Ako AWG ovplyvňuje výkon mikrokoaxiálneho kábla?

Ako AWG ovplyvňuje Mikro koaxiálny kabel Výkon?

Stručná odpoveď

AWG ovplyvňuje veľkosť vodiča mikrokoaxiálneho kábla, čo zasa ovplyvňuje odpor vodiča, priemer kábla, pružnosť, mechanickú pevnosť a dostupný priestor pre celú kábelovú štruktúru. AWG však samo o sebe neurčuje výkon mikrokoaxiálneho kábla.

Menšie číslo AWG znamená väčší vodič. Napríklad vodič 40AWG je väčší ako vodič 42AWG, zatiaľ čo vodič 46AWG je menší ako oba.

Pri výbere mikrokoaxiálneho kábla by preto inžinieri mali vyhodnotiť AWG spolu s materiálom vodiča, hrúbkou izolácie, vonkajším priemerom kábla (OD), štruktúrou stínovania, charakteristickou impedanciou, prevádzkovou frekvenciou, požiadavkami na ohybnosť a návrhom konektorov .

Súčasné mikrokoaxiálne káble spoločnosti HOTTEN pokrývajú jemné vodiče vrátane 40AWG, 42AWG, 44AWG a 46AWG, pričom sú k dispozícii prispôsobené kábelové štruktúry a zostavy pre aplikácie ako kamery, lietajúce prostriedky (drony), lekárska endoskopia a ultrazvukové zariadenia.

Čo znamená AWG?

AWG je skratka pre American Wire Gauge je to štandardizovaný systém určovania veľkosti vodičov, ktorý sa používa na popis priemeru vodiča.

Dôležitým bodom je, že AWG funguje opačne, ako si mnohí ľudia pôvodne predstavujú:

Čím je číslo AWG menšie, tým je vodič väčší.

Napríklad:

Presný výkon mikrokoaxiálneho kábla stále závisí od celej konštrukcie, nie iba od veľkosti AWG.

Znamená menšie číslo AWG lepší výkon kábla?

Nie nutne.

Väčší vodič môže poskytnúť nižší odpor vodiča, zatiaľ čo menší vodič môže pomôcť znížiť fyzickú veľkosť kábla.

To vytvára základnú inžiniersku kompromisnú situáciu:

Väčší vodič → potenciálne nižší odpor vodiča, ale vyžaduje viac priestoru

Menší vodič → menšia kábelová konštrukcia, ale potenciálne vyšší odpor vodiča a väčšie mechanické obmedzenia

Preto neexistuje univerzálna pravidlo, podľa ktorého by bol 40AWG lepší ako 42AWG, ani že by bol 46AWG lepší len preto, lebo je menší.

Správna veľkosť AWG závisí od toho, čo aplikácia snaží optimalizovať.

Napríklad pre kompaktný modul kamery môžu byť minimálny vonkajší priemer (OD) a priestor na vedenie kábla hlavnými obmedzeniami.

Pre inú aplikáciu môžu mať väčší význam elektrický odpor, mechanická pevnosť alebo požiadavky na prúd.

Preto sa AWG má vyberať ako súčasť komplexného návrhu kábla , nie ako izolovaná špecifikácia.

Ako ovplyvňuje AWG odpor vodiča?

Jedným z najpriamejších účinkov AWG je odpor vodiča.

Keď sa vodič zmenšuje, znižuje sa jeho prierezová plocha. Pri rovnakom materiáli vodiča a rovnakej dĺžke , menšia prierezová plocha zvyčajne vedie k vyššiemu elektrickému odporu.

Základný vzťah je:

$$R=\rho\frac{L}{A}$$

kde:

• R = odpor vodiča

• ρ = merný elektrický odpor materiálu vodiča

• L= dĺžka vodiča

• A= prierezová plocha vodiča

To znamená, že inžinieri by nemali hodnotiť AWG bez zohľadnenia aj nasledovného:

• materiál vodiča

• dĺžka kábla

• konštrukcia vodiča

• prevádzková teplota

• požadovaný elektrický výkon

Napríklad vodič 46 AWG a vodič 40 AWG sa nemajú porovnávať iba na základe označenia AWG, ak sú vyrobené z rôznych materiálov vodičov alebo majú rozdielne káblové konštrukcie.

