Connecteur BNC: conception, types et applications

Le connecteur BNC Coax est une partie principale des systèmes de radiofréquence (RF), évalués à sa simplicité et à sa fiabilité.Il est populaire car il est facile à utiliser et fonctionne bien, ce qui en fait un choix courant dans des appareils comme les oscilloscopes, les générateurs audio, les compteurs de puissance et les générateurs de fonctions.Une autre caractéristique est son mécanisme de verrouillage à la baïonnette qui maintient la connexion en sécurité et l'empêche de desserrer en raison de petits mouvements qui pourraient affecter la qualité du signal.Le connecteur BNC maintient également l'impédance cohérente, réduisant la perte et la réflexion du signal.L'article examine de près différents types de connecteurs BNC, de conceptions, de façons de les assembler et de les comparer avec d'autres connecteurs.

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Figure 1: connecteur BNC

Le développement BNC

Le connecteur BNC (Bayonet Neill-Concelman) a été créé à la fin des années 40 pour résoudre un problème d'électronique à mesure que les appareils sont devenus plus petits.Avant le BNC, des connecteurs plus grands comme le type N et le type C étaient communs, mais ils devenaient trop grands pour les besoins modernes.

Le nom "BNC" vient de sa conception et de ses inventeurs.Le "B" signifie "baïonnette", se référant au mécanisme torsadé et verrouillé qui facilite la connexion et la déconnexion sans outils spéciaux.Les "N" et "C" représentent Paul Neill et Carl Concelman, les ingénieurs qui ont aidé à le développer.

Le connecteur BNC a été fait pour suivre les changements de technologie rapides après la Seconde Guerre mondiale, en particulier dans la communication et la diffusion.Sa durabilité et sa facilité d'utilisation l'ont rendu populaire dans de nombreux domaines, notamment les télécommunications et l'aérospatiale.

Au fil des ans, le connecteur BNC a été mis à jour pour faire correspondre les progrès technologiques.Bien qu'il ait été fait pour la première fois pour l'armée, il est devenu plus tard courant dans l'électronique commerciale et grand public également.Bien que de nouveaux connecteurs aient été développés, le BNC est toujours utilisé pour des connexions solides et à haute fréquence, montrant sa valeur durable dans l'électronique militaire et grand public.

Types de connecteurs BNC

Connecteurs BNC standard de 50 ohms et 75 ohms

Vous pouvez y penser comme différents types de routes, chacun est construit pour différentes vitesses et conditions de circulation.Le connecteur de 50 ohms est comme une autoroute à grande vitesse, gérant des signaux de données plus rapides et des fréquences plus élevées (jusqu'à 4 GHz, ou même 10 GHz).La version de 75 ohms ressemble plus à une route de la ville ordinaire, souvent utilisée pour des choses comme les câbles de télévision et les signaux de données plus lents.

Figure 2: connecteur BNC 50 ohm

Figure 3: connecteur BNC 75 ohm

Connecteurs BNC haute tension

Ces connecteurs sont conçus pour gérer jusqu'à 500 volts.Ils sont utilisés dans les industries où des signaux à haute tension sont courants, comme les laboratoires scientifiques et les paramètres industriels.

Figure 4: Connecteur BNC haute tension

Connecteurs BNC résistants à la corrosion

Fabriquées avec des matériaux qui peuvent résister à la rouille et aux dommages à l'humidité, ces connecteurs sont bons à utiliser dans des environnements humides ou corrosifs.Ils sont souvent fabriqués en acier inoxydable ou en nickel pour durer plus longtemps.

Figure 5: Connecteur BNC résistant à la corrosion

Connecteurs miniatures et micro BNC

À mesure que les appareils deviennent plus petits, il y a un besoin de connecteurs plus petits.Les connecteurs miniatures (MBNC) et micro (µBNC) fonctionnent comme des BNC standard mais sont beaucoup plus petits.Ceux-ci sont utilisés dans les petits appareils électroniques et les appareils mobiles, en particulier dans les télécommunications et l'aérospatiale.

