同軸ケーブルとは？種類、構造、用途、選び方ガイド

同軸ケーブルは、RF信号、アンテナ、GPS、無線通信、ビデオ機器、電子機器に使用される最も一般的なケーブルタイプの一つです。

通常の電線とは異なり、同軸ケーブルは内部構造が精密に制御されています。この構造は、高周波信号を伝送し、干渉と信号損失を低減するのに役立ちます。

アンテナ、通信モジュール、自動車システム、またはRFデバイス用のケーブルを選択する場合、基本的な構造、インピーダンス、ケーブルタイプ、およびコネクタのオプションを理解することで、適切なソリューションを選択できます。

このガイドでは、同軸ケーブルとは何か、その仕組み、一般的な同軸ケーブルの種類、50オームと75オームケーブルの違い、カスタムケーブルアセンブリの調達時に考慮すべき点について説明します。

同軸ケーブルとは？

同軸ケーブル、または同軸ケーブルは、高周波信号を伝送するために設計された電気ケーブルです。「同軸」という用語は、その構造に由来します。内部導体と周囲の外部導体は、同じ中心軸を共有しています。典型的な同軸ケーブルは、4つの主要な部分で構成されています。

センター導体

誘電体絶縁

• 金属シールド

• アウタージャケット

• この構造は、制御された電気的特性を維持しながら、伝送信号を電磁干渉から保護するのに役立ちます。

• これらの特性により、同軸ケーブルはRF、無線通信、アンテナ、GPS、自動車、ビデオ、およびテスト機器で広く使用されています。

両端にコネクタが必要なアプリケーションでは、ケーブルは通常、

RFケーブルアセンブリ

として製造されます。同軸ケーブルの内部構造は？同軸ケーブルアセンブリは、以下の用途にも使用されます。

センター導体

センター導体は電気信号を伝送します。

ケーブルによっては、メーカーは銅、錫メッキ銅、または銀メッキ銅などの材料で作られたソリッドまたはストランド導体を使用する場合があります。

ソリッド導体は安定した電気的性能を提供できますが、ストランド導体は一般的に優れた柔軟性を提供します。

誘電体絶縁

誘電体層はセンター導体を囲んでいます。

その役割は、導体を中央に配置し、シールドから分離することです。

この層の材料と寸法は、ケーブルの特性インピーダンスと信号性能に直接影響します。

一般的な誘電体材料には、ポリエチレンやフルオロポリマー材料が含まれます。

シールド

導電性シールドは誘電体を囲んでいます。

信号の帰還経路を提供し、電磁干渉を低減するのに役立ちます。

必要なシールド性能に応じて、構造には編組シールド、フォイルシールド、または複数のシールド層が含まれる場合があります。

アウタージャケット

ジャケットは、機械的および環境的損傷からケーブルを保護します。

適切なジャケット材料はアプリケーションによって異なります。一部の設置では、熱、摩耗、油、化学薬品、湿気、または繰り返し移動に対する耐性がより高く求められます。

ケーブル絶縁材とジャケット材についてさらに詳しく知りたい場合は、

ワイヤー絶縁の種類

に関するガイドを参照してください。同軸ケーブルの仕組みは？同軸ケーブルアセンブリは、以下の用途にも使用されます。

これら2つの導体間の間隔は、制御された伝送経路を作成します。

これがケーブルの形状が重要である理由です。

ケーブルが押しつぶされたり、鋭く曲げられたり、不適切に終端処理されたりすると、内部の形状が変わる可能性があります。高周波では、これがインピーダンスに影響を与え、信号反射や挿入損失を増加させる可能性があります。

このため、RFケーブルは単にコネクタが付いたワイヤーとして扱われるべきではありません。

ケーブル、コネクタ、ケーブル長、終端方法、およびシステムインピーダンスはすべて、完全なアセンブリの性能に貢献します。

一般的な同軸ケーブルの種類

多くの種類の同軸ケーブルが利用可能です。

コンパクトなRFおよび電子アプリケーションでは、RGシリーズケーブルが依然として広く使用されています。

ケーブルタイプ

代表的なインピーダンス

したがって、機械的および電気的な要件の両方を考慮する必要があります。

当社の

RFケーブルアセンブリ

には、カスタムプロジェクト向けのさまざまなコネクタとケーブルの組み合わせが含まれています。マイクロ同軸ケーブル同軸ケーブルの最も重要な仕様の一つは、

特性インピーダンス

です。最も一般的な値は、同軸ケーブルアセンブリは、以下の用途にも使用されます。

と75オームです。業界の参照では、50ΩはRF伝送アプリケーションで広く使用されていると説明されており、75Ωはビデオおよび放送信号伝送で頻繁に使用されています。同軸ケーブルアセンブリは、以下の用途にも使用されます。

