Введение

RF-коннектор для коаксиального кабеля

BNC-коннектор (аббревиатура от "Bayonet Neill–Concelman") – это миниатюрный радиочастотный разъем быстрого соединения/отсоединения, используемый для коаксиального кабеля. Он разработан для поддержания того же характеристического импеданса кабеля, и выпускается в исполнениях на 50 Ом и 75 Ом. Обычно применяется для видео- и радиочастотных соединений с частотой до 2 ГГц и напряжением до 500 вольт. Коннектор имеет байонетный механизм фиксации с двумя выступами на гнездовой части, которые входят в прорезь на корпусе вилковой части. Этот тип был впервые применен в военном радиооборудовании в 1940-х годах и с тех пор получил широкое распространение в радиосистемах, являясь распространенным типом видеоконнектора. Другие радиочастотные разъемы могут отличаться размерами и способом крепления, а также обеспечивать более высокие напряжения, более высокие частоты или трехпроводное соединение.

Имя

Коннектор был назван BNC (от Bayonet Neill–Concelman) в честь его байонетного механизма фиксации и его изобретателей Пола Нилла и Карла Конселмана. Нилл работал в Bell Labs и также изобрел N-разъем; Конселман работал в Amphenol и также изобрел C-разъем.

Описание

В BNC-разъеме на корпусе гнездовой части предусмотрены два байонетных фиксатора; полное соединение достигается четвертью оборота соединительной гайки. В нем используется внешний проводник с прорезями и пластиковый диэлектрик на разъемах обоих полов. Этот диэлектрик приводит к увеличению потерь на более высоких частотах. Выше 4 ГГц прорези могут излучать сигналы, поэтому разъем пригоден для использования, но его стабильность не гарантируется до 11 ГГц. BNC-разъемы изготавливаются для согласования с характеристическим импедансом кабеля, равным 50 Ом или 75 Ом (доступны и другие импедансы, такие как 93 Ом для ARCNET, хотя они менее распространены). Обычно они применяются для частот ниже 4 ГГц. Спецификации интерфейса для BNC и многих других разъемов описаны в стандарте MIL STD 348.

Типы

Коннекторы BNC чаще всего изготавливаются в исполнениях 50 и 75 Ом, согласованных для использования с кабелями с одинаковым характеристическим импедансом. 75-омные типы иногда можно узнать по уменьшенному или отсутствующему диэлектрику в соединительной части, но это не всегда надежный признак. В начале 1970-х годов было предложено окрашивать диэлектрический материал в красный цвет в 75-омных разъемах, однако, хотя это иногда и применяется, стандартом это не стало. 75-омный разъем немного отличается по размерам от 50-омного, но они все же могут соединяться. Следует отметить, что центральный контакт 50-омного BNC-разъема больше, чем у 75-омного, и может расширить гнездо, что приведет к некачественному соединению при последующем подключении 75-омного штекера. 50-омные коннекторы обычно рассчитаны на работу на частотах до 4 ГГц, а 75-омные – до 2 ГГц. 75-омные BNC-коннекторы в основном используются в видеосигналах (особенно HD-видео) и в центральных офисах связи DS3, в то время как 50-омные коннекторы применяются для передачи данных и радиочастотных сигналов. Многие ВЧ-приемники использовали 75-омные антенные входы, поэтому часто применялись 75-омные BNC-коннекторы. BNC с обратной полярностью (RP BNC) – это вариант спецификации BNC, который меняет полярность интерфейса. В разъеме этого типа гнездовой контакт, обычно находящийся в розетке, находится на штекере, а штыревой контакт, обычно находящийся на штекере, находится в розетке. Это гарантирует, что разъемы с обратной полярностью не будут соединяться со стандартными разъемами. Соединение происходит без повреждений. По крайней мере один производитель заявляет о высокой надежности совместимости этих коннекторов. На частотах ниже 10 МГц несоответствие импеданса между 50-омным и 75-омным коннектором или кабелем оказывает незначительное влияние. Поэтому изначально коннекторы BNC производились только в 50-омном исполнении для использования с кабелями любого импеданса. Однако, при более высоких частотах несоответствие становится все более значительным и может приводить к отражению сигнала.

