UHF 단자

UHF 단자
PL-259 (수) 플러그. 외경은 약 18 mm이다.
종류 RF 동축 단자
생산 역사
설계일 1930년대
제조사 다양함
일반 사양
지름 18 mm (0.71 in) (일반적)
케이블 동축
통과 대역 일반적으로 0–100 MHz
단자 SO-239 (소켓)
PL-259 (플러그)
전기
신호 비일정 임피던스
최대 전압 피크 500 볼트
중심 핀이 납땜된 "클래식" UHF 단자. 뒷면의 편조 차폐막 갈래가 완전히 다듬어지지 않은 상태이다.
SO-239(앞)에서 BNC(뒤)로 변환하는 어댑터.

UHF 단자는 상당히 흔하지만 오래된 유형의 나사식 RF 단자를 일컫는 명칭이다. 이 단자 설계는 라디오 업계에서 사용하기 위해 1930년대에 발명되었다. 이는 대형 무선 장비의 HF 송신 선로에 널리 쓰이는 표준 단자이며, 소형 휴대용 장비에는 주로 BNC 단자가 사용된다.

"UHF"라는 명칭은 혼란의 원인이 되는데, 이는 주파수 대역의 명칭이 변경되었음에도 단자의 이름은 바뀌지 않았기 때문이다. 이 설계는 "UHF"가 30 MHz 이상의 주파수를 의미하던 시대에 명명되었다. 오늘날 극초단파(UHF) 용어는 300 MHz에서 3 GHz 사이의 주파수로 정의되며 과거에 UHF라 불리던 주파수는 현재 초단파(VHF)라고 부른다.

이 단자를 대체한 현대적 설계와 달리, 소위 "UHF" 단자 시스템의 기계적·전기적 특성을 규정하는 유효한 사양이나 표준은 존재하지 않으며, 이로 인해 전기적 또는 기계적 목적에 대한 적합성이 보장되지 않는 사실상 퇴물이 된 설계이다. 시중의 UHF 단자 성능이 일정하지 않다는 증거들이 존재한다. 테스트 결과에 따르면 N 단자 및 BNC 단자와 같이 제2차 세계 대전 이후 도입된 단자 설계들이 현대의 UHF 주파수에서 'UHF' 단자보다 전기적으로 우월하다. 다른 테스트에서는 UHF 단자 샘플이 최대 435 MHz까지의 주파수에서 신호에 미치는 영향이 미미하다는 결과가 나오기도 했다.

다른 명칭

이 단자는 100 MHz 이하의 주파수에서 신호를 안정적으로 전달한다. 결합 쉘은 ⁠5/ 8 ⁠ 인치 24 tpi UNEF 표준 나사를 사용한다. 가장 대중적인 케이블 플러그와 그에 대응하는 섀시 장착형 소켓은 과거 미 육군 통신대 명칭인 PL-259(플러그 #259)와 SO-239(소켓 #239)로 불린다. 이들은 각각 미 해군 규격 49190 및 49194라고도 불린다.

PL-259, SO-239, PL-258 등 군 당국이 사용한 여러 관련 명칭들은 특정 기계적 설계를 지칭하며, 현재는 통칭 UHF 단자라고 불리는데, 이는 오늘날 사용되지 않는 'UHF'의 과거 의미를 따르는 것이다. 이 명칭들은 JETDS, 그 전신인 AN 시스템, 그리고 초기 SCR (Set, Complete, Radio) 시스템에서 유래했다.

특성

기계적 특성

설계상 모든 UHF 단자 계열은 차폐 연결을 위해 ⁠5/ 8 ⁠ 인치 24 tpi 나사산 쉘과 내심 도체를 위해 직경 약 0.156인치(4 mm)의 핀과 소켓을 사용하여 결합한다. 16 mm 직경에 1 mm 미터법 나사를 사용하여 호환되지 않는 유사 단자(M 단자)들이 생산되기도 했지만, 이들은 특허 및 군사 규격으로 정의된 표준 UHF 단자가 아니다.

서지 임피던스

UHF 단자는 비일정 서지 임피던스를 갖는다. 이러한 이유로 UHF 단자는 일반적으로 HF 대역과 현재의 VHF 주파수 대역 하위 범위에서 사용 가능하다. 이름과 달리 UHF 단자는 현대의 UHF 대역의 고성능 애플리케이션에서는 거의 사용되지 않는데, 이는 비일정 서지 임피던스가 100 MHz 이상의 주파수에서 측정 가능한 전기적 신호 반사를 일으키기 때문이다.