Určuje AWG priemer mikrokoaxiálneho kábla?

Nie. AWG ovplyvňuje veľkosť vodiča, avšak nepredurčuje priamo konečný vonkajší priemer mikrokoaxiálneho kábla.

Koaxiálny kábel obsahuje viac než len stredový vodič.

Zjednodušená štruktúra pozostáva z:

1. Stredový vodič

2. Dielektrická izolácia

3. Krytina

4. Vonkajšej plášťovej alebo ochrannej vrstvy

Preto:

Priemer kábla (OD) je funkciou celkovej konštrukcie kábla, nie len veľkosti vodiča podľa AWG.

Dva mikrokoaxiálne káble s rovnakou veľkosťou vodiča podľa AWG môžu mať rôzne vonkajšie priemery, pretože sa môžu líšiť hrúbka ich izolácie, dielektrický materiál, štruktúra stínovania a konštrukcia plášťa.

Toto je obzvlášť dôležité pre miniaturizované zostavy.

Špecifikácie výrobkov HOTTEN momentálne uvádzajú mikrokoaxiálne konštrukcie s prispôsobiteľnými rozsahmi vonkajších priemerov a rôznymi materiálmi izolácie, stínovania a plášťa, čo ilustruje, prečo sa veľkosť vodiča podľa AWG musí posudzovať spolu so zvyšnou konštrukciou kábla.

Ako ovplyvňuje AWG ohybnosť kábla?

AWG môže ovplyvniť ohybnosť, avšak nie je jediným faktorom.

Menší vodič môže prispieť k menšej a potenciálne ohybnejšej konštrukcii kábla. Skutočné správanie kábla pri ohýbaní však závisí aj od:

• konštrukcia vodiča

• izolačný materiál

• štruktúry stínovania

• materiál jačeta

• priemer kabelu

• polomer zákrivu

• konfigurácia montáže

• ochrana pred namáhaním

Pre aplikácie s opakujúcim sa pohybom by preto inžinieri mali vyhýbať sa špecifikácii len:

„Použiť vodič 46 AWG.“

Namiesto toho by požiadavka mala popisovať skutočný mechanický stav.

Napríklad:

Kábel musí zmestiť do obmedzeného priestoru pre vedenie a odolať opakovanému ohybu počas normálneho prevádzkovania.

Dodávateľ potom môže spoločne posúdiť veľkosť vodiča, izoláciu, stínovanie a konštrukciu plášťa.

Tento prístup je užitočnejší než najprv vybrať najmenší možný AWG.

Znamená menší AWG vždy menší mikrokoaxiálny kábel?

Číslo

Menší vodič zvyčajne zaberá menej priestoru pre vodič, ale konečný vonkajší priemer kábla závisí od celej koaxiálnej štruktúry.

Zvážte dva káble:

Dôležitým bodom je, že vodič je len jednou súčasťou kábla .

Pre miniaturizované aplikácie znižovanie veľkosti vodiča bez preskúmania požiadaviek na izoláciu, stínovanie a mechanické vlastnosti môže viesť k inému súboru technických problémov.

Má AWG vplyv na výkon signálu vo vysokom frekvenčnom pásme?

Áno, ale nepriamo a ako súčasť kompletného návrhu kábla.

Pre mikrokoaxiálne káble vo vysokom frekvenčnom pásme musia inžinieri zohľadniť omnoho viac než len hrúbku vodiča.

Dôležitými parametrami môžu byť:

• charakteristická impedancia

• geometria vodiča

• dielektrický materiál

• geometria dielektrika

• štruktúry stínovania

• dĺžka kábla

• častosť prevádzky

• prechod konektora

• štruktúra ukončenia

• výrobná konzistencia

Menší vodič neznamená automaticky lepšie ani horšie vysokofrekvenčné vlastnosti.

Ak napríklad aplikácia vyžaduje ovládanú štruktúru 50 Ω, geometria vodiča, dielektrika a ochranného plášťa musí spoločne dosiahnuť požadované elektrické vlastnosti.

