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Impedenza connettori/adattatori HF.

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Impedenza connettori/adattatori HF.

Messaggioda Foto Utentelucaking » 1 ott 2019, 19:20

Ciao a tutti,
ho cercato informazioni a riguardo, ma ne sono uscito con meno certezze di prima.
I connettori/adattatori BNC sono gli stessi sia per le linee con impedenza 50 che 75 ohm o ci sono differenze?
Guardando sui vari siti, per ora ho visto solo quelle di prezzo, e ho notato che in molti casi non è nemmeno specificato questo parametro.
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[2] Re: Impedenza connettori/adattatori HF.

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 1 ott 2019, 21:09

I BNC vanno bene fino a 500-1000 MHz e credo che fino a quelle frequenze non dia fastidio la discontinuità che introducono nella linea, per cui 50 ohm o 75 ohm non dovrebbe fare molta differenza.
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[3] Re: Impedenza connettori/adattatori HF.

Messaggioda Foto Utenteesisnc » 2 ott 2019, 9:07

BrunoValente ha scritto:I BNC vanno bene fino a 500-1000 MHz


Confermo. Per frequenze superiori meglio usare connettori N o SMA.

BrunoValente ha scritto:per cui 50 ohm o 75 ohm non dovrebbe fare molta differenza.


Su questo non sono d'accordo. Alla frequenza di 1 GHz un disadattamento d'impedenza 50/75 Ohm significa avere un RL=-14 dB (return loss) e SWR=1,5 e se si fanno misure con una certa accuratezza si commettono errori sistematici.
I BNC ci sono con impedenza caratteristica da 50 Ohm e da 75 Ohm e sono costruttivamente differenti. Vedi foto.
Anche i cavi sono differenti : RG58 (50 Ohm) hanno diametro nominale circa 5 mm ; RG59 (75 Ohm) hanno diametro 6,15 mm. I BNC "a crimpare" devono essere scelti per il cavo competente altrimenti non li "crimpi".
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[4] Re: Impedenza connettori/adattatori HF.

Messaggioda Foto Utentelucaking » 2 ott 2019, 18:50

Grazie per le dritte, ora ho le idee un poco più chiare, se non altro su come riconoscerli.
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[5] Re: Impedenza connettori/adattatori HF.

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 2 ott 2019, 19:55

esisnc ha scritto:I BNC ci sono con impedenza caratteristica da 50 Ohm e da 75 Ohm e sono costruttivamente differenti.

Grazie Foto Utenteesisnc, non lo sapevo, ho sempre utilizzato BNC per linee a 50 ohm e mai a 75 ohm, mi è capitato di vedere dei BNC su pannelli di strumenti a 75 ohm e non ho fatto caso che fossero un po' più grandi.
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[6] Re: Impedenza connettori/adattatori HF.

Messaggioda Foto Utenteesisnc » 3 ott 2019, 11:01

BrunoValente ha scritto:Grazie esisnc, non lo sapevo


Prego!!!!

Vorrei aggiungere una considerazione, giusto per gli smanettoni (come me).

Se si lavora su elettroniche la cui frequenza in gioco è di qualche decina di kHz, o al limite centinaia di kHz, l'affermazione di BrunoValente

BrunoValente ha scritto: 50 ohm o 75 ohm non dovrebbe fare molta differenza


è corretta.

Quando si opera su elettroniche in cui la frequenza in gioco sale e la lunghezza d'onda (in m) dei segnali (lambda=c/f) diventa paragonabile alle dimensioni fisiche del circuito, allora bisogna passare a trattare i collegamenti (cavetteria/connettori) come linee di trasmissione a parametri distribuiti (le equazioni del telegrafista) e non concentrati (lumped).
A 1 GHz la lunghezza d'onda è 30 cm e quindi tutte le connessioni/linee devono essere adattate alle proprie impedenze caratteristiche, altrimenti sono guai.
A 50 Hz la lunghezza d'onda è pari a 6.000 km ed infatti i grandi elettrodotti di interconnessione e trasmissione
intercontinentali per il trasporto di energia elettrica vengono rappresentati con modelli a parametri distribuiti (resistenza/reattanza serie e conduttanza/suscettanza derivata).
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[7] Re: Impedenza connettori/adattatori HF.

Messaggioda Foto UtenteDrCox » 3 ott 2019, 16:19

esisnc ha scritto:[...]

Tutto giusto, tranne
esisnc ha scritto:[...]
A 1 GHz la lunghezza d'onda è 30 cm [...]

:D

Questo numero e' vero nel vuoto. In altri materiali la lunghezza d'onda e' diversa (di un fattore \sqrt{\mu_r \varepsilon_r})
Il discorso resta comunque valido :)
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[8] Re: Impedenza connettori/adattatori HF.

Messaggioda Foto Utenteesisnc » 3 ott 2019, 17:26

DrCox ha scritto:Questo numero e' vero nel vuoto. In altri materiali la lunghezza d'onda e' diversa (di un fattore \sqrt{\mu_r \varepsilon_r})


Azz...non ne passa una :oops: . E' vero la relazione scritta in [6] vale per lo spazio vuoto. Se il mezzo fisico della linea di trasmissione non è il vuoto (cavo con isolamento solido, stripline PCB o altro) bisogna considerare la costante dielettrica relativa che influenza il fattore di velocità che è minore di uno : un valore generico di prima approssimazione 0,7.
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[9] Re: Impedenza connettori/adattatori HF.

Messaggioda Foto UtenteDrCox » 4 ott 2019, 13:21

esisnc ha scritto: un valore generico di prima approssimazione 0,7.


In realtà dire una cosa del genere non ha molto senso. Sulla base di cosa fai questa approssimazione? Senza specificare le considerazioni che ti portano a fornire un numero, il numero stesso perde di ogni significato.

Anche considerando permeabilità magnetiche essenzialmente uguali a quelle del vuoto (tralasciamo materiali ferromagnetici e compagnia bella) il range di possibili valori della permettività dielettrica per diversi mezzi trasmissivi è piuttosto ampio.
Una microstriscia stampata su FR-4 con piste in oro di 200um di larghezza e 35um di spessore, spessore del dielettrico 1.5mm, ha ad esempio una permittività dielettrica efficace di circa 3.18. Quindi il fattore correttivo diventa 0.56.
Se al posto del FR4 usi ad esempio un Rogers RO 4350, la permittività efficace scende a 2.40 ed il fattore di correzione diventa 0.65.
Se con lo stesso materiale fai una CPW al posto della microstriscia, con larghezza delle piste 200um e gap 100um, e spessore del dielettrico 700um, ottieni una \varepsilon_{eff}=1.02, da cui un fattore di correzione 0.99.
Come vedi il range di possibili valori è molto ampio.

O_/
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[10] Re: Impedenza connettori/adattatori HF.

Messaggioda Foto UtenteDrCox » 4 ott 2019, 13:23

lucaking ha scritto: in molti casi non è nemmeno specificato questo parametro.

Puoi riportare qualche datasheet dove, come dici, non indicano l'impedenza? Mi sembra così strano...
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