임피던스 불연속과 그에 따른 손실의 거의 전부는 UHF 암 단자인 SO-239에서 발생한다. 적절한 후드가 씌워진 일반적인 SO-239 UHF 암 단자는 표준 50 옴 선로 임피던스와 약 35옴의 차이를 보인다. 불연속 구간의 길이는 보통 ⁠1/ 2 ⁠ 인치이며, 이 구간에서 암 핀이 수 핀에 맞물리기 위해 넓어진다. 이러한 임피던스 불연속은 암 핀 영역에 벌집 모양의 유전체를 사용하여 임피던스를 약 46옴으로 높임으로써 완화할 수 있다. 많은 VHF / UHF 아마추어 무선 운용자들은 50옴 서지 임피던스를 유지하는 특수 UHF 암 단자를 사용한다.

전력

UHF 단자 일부 샘플은 500 V의 피크 전압 정격을 기반으로 1 킬로와트가 넘는 피크 RF 전력을 견딜 수 있다. 실제로는 일부 UHF 단자 제품이 4 kV 이상의 피크 전압을 견디기도 한다. 제조사들은 보통 3–5 kV 범위에서 UHF 점퍼를 테스트하고 보증한다. UHF 단자는 1500+ 와트 출력의 HF 아마추어 무선 증폭기에 표준으로 사용된다.

실제 전압 제한은 중심 도체와 차폐막 사이의 공극에 의해 결정된다. 중심 핀 직경과 접촉 면적은 핀 발열이 문제가 되지 않을 만큼 충분히 크다. UHF 단자는 일반적으로 단자 고장보다 케이블 발열에 의해 제한된다.

환경 내성

UHF 단자는 방수 기능을 갖추고 있지 않다.

적용

많은 용도에서 UHF 단자는 N 단자 및 BNC 단자와 같이 결합 부위 전체에 걸쳐 더 일정하고 균일한 서지 임피던스를 갖는 후속 단자 설계로 대체되었다. UHF 단자는 여전히 아마추어 무선, 시민 밴드 라디오, 해상 VHF 무선 애플리케이션에 널리 사용된다.

UHF 단자는 또한 1950년대부터 1970년대 후반까지 텔레비전 방송 및 비디오 장비에서 컴포지트 및 컴포넌트 비디오 신호용으로 사용되었으나, 1970년대 후반에 들어서 전문 및 산업용 비디오 장비에서는 BNC 단자로, 소비자용 비디오 하드웨어에서는 RCA 단자로 대부분 대체되었다.

같이 보기

내용주

  1. 1 2 3 4 20세기 후반부터 "UHF"라는 용어는 ITU 및 IEEE의 공식 무선 대역 지정에서 300 MHz ~ 3 GHz 대역으로 정의되었다.
  2. ↑ 양방향 SO-239 단자는 SO-238로 지정되어 있다.
  3. ↑ 일부 국가(예: 이스라엘)에서는 PL 커넥터라는 용어가 아날로그 폰 커넥터와 혼동되어 사용되기도 한다.

각주

  1. 1 2 3 4 5 6
    “'UHF' connector test results”. Connectors. 《Hamradio.me》. October 2011. 31 January 2012에 확인함.
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  3. ↑ US patent 4085366, Padgett, Billy, "Noise reduction device for citizens' band transceivers", published 18 April 1978, assigned to Padgett, Billy
  4. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
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  7. 1 2 3 4 5 6 7
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  9. ↑ “Pretty lousy (PL) 259 connectors – the test”. Connectors. 《Hamradio.me》. July 2011. 2015년 5월 16일에 확인함.
  10. ↑ 〈Introduction to UHF〉 18판. 《The Radio Amateur's Handbook》. West Hartford, CT: 미국아마추어무선연맹. 1941. 362–363쪽. In amateur work, the ultra-high-frequency region is considered to include the 56 to 60 MC band and all higher frequency bands available for amateur use.
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  16. ↑ US patent 2233166, Hahn, William C., "Means for transferring high frequency power", published 25 February 1941, assigned to General Electric Co.
  17. ↑ “The UHF type connector under network analysis”. Chris's amateur radio and electronics resource pages (VK3JEG). 12 April 2003에 원본 문서에서 보존된 문서. 31 January 2012에 확인함 – qsl.net 경유. ... at 432 MHz ... we see a loss in the order of 1.0 dB; this equates to a transmission loss of around 6 Watts with 25 Watts input.
  18. ↑ “A look at the UHF connector”. UHF connector compensation. 《W0QE.com》. Technical topics. 2018년 9월 16일에 확인함.
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  20. ↑ “Lab tests SMA, BNC, TNC, and N connectors”. Connectors. 《Hamradio.me》. August 2011. 2012년 1월 31일에 확인함.