Kabel) oder 18 GHz (halbstarres Kabel). Eine alternative Bezeichnung für die Serie ist L29.

Neben der Einteilung in Serien gibt es noch weitere Faktoren, die die Angemessenheit der Wahl bestimmen.

Typ:

  • Stecker (Stecker, männlich, Stecker, männlich);
  • Buchse (Buchse, „Mutter“, Buchse, weiblich).

Nach Polarität:

  • Standardpolarität (gerade): „männlich“ mit Stift, „Mutter“ mit Buchse;
  • umgekehrte Polarität (RP-Kennzeichnung): „männlich“ – Buchse, „weiblich“ – Stift.

Von Entwurf:

  • gerade;
  • Ecke.

Je nach Befestigungsart des Zentralkontaktes:

  • zum Löten (der Kontakt wird mit Zinn an die zentrale Ader des Kabels gelötet);
  • Crimpen (der Kontakt wird auf den Mittelleiter gesteckt und gecrimpt).

Je nach Art der Gehäusebefestigung (Metallgeflecht des Kabels zum Gehäuse):

  • Spannen. Der Kabelkontaktbereich ist mit einer Metallgewindebuchse ausgestattet. Es wird in das Gehäuse eingeschraubt und übt dabei Druck auf die Druckhülse aus. Der Vorteil eines solchen Steckverbinders ist die relativ einfache Installation, da kein Spezialwerkzeug erforderlich ist (nur ein Schraubenschlüssel, ein Universalmesser und eine Schere). Der Nachteil dieser Wahl ist die durchschnittliche Verbindungszuverlässigkeit.
  • Crimpen. Im Gegensatz zum Vorgängertyp hat der Teil des Steckers, der für die Befestigung des Geflechts verantwortlich ist, kein Gewinde. Der Abzweig wird mit Crimphülse(n) gesichert. Das Crimpen erfolgt mit einem Spezialwerkzeug – einer Crimpzange. Crimpverbinder haben eine gute mechanische Festigkeit und einen guten elektrischen Kontakt.

Nach Art des angeschlossenen Kabels:

  • F – für RG-58 oder anderes Kabel mit einem Durchmesser von 3 mm;
  • /5D – für Kabel 5D-FB/CNT-300/LMR-300 oder andere mit einem Durchmesser von 6,5–7 mm;
  • X – für RG-213-Kabel mit einem Durchmesser von 10 mm;
  • /8D – für Kabel 8D-FB/CNT-400/LMR-400 oder andere mit einem Durchmesser von 10-11 mm;
  • /10D – für Kabel 10D-FB/CNT-500/LMR-500 oder andere mit einem Durchmesser von 13 mm.

Ergebnis:
Benötigen Sie ein Kabel für Videoüberwachung, Satelliten- oder terrestrisches Fernsehen, dann eignet sich ein günstiges 75-Ohm-Kabel. Marken, RG-6, RG-59.
Wenn Sie ein Kabel für ein lokales Ethernet-Computernetzwerk oder für kabelgebundene Telefonie benötigen, dann verwenden Sie ein Twisted-Pair-Kabel