N 단자

N 단자
N 단자 (수단자)
종류 RF 동축 단자
생산 역사
설계자 폴 닐
설계일 1940년대
일반 사양
지름 수단자:      2.03 cm (0.80 in)
암단자:  1.57 cm (0.62 in)[1]
(외부, 전형적)
케이블 동축 케이블
통과 대역 0–11 GHz, 종종 18 GHz까지
N 단자 (암단자)

N 단자(영어: N connector, 또는 type-N connector)는 동축 케이블을 연결하는 데 사용되는 나사산 방식의 방수형 중형 RF 단자다. 마이크로파 주파수 신호를 전달할 수 있는 최초의 커넥터 중 하나였으며, 1940년대에 벨 연구소의 폴 닐에 의해 발명되었고 그의 이름을 따서 명명되었다.[2]

설계

N 단자 결합 쌍의 단면

N 단자 및 기타 여러 커넥터의 인터페이스 규격은 MIL-STD-348에서 참조된다.[3] 원래 이 커넥터는 군사용 애플리케이션에서 최대 1 GHz의 주파수 신호를 전달하도록 설계되었으나, 오늘날 일반적인 N형 단자는 11 GHz까지의 주파수를 쉽게 처리한다. 휴렛 팩커드의 줄리어스 봇카가 설계를 정밀하게 개선하면서 이 수치는 18 GHz까지 높아졌다. 수단자는 손으로 조이며(육각 너트 버전도 사용 가능), 중심 도체와 외부 도체 사이에 공극이 있다. 결합부에는 5⁄8-24 UNEF 나사산이 있다. 암페놀은 15 inch-pound (1.7 N⋅m)의 토크로 조일 것을 권장하며,[2] 앤드류 코퍼레이션은 육각 너트 변형 모델에 대해 20 inch-pound (2.3 N⋅m)를 제안한다. 토크 한계는 나사산의 품질과 청결도에만 좌우되는 반면, 주요 작동 요구 사항은 큰 단차나 틈새 없이 양호한 RF 접촉을 유지하는 것이므로 이러한 값은 결정적이라기보다는 지표로 간주되어야 한다.

전력 등급

N 단자의 피크 전력 등급은 중심 핀 근처 공기의 전압 항복/이온화에 의해 결정된다. 평균 전력 등급은 저항성 삽입 손실로 인한 중심 접점의 과열에 의해 결정되므로 주파수의 함수다. 완벽한 부하(VSWR=1.0)를 가진 깨끗한 새 커넥터에 대한 일반적인 제조업체 곡선은 20 MHz에서 약 5000 W, 2 GHz에서 약 500 W의 한계를 보여준다.[4] 이 제곱근 주파수 경감 법칙은 주파수에 따라 표피 깊이가 감소하는 현상에서 기인한다. 낮은 주파수에서 동일한 제조사는 약 1000 V RMS를 상한선으로 권장한다. 실제 운용에서 장기간 신뢰성을 확보하기 위해, 특히 범용 부품이 대체될 수 있거나 작동 환경이 접점의 변색을 초래할 가능성이 있는 경우 5배 이상의 안전 계수를 두는 것이 드물지 않다.

임피던스 옵션

50 Ω(아래)과 75 Ω(위) N형 단자 사이의 유사성을 보여주는 사진

N 단자는 미군이 규정한 국방 표준인 MIL-STD-348을 따르며, 50옴과 75 옴 버전이 있다. 50 옴 버전은 지상 이동 무선, 무선 데이터, 페이징 및 셀룰러 시스템의 인프라에서 널리 사용된다. 75 옴 버전은 주로 케이블 텔레비전 시스템의 인프라에 사용된다. 이 두 가지 서로 다른 유형의 커넥터를 연결하면 중심 핀의 직경 차이로 인해 손상이 발생하거나 간헐적인 작동 오류가 생길 수 있다.[5]

불행히도 많은 N형 단자에는 라벨이 붙어 있지 않아, 임피던스가 혼재된 환경에서 이러한 상황을 방지하기 어려울 수 있다. 상황은 일부 75 옴 소켓 제조사가 더 큰 50 옴 핀을 영구적인 손상 없이 수용할 수 있을 만큼 충분한 스프링 탄성을 갖도록 설계하는 반면, 다른 제조사는 그렇지 않다는 점 때문에 더욱 복잡해진다. 일반적으로 50 옴 소켓은 75 옴 핀에 의해 손상되지 않지만, 헐거운 끼워맞춤으로 인해 접촉 품질이 보장되지 않는다. 이는 얇은 75 옴 수단자 핀이 암단자의 더 큰 50 옴 소켓과 간신히 맞물리게 되어 작동 불량이나 간헐적 끊김을 유발할 수 있다.

50 옴 N형 단자는 마이크로파 애플리케이션과 스펙트럼 애널라이저와 같은 마이크로파 계측기에서 선호된다. 50 옴 N 단자는 UHF 대역에서 작동하는 아마추어 무선 장치(예: 무선 송수신기)에도 흔히 사용된다.