Инструмент для вставки/вынимания BNC

Инструмент для вставки/извлечения BNC-разъемов, также называемый инструментом BNC, инструментом для извлечения BNC, ключом BNC или "яблокочисткой" для BNC, используется для вставки или извлечения BNC-разъемов в местах с высокой плотностью монтажа или труднодоступных местах, таких как плотно расположенные патч-панели в вещательных центрах, например, в центральных аппаратных. Инструменты BNC обычно легкие, изготавливаются из нержавеющей стали и имеют пластиковые рукоятки, напоминающие отвертку, для приложения крутящего момента. Их стержни обычно вдвое длиннее стандартного разъема. Они обеспечивают безопасное, эффективное и быстрое подключение и отключение BNC-разъемов в коммутационных панелях. Инструменты BNC облегчают доступ и минимизируют риск случайного отключения соседних разъемов.

Схожие соединители

Подобные разъемы, использующие принцип байонетного соединения, существуют, а также доступен резьбовой разъем. Военный стандарт США MIL PRF 39012 "Разъемы, коаксиальные, радиочастотные. Общие технические условия" (ранее MIL-C-39012) определяет общие требования и методы испытаний для радиочастотных разъемов, применяемых с гибкими кабелями и определенными другими типами коаксиальных линий передачи в военной, аэрокосмической и космической отраслях.

Станционные разъемы

В СССР BNC-разъемы копировались как разъемы SR. В результате перевода из имперской в метрическую систему их размеры незначительно отличаются от размеров BNC. Тем не менее, они обычно взаимозаменяемы с BNC, иногда требуя некоторого усилия для соединения.

TNC (Threaded Neill Concelman) (Трудовые компании)

Также доступна резьбовая версия разъема BNC, известная как разъем TNC (от Threaded Neill Concelman). Он обеспечивает более высокую производительность по сравнению с разъемом BNC на микроволновых частотах.

Двойной BNC или twinax

Двойные BNC-разъемы (также известные как twinax) используют ту же байонетную оболочку, что и обычный BNC-разъем, но содержат два независимых контакта (один штыревой и один гнездовой), что позволяет подключать экранированную дифференциальную пару сопротивлением 78 или 95 Ом, например RG 108A. Они могут работать на частотах до 100 МГц и при напряжении до 100 вольт. Они несовместимы с обычными BNC-разъемами. Сокращенное обозначение для разъемов twinax – BNO (Sühner).

Триаксиальная

Триаксиальные (также известные как триакс) разъемы являются разновидностью BNC, которые передают сигнал, защитный экран и провод заземления. Они используются в прецизионных электронных измерительных системах. Первые триаксиальные разъемы были разработаны с дополнительным внутренним проводником, но более поздние модели также включают трехштырьковую конструкцию, предотвращающую случайное принудительное соединение с BNC-разъемом. Существуют адаптеры, обеспечивающие возможность подключения триаксиальных и BNC-разъемов. Триаксиальное соединение также может называться соединением Trompeter.

Коннекторы высокого напряжения

Для более высоких напряжений (выше 500 В) обычно используются разъемы MHV и SHV. Разъемы MHV легко можно спутать с разъемами типа BNC, и их можно соединить с ними принудительно. Разъем SHV был разработан как более безопасная альтернатива: он не соединяется с обычными BNC-разъемами, а коснуться внутреннего проводника случайно гораздо сложнее.

Миниатюрные разъемы

Коннекторы BNC широко используются в электронике, но в некоторых областях они заменяются миниатюрными коннекторами LEMO 00, обеспечивающими значительно более высокую плотность соединений. В индустрии телевизионного вещания для продукции с повышенной плотностью применяются коннекторы DIN 1.0/2.3 и HD BNC.