线缆、连接器和适配器指南

电缆和电缆连接器是做什么的？

同轴电缆是RFID读卡器与天线之间的关键连接。它们也可用于连接辅助设备，如天线集线器和多路复用器，在某些应用中。同轴电缆是由金属和橡胶绝缘的铜芯组成的能量导体。RFID读卡器产生的能量通过读卡器的天线端口，进入第一个连接器，再穿过电缆，再从另一个连接器输出，最终进入天线。电缆绝缘越好，过程中能量损失越少。[想了解更多关于系统中的RFID能量流动，请阅读：射频物理学：RFID系统中的能量如何流动]。

同轴电缆的组成部分

电缆只有一个任务——传递能量;但同样重要的是，电缆必须合理建造以抵御潜在能量损失。能量损失在每个系统中都会发生;关键是要理解电缆是如何丢失的，以便对抗它。

同轴电缆由三个部分组成，了解这些部分对于选择适合应用的电缆非常重要。

长度——电缆越长，能量传播距离越远。没有天线线缆是完全绝缘的;所以，能量传播得越远，损失的能量就越多。在某些应用中，由于应用的特殊性质，读卡器距离天线更远。如果必须使用长电缆，使用相应程度的绝缘层以应对损耗非常重要。

绝缘等级——绝缘等级越高，电缆越粗、保护越好。UHF同轴电缆最常用的额定值是195系列、240系列和400系列。较粗且绝缘性强的电缆缺点是电缆较不柔软，且在狭窄空间中可能难以定位。

连接器——连接器位于电缆的两端，其类型由应用中使用的读卡器和天线上的连接器决定。接下来，本指南将介绍哪些类型的连接器彼此兼容。

电缆损耗的确定

电缆损耗是指电缆损失的电力量，由绝缘等级和电缆长度决定。对于需要最大功率运行以实现长距离读取或高速跟踪的应用，读卡器的发射功率、电缆损耗和天线增益将发挥关键作用。下面是一张按长度划分的电缆损耗图表，适用于每种绝缘等级。这张图表显示了两者之间的相关性，以便在电缆需要加长时，可以使用更高的绝缘额定来抵消损耗。

*值得注意的是，功率是以分贝刻度测量的，每减少3 dB，功率减半。降低6 dB的功率设置只剩25%，依此类推。同样，每增加3 dB，发射功率就翻倍。

如果应用无法达到预期的读取范围，读取器和电缆损耗可以很容易地计算和调整。如果应用从电缆中损失过多能量，可以考虑缩短电缆长度和/或提高绝缘额定值，以确保天线接收更多能量。

为了轻松计算RFID天线接收的功率，请参见下方公式。

发射功率（dBm）- 电缆损耗（dB）= 天线输入

此外，如果进入天线的功率不足，可以使用增益更高的天线。为了计算天线处的总系统功率输出，可以使用以下公式：

发射功率（dBm）- 电缆损耗（dB）+ 天线增益（dB）= 系统输出

30 dBm – 3 dB + 6 dB = 33 dBm

请注意，大多数区域限制了天线点的总功率输出。例如，FCC规定总功率输出限制为4瓦或36 dBm。务必核实您所在地区的法规，确保系统符合规定。

尺寸比较

同轴电缆连接

在RFID系统中，将天线连接到读卡器并不难，但购买能够连接硬件的正确电缆则可能非常繁琐。可以使用多种类型的电缆连接器，每种都由硬件上的连接器决定。下图介绍了最受欢迎的同轴连接器类型，并介绍了每种类型的简要信息。

线索（男性与女性）

在同轴电缆连接器或适配器上，螺纹要么位于连接器的外侧，要么位于连接器的内侧。每种类型的连接器都用两个术语：

中心引脚（正常极性与反极性）

同轴连接器的中心引脚是导电射频能量的元件，也是识别其类型及兼容条件的关键之一。连接器的中心针脚有两种选择，普通极性或反极性。

正态极性

示例包括：TNC、SMA、N-TYPE、BNC

母头/插孔——普通母头插头的螺纹在外侧，中间有一个孔用于接纳公头/插头的中心针脚。

公头/插头——公头/插头的螺纹在内侧，中间有一个金属销钉，可以插入母头/插孔连接器。

主要要点：正常极性=中心引脚位于公中连接器。

反向（RP）极性

例如：RP-TNC、RP-SMA

母头/插孔——反极性母头/插孔连接器外侧仍有螺纹，但由于极性反转，中心针脚位于连接器内侧。

公头/插头——反极性公头/插头内侧仍有螺纹，但由于极性反转，孔位于连接器内侧。

主要要点：反极性=中心引脚位于母连接器中。

换乘

确保两个连接器能够正确连接并按预期工作，有时会是一项令人困惑且繁琐的任务。例如，如果RFID读卡器配备了RP-TNC母头连接器，它应该连接到RP-TNC公头、TNC母头还是TNC公头？这四种类型名称和尺寸相似，订购错误类型可能会给项目带来数天的延误。以下是一些遵循的规则，以及一个简化流程的视觉连接指南。

规则#1——相似类型会连接。

示例：TNC连接到TNC;SMA

规则#2——相似极性相连。

示例：RP-SMA连接到RP-SMA;;RP-TNC 连接到 RP-TNC

规则#3——异性/线性类型会连接。

示例：SMA雄性连接SMA雌性，RP-TNC雄性连接RP-TNC雌性

适配器用于连接任意两个本应不兼容的同轴连接器。有两种情况下可能需要同轴适配器：

1. 如果电缆上的一个或两个连接器与RFID读卡器或天线不兼容，购买错误连接器的线缆很容易发生;不仅有些名字相似，照片中也相似。
2. 为了节省尝试不同天线和读卡器的费用。如果应用仍处于测试阶段，可以购买多种天线和/或读卡器进行实验。与其购买多条不同连接器的线缆以匹配每个读卡器/天线组合，不如购买一根线缆和几种不同的适配器。这可以节省测试时间和费用。