50Ω BNC コネクタは 50 Ω システム用に構築され、75Ω BNC コネクタは 75 Ω システム用に構築されます。この 2 つは常に機械的に互いに適合します (同じバヨネット シェル、同じカップリング ラグ、同じピン配置) が、電気的には同等ではありません。各コネクタが維持する特性インピーダンスが異なり、意図されたアプリケーションも異なります。 RF、通信、テスト機器には 50 オームを選択します。ビデオ、ブロードキャスト、監視リンクには 75 オームを選択してください。
ベースバンド ビデオ周波数では、BNC 接合の不一致によってかすかなゴーストしか生成されない可能性があります。 RF トランスミッターまたは HD-SDI リンクでは、同じジャンクションによって VSWR が上昇し、アイ パターンが閉じます。この記事では、2 つのコネクタ タイプを比較し、接続すると何が起こるかを示し、適切な部品を選択する方法を説明します。
インピーダンス数値の意味
BNC コネクタ上の数字は、BNC コネクタが維持する伝送線路の特性インピーダンスです。間違ったインピーダンスのコネクタは小さな不連続として機能します。信号の一部は通過し、一部はソースに向かって反射します。
特性インピーダンスは、均一な線を伝わる電圧波と電流波の比です。これは、外部導体の直径と内部導体の直径の比、およびそれらの間の誘電体によって設定されます。ケーブルの長さによっても変化しませんし、スイッチの位置によっても変化しません。
なぜ50ΩがRF規格になったのか
50 オームは妥協点です。最大電力処理に対する理論上の最適インピーダンスは 30 オーム付近であり、最小減衰に対する最適インピーダンスは 77 オーム付近です。 50 オーム システムは両方の曲線で若干の影響を与えず、全体的なバランスを最適に保ちます。そのため、無線、携帯電話インフラ、GPS、Wi-Fi バックホール、および RF テスト機器でこのシステムが優位に立つのです。
75Ωがビデオ規格になった理由
75 オームは最小減衰点に近いため、増幅が必要になるまでの最長のケーブル配線が可能になります。その特性により、アナログ ビデオ、放送、CCTV、ケーブル テレビではこれが自然な選択となり、この慣例はデジタル ビデオと SDI にも引き継がれました。 50 オーム BNC コネクタの定格は一般的な RF 使用では約 4 GHz ですが、75 オーム BNC 部品はほとんどの場合、BNC シェル サイズが依然として適切に動作する 1 GHz よりもはるかに低い温度で使用されます。
50 Ω と 75 Ω BNC コネクタの構造の違い
外観的には 2 つの BNC タイプは同一に見え、シェル、バヨネット、嵌合寸法も同じです。違いは内部にあり、誘電体の形状と中心コンタクトです。
同軸コネクタは、終端するケーブルの導体比と誘電環境を維持する必要があります。 BNC シェルは標準化されているため、中心コンタクトと絶縁体がインピーダンスを伝達します。 50 Ω BNC プラグは固体 PTFE 絶縁体を使用しており、そのセンター ピンは誘電体面を越えて突き出ているため、掴むことができます。 75 Ω BNC プラグは、改良された誘電体プロファイル (多くの場合、エアスペースまたは水かき状) を使用しており、そのセンターピンは誘電体のノーズの下に埋め込まれているため、この部品はタッチプルーフになっています。この凹んだピンは 75 Ω BNC 標準の意図的な設計であり、製造上の事故ではありません。
| 特徴 | 50Ω BNC | 75Ω BNC |
|---|---|---|
| インピーダンス | 50オーム | 75オーム |
| 参考規格 | MIL-STD-348、IEC 60169-8 | IEC 60169-12、EN 122190 |
| 誘電体 | 固体PTFE | 空隙または水かきのある誘電体 |
| センター連絡先 | 突出している、触れることができる | 凹型、タッチプルーフ |
| 一般的なケーブル | RG-58、RG-213 | RG-59、RG-6 |
| 代表的な用途 | RF、通信、テスト、GPS | ビデオ、SDI、CCTV、CATV |
ケーブルを組み立てるときは、コネクタをケーブルの直径に合わせる前に、コネクタのインピーダンスをケーブルのインピーダンスに合わせてください。フレキシブル ケーブル用に設計され、RG-58 に圧着された 50 Ω BNC が標準の RF ジャンパーです。 RG-59 に圧着された 75 Ω BNC はビデオと同等です。
インピーダンスが整合した柔軟な同軸ケーブル用の BNC コネクタ このコネクタ ファミリは、RG-58、RG-59、および同様のフレキシブル ケーブルを制御されたセンター ピン ジオメトリで終端し、接合部を通じて意図した 50 または 75 オームのインピーダンスを維持し、組み立てられたケーブルでの反射を最小限に抑えるのに役立ちます。 製品を見る→ 50 Ω と 75 Ω BNC コネクタを混合できますか?