변형

SnapN

SnapN은 2006년 로젠버거 호흐프레켄츠테크니크에서 처음 설계했으며, 널리 적용되는 N형 단자의 나사산 인터페이스를 대체하는 퀵 로킹(quick locking) 방식이다. QLF(Quick Lock Formula Alliance)의 일원이지만, 로젠버거의 엔지니어들은 QLF 버전의 퀵 락 N 단자인 QN의 성능 문제를 해결하기 위해 독자적으로 SnapN을 설계했다. 이 설계는 외부 도체의 내부 치수가 7.00 mm이고 내부 도체의 외부 치수가 3.04 mm인 원래 N형의 기본 구조적 매개변수를 유지하므로 QN과 달리 더 나은 전자적 성능을 구현한다. 수단자 N 단자는 암단자 SnapN에 꽂을 수 있다.[6]

왼나사

왼나사(또는 역나사)는 동일한 5⁄8-24 UNEF 나사 크기를 사용하지만 반대 방향으로 나사산이 나 있다. 이는 일부 무선 LAN 시스템에 사용된다.[7]

역극성 N

역극성(Reverse-polarity) 단자는 동일한 외형을 사용하지만 내부 핀의 암수를 바꾼 것이다. 이는 일부 무선 LAN 시스템에 사용된다.[7]

HN

HN 단자는 약간 더 크고(¾"-20 나사산) 고전압 애플리케이션용으로 설계되었다.[8]

응용

N형 단자는 견고함이나 저렴한 비용이 요구되는 많은 저주파 마이크로파 시스템에서 널리 사용된다. 많은 스펙트럼 애널라이저가 입력단에 이러한 커넥터를 사용하며, 0-11 GHz 범위에서 작동하는 안테나는 종종 N형 연결부를 통해 동축 케이블에 연결된다.

N 단자는 역사적으로 10BASE5 "식넷(thicknet)" 이넷과 함께 사용되었다. 일부 MAU(Medium Attachment Unit)는 수단자와 암단자 N 단자를 모두 갖추고 있어, 효과적인 패스스루를 위해 MAU가 두 개의 N 단자 캡이 씌워진 두꺼운 동축 케이블 사이에 들어갈 수 있었다. 그러나 뱀파이어 탭을 통해 끊어지지 않은 케이블에 MAU를 부착하는 것이 더 일반적이었다.

같이 보기

위키미디어 공용에 N 단자 주제와 관련된 미디어 분류가 있습니다.

각주

  1. ↑ “Radiall R191381000 datasheet” (PDF). 
  2. ↑ 가 나 Amphenol, 《N type datasheet》 (PDF) 
  3. ↑ 《RADIO FREQUENCY CONNECTOR INTERFACES FOR MIL-DTL-3643, MIL-DTL-3650, MIL-DTL-3655, MIL-DTL-25516, MIL-PRF-31031, MIL-PRF-39012, MIL-PRF-49142, MIL-PRF-55339, MIL-DTL-83517》 B wi change 3판. US DOD. 2017년 1월 22일. 2015년 4월 14일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2018년 11월 17일에 확인함. 
  4. ↑ 《RF Coaxial connectors General catalogue》 2017판. Huber+Suhner. 369쪽. 2023년 11월 25일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2026년 3월 17일에 확인함. 
  5. ↑ Golio, Mike (2008). 《The RF and Microwave Handbook, Second Edition》. CRC. 8–7쪽. ISBN 978-0-8493-7217-9. 
  6. ↑ “RF Coaxial Connectors”. 《www.rosenberger.com》. 
  7. ↑ 가 나 “WiFi and Broadband RF Coax Connectors Product”. 《www.rfcoaxconnectors.com》. 2018년 5월 30일에 확인함. 
  8. ↑ “HN-Type Connectors - Connectors”. 《www.amphenolrf.com》. 

Content Disclaimer

Informasi ini disarikan dari Wikipedia dan disajikan kembali untuk tujuan edukasi. Konten tersedia di bawah lisensi CC BY-SA 3.0. Kami tidak bertanggung jawab atas ketidakakuratan data yang bersumber dari kontribusi publik tersebut.

  1. The information displayed on this website is sourced in part or in whole from Wikipedia and has been adapted for the purpose of restating it. We strive to provide accurate and relevant information, however:
  2. There is no guarantee of absolute accuracy. Wikipedia is an open, collaborative project that can be edited by anyone, so information is subject to change.
  3. It is not intended to constitute professional advice. The content displayed is for informational and educational purposes only. For important decisions (e.g., medical, legal, or financial), please consult a professional.
  4. Content copyright. Wikipedia is licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike License (CC BY-SA). This means that content may be reused with appropriate attribution and shared under a similar license.
  5. Responsible use. Any risk arising from the use of information from this website is entirely the responsibility of the user.