50オーム同軸ケーブルは、一般的に以下の用途に使用されます。

RFアンテナ

Wi-Fi

• GPS

• セルラー通信

• ラジオシステム

• ワイヤレスモジュール

• RFテスト機器

• 多くのSMA、UFL/IPEX、MMCX、MCX、Nタイプ、および自動車RFアプリケーションでは、50オーム伝送パスが使用されています。

• 75オーム同軸ケーブル

75オームケーブルは、一般的に以下の用途に使用されます。

CCTV

ビデオ機器

• テレビ

• CATV

• 衛星システム

• 放送アプリケーション

• 最も重要なルールは、ケーブルのインピーダンスをシステム全体に合わせることです。

• 50オームデバイスは、通常、50オームケーブルと互換性のあるコネクタを使用する必要があります。

インピーダンスの不一致は、信号反射を引き起こし、RF性能を低下させる可能性があります。

同軸ケーブルはどこで使用されていますか？

同軸ケーブルは、幅広い製品に登場します。

アンテナおよびワイヤレス機器

最も一般的なアプリケーションの一つは、RFモジュールをアンテナに接続することです。

これには以下が含まれます。

Wi-Fi機器

GPSモジュール

• セルラーデバイス

• IoTシステム

• ラジオ機器

• 典型的な設計では、PCB上の小型UFLコネクタとエンクロージャ上のSMAコネクタを使用する場合があります。

• カスタムケーブルアセンブリがこれら2つのインターフェイスを接続します。

自動車エレクトロニクス

現代の車両には多くのRF通信システムが搭載されています。

同軸ケーブルは、GPS、ラジオ、セルラー通信、インフォテインメント、テレマティクス、および車両アンテナに使用できます。

FAKRAコネクタは、コード化されたハウジングがコネクタの識別を簡素化するのに役立つため、これらのアプリケーションで一般的に使用されています。

例えば、カスタムアセンブリは、

FAKRAおよびSMAコネクタとRG174同軸ケーブルを組み合わせることができます

。電子機器および産業機器同軸ケーブルアセンブリは、以下の用途にも使用されます。

RF機器

測定機器

• 産業用電子機器

• 通信機器

• アンテナシステム

• テストフィクスチャ

• 必要なケーブルタイプは、周波数、長さ、シールド、コネクタインターフェイス、および環境条件によって異なります。

• 一般的な同軸コネクタタイプ

適切なコネクタを選択することは、ケーブルを選択することと同じくらい重要です。

一般的なRF同軸コネクタには以下が含まれます。

SMA

アンテナ、GPS、Wi-Fi、通信機器、RF機器に頻繁に使用されます。

UFL / IPEX
PCBおよびワイヤレスモジュールで一般的に使用される非常に小型のコネクタです。

FAKRA
自動車RF、GPS、アンテナ、インフォテインメントシステムで一般的です。

BNC
テスト機器、CCTV、RF機器、通信システムにしばしば使用されます。

MCXおよびMMCX
GPS、ワイヤレスデバイス、組み込み電子機器に適したコンパクトなコネクタです。

Nタイプ
外部アンテナおよび通信機器に一般的に使用される、より大きくより堅牢なRFコネクタです。

当社の
RFケーブルアセンブリ範囲

には、カスタムプロジェクト向けのさまざまなコネクタとケーブルの組み合わせが含まれています。適切な同軸ケーブルを選択するにはどうすればよいですか？すべてのアプリケーションに適した単一の同軸ケーブルはありません。