銃剣はしっかりとロックされますが、その結果、信号の一部を反射する小さなインピーダンスのステップが発生します。 75 Ω ビデオ パスに 50 Ω コネクタが含まれている場合、接合部の反射係数は (50 − 75) ÷ (50 75) = −0.20 となり、電圧波形の約 20 パーセントに不連続性が見られます。 VSWR は 1.50:1、リターンロスは 14 dB 近く、電力の約 4% が跳ね返ります。
| メトリック | 75 Ω パス上の 50 Ω コネクタの値 |
|---|---|
| 反射係数 | 0.20 |
| VSWR | 1.50:1 |
| リターンロス | 約14dB |
| 反射電力 | 4パーセント |
これらの数値が重要かどうかは、周波数とビット レートによって異なります。数メガヘルツまでのベースバンド ビデオでは、波長は数十メートルであるため、センチメートル サイズのコネクタの不一致は目に見えないか、かすかなエコーとして現れることがあります。 1.485 Gbit/s 以上の HD-SDI リンクでは、同じジャンクションにデータ マージンがかかり、画像のドロップアウトやロックの喪失が発生する可能性があります。 RF テスト設定では、間違ったインピーダンスのアダプター、バレル、またはコネクターがあると、キャリブレーションが破損します。送信機チェーンでは、反射電力によって出力段の認識が変化し、保護回路が作動する可能性があります。
計測器およびテストボードは、ボードからケーブルまでのインピーダンス基準をそのまま維持する必要があります。短く整った形状のグランド遷移を備えた PCB マウントの 50 Ω BNC は、信号がボードに出入りするポイントでの基準を保持します。
ボードレベルのシグナルインテグリティを実現する PCB マウント BNC コネクタ 直接基板実装 BNC は PCB 遷移部でのインピーダンス基準を保持するため、回路への短時間の制御された起動が必要なテスト基板や計測器に適しています。 製品を見る→ 50 Ω または 75 Ω BNC コネクタを識別する方法
最も早いチェックは目視によるものです。プラグの嵌合面を見てください。固体 PTFE で囲まれた突き出たセンターピンは 50 Ω を意味します。誘電体のノーズの下に隠れている凹んだセンターピンは 75 Ω を意味します。
- プラグ面: ピン露出 = 50 Ω;ピンは凹型でタッチプルーフ = 75 Ω。
- ボディとブーツの刻印: 多くの部品には「50 Ω」、「75 Ω」、または特定のシリーズが刻印されています。単純な「BNC」マークはインピーダンスを証明するものではありません。
- ケーブルジャケット: RG-58 と RG-213 は 50 Ω。 RG-59 と RG-6 は 75 Ω ですが、コネクタが間違ったケーブルに取り付けられる可能性があるため、ケーブルのマークを確認してください。
- 測定: アプリケーションが疑念を許容できない場合は、時間領域反射率計またはネットワーク アナライザが最終的な値を提供します。
- アダプター: BNC 内タイプのアダプターは 2 つのコネクタを機械的に結合します。インピーダンスは変換しません。 1 つを使用すると、ジャンクションのみが移動します。
「50/75 Ω」と刻印された部品は疑って扱ってください。一部のユーティリティ コネクタは、要件が緩い低周波制御またはビデオ リンクを目的としているため、両方の定格を備えています。放送または高精度 RF システムでは、この種の部品は、真の 50 Ω または真の 75 Ω コンポーネントの代替品ではありません。
適切な BNC コネクタのインピーダンスを選択する方法
最初にシステムのインピーダンスを決定し、次に適合するケーブル、コネクタ終端、および取り付けスタイルを選択します。インピーダンスは、機器のポートからケーブルの遠端まで一貫している必要があります。
