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最も基本的なオーディオより高い周波数のアナログ信号を扱う作業を行う場合は、おそらくどこかに同軸アダプターの箱があるでしょう。 ベンチには、驚くほど多様なコネクタを備えた機器、デバイス、モジュールが搭載される可能性が高いため、それらが必要になります。 これらすべての異種デバイスを相互に通信させるという点で、あなたはおそらく罪を犯した過去を持っているでしょう。入力コネクタと出力コネクタの希望の組み合わせを実現するために、いくつかのアダプタを一緒に結び付けて、同軸インターフェースという不浄な怪物を作成したことがあるでしょう。 心配しないでください、あなたの秘密は私に守られています。

機器の RF コネクタの選択の背後には、非常に多様な要因があります。 最も重要なのはコネクタ自体の物理的および電気的仕様であると想像されるかもしれませんが、企業の設計ポリシー、特定の分野で受け入れられている基準、設計者の個人的な好みなどの他の要素も影響します。 この記事では、さまざまなタイプのコネクタをいくつか取り上げ、それらの選択肢のいくつかについて説明します。

個々のコネクタを見る前に、RF コネクタが何をするのか、なぜ特定の方法で設計されているのかについて、より広い視野で見る価値があります。 そのためには、電子工学の 1 年生を拘束する数学的証明に深入りすることなく、特性インピーダンスについて簡単に説明する必要があります。

したがって、RF が流れる無限に長い同軸ケーブルを想像してください。 RF の電圧と電流を非侵襲的に測定する場合は、DC 回路の抵抗と同様の方法でインピーダンスをオーム単位で計算できます。 理論上の完全な同軸では、RF 周波数や電圧に関係なく、このインピーダンスの数値は同じになります。 それは、同軸自体の物理的特性、導体の寸​​法、および非導電性コンポーネントの誘電特性に依存します。

前の段落で何かを同軸に接続する場合は、同軸の特性インピーダンスと同じインピーダンスを示すように設計する必要があります。 異なるインピーダンスが存在すると、RF の一部が同軸に反射され、システムの合計インピーダンスが変化し、信号損失が発生します。 RF 信号の観点から見ると、RF 信号に接続するものはすべて、電気的には単なる同軸のように見えるはずです。

RF コネクタの設計者が直面する問題は、一言で言えば、製品のすべての部品が接続されている同軸ケーブルとまったく同じインピーダンスに見えるようにすることです。 電気的には、コネクタが存在しないかのように見える必要があります。つまり、必要な動作周波数では壊れていない同軸ケーブルが存在しているように見えます。

この完全なインピーダンス整合を実現するには、RF コネクタの設計者は、外殻の内径、中心導体の直径、および絶縁体の誘電特性が、信号経路中のすべての点で特性インピーダンスが一定になるような値であることを確認する必要があります。同じです。 典型的な高性能 RF コネクタを縦半分に見た場合、実際に動作していることがわかります。この目的を達成するために細心の注意が払われています。

ただし、インピーダンスを一定にするというこの目標が追求されていない場合があることは言及する価値があります。 人気のあるコネクタは何十年も使用され続ける傾向があるため、ヨーロッパのテレビのベリング・リー アンテナ ソケットや、HF ラジオで見られる、今では不適切な名前になった「UHF」など、いくつかのコネクタが目にすることになります。特性インピーダンスのメカニズムが完全に理解される前に考案された非常に古い設計です。 あるいは、「RCA」フォノ コネクタの場合は、同様に古くからある設計で、そのルーツはオーディオにあり、その RF 特性はその創始者にとって興味の対象ではありませんでした。

同軸コネクタのスタイルは無数にあり、廃止されたものもあれば、現在も市場に流通しているものもあります。 それらの中には、非常に特殊な用途に特化したものもありますが、汎用的な使用を目的としたものもあります。 幸いなことに、その膨大なカタログの中で、一般的に目にするほど人気になっているスタイルはほんのわずかです。そのため、個々のコネクタを詳しく見るときは、いくつかの例を考慮するだけで済みます。