Súčasný zoznam mikrokoaxiálnych káblov HOTTEN uvádza možnosti charakteristickej impedancie vrátane 42,5 Ω, 45 Ω a 50 Ω pre určité konštrukcie, čo ilustruje, že impedancia je samostatný návrhový parameter od AWG.

Ďalšie informácie o impedancii a integrite signálu môžu inžinieri nájsť aj v existujúcich technických materiáloch HOTTEN o ovládaní impedancie vo vysokofrekvenčných koaxiálnych kábloch a Impedancii a stratach v zostavách RF koaxiálnych káblov .

40 AWG vs 42 AWG vs 44 AWG vs 46 AWG: Aký je rozdiel?

Pre každú aplikáciu mikrokoaxiálneho kábla neexistuje jediný „najlepší“ kalibr.

Namiesto toho si inžinieri môžu na prvotný výber použiť nasledujúci rámec:

Tieto sú inžinierske východiskové body namiesto univerzálnych hodnotení výkonu .

Správna voľba závisí od celkovej štruktúry kábla a požiadaviek zariadenia.

HOTTEN momentálne uvádza konštrukcie s použitím vodičov 40 AWG až 46 AWG v niekoľkých mikrokoaxiálnych a lekárskych kábloch, čo ukazuje, že rôzne veľkosti AWG sa môžu používať v rôznych káblových architektúrach a aplikáciách.

Kedy by mali inžinieri uvažovať o 40AWG ?

vodič 40 AWG možno zvážiť v prípade, keď návrh vyžaduje relatívne hrubší jemný vodič, pričom stále musí byť kábel kompaktný.

Inžinier by mal posúdiť:

• dostupný priestor na vedenie kábla

• odpor vodiča

• požadovaná dĺžka kábla

• súčasné požiadavky

• pružné požiadavky

• celkový vonkajší priemer kábla

• upevnenie konektora

40AWG môže byť obzvlášť relevantné v prípadoch, keď návrh nevyžaduje najmenší možný vodič, ale stále profituje z konštrukcie s jemnými vodičmi.

Konečné rozhodnutie by sa malo zakladať na celom káblovom zväzku, nie len na označení AWG.

Kedy by mali inžinieri uvažovať o 42AWG ?

42AWG je možné zvážiť v prípadoch, keď aplikácia vyžaduje menší vodič a zároveň udržiava praktickú rovnováhu medzi elektrickými, mechanickými a rozmerovými požiadavkami.

Tento kaliber je obzvlášť relevantný pre mikro káblové zväzky, kde je priestor obmedzený, ale návrh stále vyžaduje kontrolované elektrické vlastnosti a spoľahlivý proces montáže.

HOTTEN momentálne ponúka mikro koaxiálne káblové zväzky 42AWG pre aplikácie vrátane UAV a iných kompaktných elektronických systémov.

Napríklad zväzok môže kombinovať koaxiálne káble 42AWG s inými jemnými elektronickými vodičmi namiesto použitia rovnakého kalibru AWG pre každý obvod.

To je dôležitý bod:

Zložitá káblová zostava nemusí nutne mať pre každý vodič rovnakú veľkosť AWG.

Kedy by mali inžinieri uvažovať o 44 AWG ?

veľkosť 44AWG sa môže posúdiť v prípadoch, keď je dôležité znížiť veľkosť vodičov a hustotu kábla.

Menší vodič však znamená, že inžinieri musia venovať väčšiu pozornosť nasledovnému:

• odpor vodiča

• mechanické zaobchádzanie

• odizolovaniu a ukončovaniu

• dĺžka kábla

• pružné požiadavky

• výrobné tolerancie

Pre projekt výrobcu originálnych zariadení (OEM) je preto užitočné otestovať skutočnú konštrukciu kábla namiesto výberu veľkosti 44AWG len preto, lebo má menší priemer.

Kedy by mali inžinieri zvážiť veľkosť 46AWG?

veľkosť 46AWG sa môže ukázať ako užitočná pre káblové konštrukcie s extrémnym nedostatkom miesta, kde sú vyžadované veľmi malé vodiče.

Avšak:

Najmenšia možná veľkosť AWG nie je automaticky najlepšie riešenie.