- 機器のデータシートまたはポート ラベルからシステム インピーダンスを特定します。 RF 機器、ラジオ、GPS 受信機、およびほとんどのアンテナは 50 Ω です。カメラ、ビデオルーター、モニター、SDI 機器は 75 Ω です。
- 同じインピーダンスのケーブルを選択してください。 50 Ωには RG-58 または RG-213 を使用します。 75Ωの場合はRG-59またはRG-6。
- 終端をケーブルに合わせます。圧着コネクタは大量生産に適しており、クランプおよびはんだタイプは現場での修理に適しています。あるケーブル直径用に設計されたコネクタ本体を別のケーブル直径に強制的に取り付けないでください。
- 取り付けスタイルをお選びください。フレキシブル ケーブル コネクタはジャンパを作成し、バルクヘッド コネクタはパネルとシャーシを終端し、PCB コネクタは回路基板に固定され、フランジ コネクタは平らな面にボルトで固定されます。
- 周波数が高い場合、または実行時間が長い場合は、VSWR またはリターンロスの仕様を確認してください。 50 Ω RF 動作の場合、動作周波数で 1.30:1 VSWR が妥当な目標です。ビデオの場合、コネクタには 75 Ω と明示的な周波数制限が記載されている必要があります。
BNC と他のファミリーのどちらを選択するかを迷っている場合は、 RF 同軸コネクタ選択ガイド BNC と TNC、N、SMA、および関連シリーズとの比較、およびどの電気パラメータが最も重要かについて説明します。
ケーブルがシャーシに入る場合は、バルクヘッド取り付けコネクタを使用して、シールドがパネルに直接接着され、ケーブルが機械的に解放されます。これにより、インピーダンスの遷移が短く保たれ、はんだや圧着点にかかる負担が防止されます。
シャーシおよびパネルフィードスルー用のバルクヘッドマウント BNC コネクタ 単穴パネル取り付け BNC はシールドをシャーシに直接接着し、機械的ストレイン リリーフとコンパクトなフィードスルーを提供し、エンクロージャの壁にケーブルを配線する際にインピーダンス パスを短く保ちます。 製品を見る→ よくある質問
50 Ω BNC は 75 Ω BNC と物理的に互換性がありますか?
はい。シェルの直径、バヨネット ラグ、センター ピンの直径は同じであるため、50 Ω プラグは 75 Ω ジャックにしっかりとロックされ、その逆も同様です。互換性は機械的なもののみです。電気インピーダンスは依然として異なります。
50 Ω と 75 Ω BNC コネクタを混合すると機器に損傷を与える可能性がありますか?
直接ではありません。接合部は信号電力の数パーセントを反射しますが、通常はケーブルとコネクタによって吸収されます。実際のリスクは、ビデオ マージンの減少、RF キャリブレーション エラー、および高出力リンクでの送信機の VSWR 保護の作動です。
ケーブルが 50 Ω か 75 Ω かを確認するにはどうすればよいですか?
ジャケットのマークが判読できる場合は読んでください。RG-58 と RG-213 は 50 Ωです。 RG-59とRG-6は75Ωです。マーキングが欠けている場合は、コネクタの形状を確認するか、アプリケーションでインピーダンス バジェットが必要な場合はラインを測定します。
75 Ω BNC センターピンが凹んでいるのはなぜですか?
凹型のタッチプルーフ中央コンタクトは、75 Ω BNC 設計の一部です。これにより、放送ラックまたはビデオ ラックにパッチを適用するときにユーザーがライブ ピンに触れることを防ぎ、シェルへの偶発的な短絡の可能性を減らします。
SDI ビデオには 75 Ω BNC コネクタが必要ですか?
はい。 SDI は 75 Ω 標準のエンドツーエンドです。パスのどこかに 50 Ω コネクタを挿入すると、シリアル データ レートでの反射が追加されます。短いテスト パッチは合格する可能性がありますが、実稼働リンクはすべて 75 Ω のままでなければなりません。