選択する前に、これらの重要な要因を考慮してください。

動作周波数

周波数が高くなるほど、ケーブル損失とインピーダンス制御が重要になります。

ケーブルを選択する前に、必ず動作周波数を特定してください。

ケーブル長

信号減衰はケーブル長が増加するにつれて増加します。

小型同軸ケーブルは、デバイス内の短い接続には適しているかもしれませんが、長いアンテナケーブルには最適なソリューションではない場合があります。

インピーダンス

システムが50Ωまたは75Ωを必要とするかどうかを確認してください。

ケーブル、コネクタ、アンテナ、および機器は、可能な限り互換性のあるインピーダンスを使用する必要があります。

コネクタタイプ

コネクタは、システムインターフェイスと物理的なケーブル構造の両方に一致する必要があります。

例えば、小型RG174ケーブル用に設計されたSMAコネクタは、より大きなRFケーブル用に設計されたコネクタとは異なる終端寸法を使用します。

柔軟性と設置スペース

コンパクトな電子機器では、PCB、ハウジング、その他のコンポーネントの周りを配線できる柔軟なケーブルが必要になることがよくあります。

ただし、非常にきつい曲げはケーブルを変形させ、性能に影響を与える可能性があります。

作業環境

温度、振動、湿気、化学薬品、屋外暴露、および繰り返し移動を考慮してください。

これらの条件は、ケーブルジャケット、コネクタメッキ、ストレインリリーフ、およびシーリング要件に影響を与える可能性があります。

ケーブルアセンブリの品質が重要なのはなぜですか？

高品質のケーブルでも、コネクタが不適切に終端処理されていると性能が悪くなる可能性があります。

同軸ケーブルアセンブリの製造中、重要な要因には以下が含まれます。

ケーブルのストリッピング寸法

センターコンタクトの終端

• シールドの準備

• フェルールの圧着

• コネクタの位置

• ストレインリリーフ

• 不適切な終端は、インピーダンスの不連続性を引き起こしたり、機械的信頼性を低下させたりする可能性があります。

• このため、カスタムRFアセンブリは、ケーブルタイプのみで評価されるのではなく、完全なアセンブリとして製造およびテストされるべきです。

RFケーブルアセンブリはどのようにテストされますか？

テスト要件はアプリケーションによって異なります。

基本的なアセンブリでは、導通、短絡、寸法、および目視検査が必要になる場合があります。

高周波RFアプリケーションでは、次のようなテストも必要になる場合があります。

挿入損失

VSWR

• リターンロス

• IEC 60966-1は、RF同軸ケーブルアセンブリの電気的、機械的、および環境的特性をカバーする一般的な要件とテスト方法を確立しています。

• カスタムケーブルを依頼する際は、「テスト済みかどうか」を単に尋ねるのではなく、実際に必要なテストを指定する方が良いでしょう。

カスタム同軸ケーブルに提供すべき情報は？

完全な仕様を提供することで、見積もりと製造を大幅に迅速化できます。

通常、以下を提供する必要があります。

ケーブルタイプ

50Ωまたは75Ωインピーダンス

• コネクタA

• コネクタB

• ケーブル長

• 動作周波数

• 数量

• 作業環境

• 特別なテスト要件

• 例：

• RG316、50Ω、SMAメスバルクヘッドからUFLへ、300mm、GPSアプリケーション、1,000個。

これは、「SMAアンテナケーブル」を単に尋ねるよりも、製造業者にとってより有用な情報を提供します。

よくある質問

同軸ケーブルは何に使用されますか？

同軸ケーブルは、外部電磁干渉を低減しながら、RF、アンテナ、GPS、ワイヤレス、ビデオ、および通信信号を伝送するためによく使用されます。

同軸ケーブルと通常のワイヤーの違いは何ですか？

通常のワイヤーは主に電流または低周波信号を伝送します。同軸ケーブルは、特性インピーダンスを維持し、高周波信号伝送をサポートするために、制御された形状を持つセンター導体と周囲のシールドを使用します。

同軸ケーブルは50オームですか、それとも75オームですか？

どちらも一般的です。50ΩケーブルはRFおよびワイヤレスアプリケーションで広く使用されており、75Ωケーブルはビデオ、放送、およびCATVアプリケーションで一般的に使用されています。

アンテナに最適な同軸ケーブルはどれですか？

周波数、ケーブル長、信号損失、設置スペース、コネクタタイプ、および動作環境によって異なります。RG174のような小型ケーブルは短いアンテナ接続に適していますが、長い接続では低損失ケーブルが必要になる場合があります。

同軸ケーブルアセンブリはカスタマイズできますか？

はい。ケーブルタイプ、コネクタの組み合わせ、長さ、向き、熱収縮、シーリング、その他の機能は、アプリケーションと図面に従ってカスタマイズできます。

プロジェクト向けのカスタム同軸ケーブルアセンブリ

適切な同軸ケーブルを選択するには、ケーブル番号以上のものを考慮する必要があります。

周波数、インピーダンス、ケーブル長、信号損失、コネクタの互換性、設置スペース、および動作環境はすべて一緒に評価する必要があります。

当社は、電子、通信、自動車、アンテナ、および産業アプリケーション向けのカスタム

RFケーブルアセンブリ

、マイクロ同軸ケーブル、およびその他のカスタムケーブルアセンブリを製造しています。SMAからUFLケーブル、FAKRAケーブルアセンブリ、BNCケーブル、MMCXアセンブリ、RG174ケーブル、RG316ケーブル、またはその他のカスタムRF構成が必要な場合は、図面、ケーブル仕様、コネクタ要件、および注文数量をお送りください。カスタム同軸ケーブルアセンブリの見積もりについては、お問い合わせください。