Keď sa veľkosť vodiča znižuje, inžiniersky tím môže musieť venovať väčšiu pozornosť elektrickému odporu, mechanickému zaobchádzaniu, ukončovaniu, spracovaniu izolácie a celkovej káblovej štruktúre.

Spoločnosť HOTTEN v súčasnosti používa konštrukcie s veľkosťou 46AWG v mikrokoaxiálnych kábloch pre kompaktné aplikácie, ako sú systémy bezpilotných lietadiel (UAV) a systémy súvisiace s obrazovou technikou.

Ak je prioritou minimálny vonkajší priemer (OD), ako sa má vybrať AWG?

Ak je hlavným cieľom minimálny vonkajší priemer kábla , inžinieri by nemali jednoducho zvoliť najmenší dostupný vodič.

Namiesto toho posúďte celú štruktúru:

AWG → hrúbka izolácie → dielektrická štruktúra → stínovanie → plášť → konektor

Menší vodič môže znížiť veľkosť vodiča, avšak hrubšia dielektrická alebo stínovacia štruktúra môže stále určovať konečný vonkajší priemer.

Lepšou otázkou je:

Aký je minimálny vonkajší priemer kábla, ktorý stále spĺňa požadované elektrické a mechanické špecifikácie?

Toto zmení technickú diskusiu z otázky „Ktorý AWG je najmenší?“ na otázku „Ktorá úplná konštrukcia kábla spĺňa priestorové obmedzenia?“

Ak je prioritou pružnosť, ako sa má vybrať AWG?

Ak sa kábel musí opakovane pohybovať, AWG je len jednou premennou návrhu.

Inžinieri by mali tiež špecifikovať:

• polomer zákrivu

• frekvencia ohybov

• smer pohybu

• dĺžka kábla

• konštrukcia vodiča

• konštrukcia stínovania

• materiál jačeta

• ochrana pred namáhaním

• konfigurácia konektorov

Napríklad:

Ak je hlavným požiadavkou opakované ohýbanie, vyhodnoťte AWG spolu so stavbou vodiča, ochranou a konštrukciou plášťa namiesto výberu najmenšieho dostupného vodiča.

Toto je obzvlášť dôležité v aplikáciách ako moduly kamier, gimbaly, endoskopy a iné pohyblivé zostavy.

Ak je prioritou integrita signálu, ako sa má vybrať AWG?

Ak je integrita signálu primárnou požiadavkou, inžinieri by mali začať s elektrickými požiadavkami namiesto AWG.

Špecifikácia by mala identifikovať, ak je to vhodné:

1. Častosť prevádzky

2. Charakteristická impedancia

3. Dĺžka kábla

4. Povolené útlmy alebo straty

5. Typ konektoru

6. Požiadavky na stínovanie

7. Obmedzenia týkajúce sa trasovania

8. Požiadavky na elektrické testovanie

Až po definovaní týchto požiadaviek sa má AWG vybrať ako súčasť konštrukcie kábla.

Pre vysokofrekvenčné aplikácie sa musí posúdiť celý kábel spolu s prechodom do konektora.

Preto kábel 46 AWG nie je automaticky lepším vysokofrekvenčným káblom ako kábel 40 AWG.

Aké ďalšie parametre je potrebné špecifikovať spolu s AWG?

Pre projekt vlastného mikrokoaxiálneho kábla OEM je AWG len jedným riadkom v požiadavke na ponuku (RFQ).

Kompletnejšia špecifikácia by mala obsahovať:

Súčasné informácie o mikrokoaxiálnych výrobkoch spoločnosti HOTTEN zahŕňajú prispôsobiteľné konfigurácie konektorov, materiály vodičov, izoláciu, ochranu, materiály plášťa, vonkajší priemer (OD), impedanciu a konštrukcie špecifické pre dané použitie.

Prečo sa AWG má uvádzať spolu s konektorom?

Kábel nepracuje nezávisle od svojho konektora.

Súprava mikrokoaxiálneho kábla zvyčajne pozostáva z:

Kábel + ukončenie + konektor + trasovanie

Ak je kábel extrémne malý, ale prechod cez konektor spôsobuje významnú geometrickú nesúladnosť, celá súprava nemusí dosiahnuť požadovaný elektrický výkon.

Preto pri špecifikácii vlastnej súpravy mikrokoaxiálneho kábla by mali inžinieri poskytnúť:

• výrobca konektorov

• číslo súčasti konektora

• počet kolíkov

• spájacia rozhranie

• káblové AWG

• priemer kabelu

• impedancia

• dĺžka kábla

• rozloženie vývodov

• obmedzenia týkajúce sa trasovania

Súčasné konfigurácie výrobkov spoločnosti HOTTEN zahŕňajú konektory pre FPC, FPCA, JAE, KEL, HONDA a iné rozhrania koaxiálnych káblov, podľa konkrétnej súpravy.

Aký je najvhodnejší AWG pre mikrokoaxiálny kábel?

Žiadny univerzálny najvhodnejší AWG neexistuje.

Príslušný kalibr závisí od priorít návrhu.

Praktický postup rozhodovania je:

Vyberte hrubší vodič z jemného drôtu, keď:

• odpor vodiča je dôležitým obmedzením

• je k dispozícii dostatok miesta

• mechanická odolnosť je dôležitá

• aplikácia nepotrebuje najmenší možný kábel

Zvážte tenší vodič, keď:

• je priestor na vedenie kábla veľmi obmedzený

• vonkajší priemer kábla je hlavným obmedzením

• je vyžadované vedenie s vysokou hustotou

• všetky elektrické a mechanické požiadavky sa stále dajú splniť

Nevyberajte AWG nezávisle v týchto prípadoch:

• ak ide o prenos vysokofrekvenčných signálov

• ak je vyžadované opakované ohýbanie

• ak sa používa miniaturizovaný konektor

• ak kábel obsahuje viacero koaxiálnych kanálov

• ak kábel musí presne zapadnúť do mechanicky striktne definovanej trasy

V týchto situáciách by sa AWG mal optimalizovať spoločne s celou káblovou zostavou.

Ako majú inžinieri OEM vybrať AWG pre špeciálny mikrokoaxiálny kábel?

Praktická postupnosť výberu je:

Krok 1 — Definujte mechanický obal

Určte maximálny povolený vonkajší priemer kábla, priestor pre vedenie kábla a polomer ohybu.

↓

Krok 2 – Stanovenie elektrických požiadaviek

Špecifikujte impedanciu, frekvenciu, dĺžku kábla a požadovaný výkon signálu.

↓

Krok 3 – Stanovenie požiadaviek na vodiče

Posúďte konštrukcie s vodičmi 40AWG, 42AWG, 44AWG, 46AWG alebo inú vhodnú konštrukciu na základe požiadaviek na odpor a priestor.

↓

Krok 4 – Stanovenie izolácie a stínovania

Vyberte materiály a štruktúru potrebné na splnenie elektrických, mechanických a environmentálnych požiadaviek.

↓

Krok 5 – Stanovenie konektora

Uveďte výrobcu konektora a jeho číslo dielu, ak je k dispozícii.

↓

Krok 6 – Prehľad kompletného zostavu

Skontrolujte vonkajší priemer kábla, jeho vedenie, ukončenie, rozloženie kontaktov, ohybové a montážne tolerancie.

↓

Krok 7 — Výroba prototypu a overenie

Vyrobte vzorky a vyhodnoťte skutočnú montáž vzhľadom na požiadavky projektu pred prechodom do sériovej výroby.

Tento postup je zvyčajne spoľahlivejší ako začať s:

„Potrebujeme najmenší dostupný AWG.“

HOTTEN Custom Micro Coaxial Cable Engineering

Pre projekty OEM môže spoločnosť HOTTEN vyvíjať prispôsobené mikrokoaxiálne káble a káblové zostavy podľa rozmerných, elektrických a montážnych požiadaviek aplikácie.

Súčasné konštrukcie produktov HOTTEN zahŕňajú jemné AWG možnosti, napríklad 40AWG, 42AWG, 44AWG a 46AWG, ako aj rôzne typy izolácie, ochrany, plášťa, vonkajšieho priemeru a konektorových konfigurácií. Medzi aplikácie uvedené v súčasnej produktovej dokumentácii patria drony, kamery, medicínska endoskopia a ultrazvukové zariadenia.

Pri prispôsobenej žiadosti o ponuku (RFQ) môžu inžinieri poskytnúť:

• Cieľový AWG alebo veľkosť vodiča

• Priemer kabelu

• Impedancia

• Dĺžka kábla

• Číslo súčasti konektora

• Rozloženie vývodov

• Počet koaxiálnych kanálov

• Požiadavky na stínovanie

• Požiadavky na ohybnosť/ohýbanie

• Prevádzkové prostredie

• Počet prototypov

• Očakávaný objem sériovej výroby

Ak sa presná štruktúra kábla ešte neskončila, dodávateľ môže spoločne vyhodnotiť vodič, izoláciu, stínovanie a montážnu konfiguráciu.

Ďalšie informácie nájdete v ponuke HOTTENa pre prispôsobené mikrokoaxiálne káble .

Často kladené otázky

Znamená vyššie číslo AWG hrubší vodič?

Číslo Vyššie číslo AWG znamená menší vodič. Napríklad 46AWG je menší ako 40AWG.

Je 46AWG lepší ako 40AWG pre mikrokoaxiálne káble?

Nie nutne. 46AWG umožňuje kompaktnejšiu konštrukciu kábla, zatiaľ čo 40AWG poskytuje väčší vodič. Správna voľba závisí od elektrických, mechanických a rozmerových požiadaviek.

Určuje AWG vonkajší priemer kábla?

Nie. AWG opisuje veľkosť vodiča. Konečný vonkajší priemer kábla závisí tiež od izolácie, dielektrika, stínovania a plášťa.

Znižuje menší AWG straty signálu?

Nie automaticky. Menšie vodiče majú všeobecne vyššiu odporovosť pre rovnaký materiál a dĺžku. Straty signálu v kábloch pre vysoké frekvencie závisia tiež od celkovej konštrukcie kábla, prevádzkovej frekvencie, dielektrika a iných faktorov.

Aký AWG sa bežne používa pre mikrokoaxiálne káble?

Mikrokoaxiálne konštrukcie môžu využívať veľmi jemné kalibry, vrátane 40AWG, 42AWG, 44AWG a 46AWG, v závislosti od aplikácie a návrhu kábla. HOTTEN momentálne uvádza tieto kalibre v niekoľkých mikrokoaxiálnych a lekárskych kábloch.

Môže jeden káblový zväzok obsahovať rôzne veľkosti AWG?

Áno. Vlastný zväzok môže kombinovať rôzne veľkosti vodičov alebo koaxiálne štruktúry v závislosti od elektrických a mechanických požiadaviek jednotlivých obvodov.

Aké informácie by som mal poskytnúť pri žiadosti o vlastný mikrokoaxiálny kábel?

Minimálne poskytnite požadovaný priemer vodiča (AWG), vonkajší priemer kábla, impedanciu, dĺžku, konektor, zapojenie kontaktov a aplikáciu. Ak sú k dispozícii, poskytnite tiež výkresy, zoznam súčiastok (BOM), požiadavky na trasovanie, frekvenciu, podmienky ohybu a množstvá pre výrobu prototypov a sériovú výrobu.

Záver

AWG je dôležitý parameter mikrokoaxiálnych káblov, avšak nesmie sa považovať za samostatný ukazovateľ výkonu.

Praktický prístup k výbere je nasledovný:

AWG → odpor → vonkajší priemer → pružnosť → impedancia → stínovanie → konektor → požiadavky aplikácie

Cieľom nie je vybrať najmenší ani najväčší vodič.

Cieľom je vybrať kompletnú konštrukciu kábla, ktorá spĺňa elektrické, mechanické a rozmerové požiadavky zariadenia. .

Pre aplikácie OEM zahŕňajúce husté trasovanie, miniaturizované kamery, systémy UAV, lekárske zariadenia alebo iné kompaktné elektronické zariadenia by teda výber AWG mal byť súčasťou celkového návrhového procesu mikrokoaxiálneho kábla namiesto izolovaného rozhodnutia o nákupoch.