Figure 6: connecteur MBNC

Connecteurs BNC jumeaux (Twinax)

Ces connecteurs combinent deux BNC en une seule unité et utiles lorsque deux canaux de signal distincts sont nécessaires.Ils sont souvent utilisés dans les systèmes où les signaux doivent être maintenus séparés ou isolés.

Figure 7: Connecteur BNC jumeau

Connecteurs BNC triaxiaux

Ces connecteurs fournissent un blindage supplémentaire pour protéger contre les interférences contre les autres signaux électroniques.Ils sont utilisés dans des tests scientifiques ou des environnements avec une interférence électromagnétique élevée, assurant un signal clair.

Figure 8: connecteur BNC triaxial

Formats BNC

PLIGS ET SORCES: Le format le plus fondamental et le plus commun des connecteurs BNC se compose de bouchons et de prises.La fiche, souvent appelée connecteur masculin, est insérée dans la prise ou le connecteur féminin.Ces connecteurs sont conçus pour une connexion facile et rapide et une déconnexion à l'aide du mécanisme de verrouillage à la baïonnette qui fournit une connexion fiable sans avoir besoin d'outils.Les bouchons sont fréquemment utilisés sur les câbles, tandis que les prises se trouvent sur les appareils et les panneaux.

Adaptateurs: Les adaptateurs BNC permettent une flexibilité dans la conception du système en permettant la connexion entre les différents types de câbles ou d'appareils.Les adaptateurs se présentent sous diverses formes, notamment des configurations de sexe masculin à homme, féminine à féminine et mixte.Ils peuvent convertir entre différents types de connecteurs, comme de BNC à SMA (version A de submination A) ou d'autres connecteurs RF.

Atténuateurs: Dans certaines applications, la force du signal doit être contrôlée, en particulier dans les systèmes RF sensibles où des niveaux de puissance élevés peuvent déformer les performances.Les atténuateurs BNC aident à réduire la résistance du signal au niveau souhaité, offrant un contrôle amélioré sur le flux du signal et en empêchant les dommages ou les interférences de l'équipement.

Variations de conception BNC

Connecteurs BNC droits: Les connecteurs droits sont la conception la plus simple, préférée pour leur simplicité et leur facilité d'installation.Ils permettent au câble de s'étendre directement vers l'extérieur à partir du point de connexion, ce qui les rend idéaux pour les configurations où les contraintes d'espace ne sont pas un problème.Leur chemin direct assure une perte de signal minimale et préservant l'intégrité de la transmission RF.

Figure 9: Connecteur BNC droit

Connecteurs BNC à angle droit: Les connecteurs BNC à angle droit sont conçus pour les applications où l'espace est limité, par exemple dans des racks électroniques densément emballés ou derrière des équipements placés contre les murs.Bien que ces connecteurs soient utiles dans les espaces restreints, ils peuvent introduire une légère quantité de dégradation du signal en raison du changement de direction du chemin du signal.Cependant, cette perte de signal est minime et peut être compensée dans la conception du système.

Figure 10: Connecteur BNC à angle droit

Connecteurs de montage de panneau: Certains systèmes nécessitent des connecteurs qui peuvent être montés sur des panneaux ou des boîtiers.Ces connecteurs BNC de montage en panneau sont conçus avec des brides ou des noix pour les sécuriser en place, offrant un point de connexion stable et sécurisé sur l'équipement.Selon la conception, ils peuvent offrir des capacités de mise à la terre ou de blindage améliorées pour améliorer l'intégrité du signal.

Figure 11: Connecteur de montage de panneau

Différents types de connecteurs BNC féminins

Les connecteurs BNC féminins, également appelés sockets, sont disponibles en différents types pour répondre à divers besoins de mise à la terre et de blindage.Ces différences sont importantes pour garder le signal fort et s'assurer que le système fonctionne bien dans les configurations de radiofréquence (RF).

Connecteurs de seule nuque: Ce style est utilisé pour les systèmes à basse fréquence où la mise à la terre et la correspondance de l'impédance (résistance) du signal ne sont pas telles que nécessaires.Il est facile à installer, ce qui en fait un bon choix pour des utilisations simples qui n'ont pas besoin d'une précision élevée.

Figure 12: Connecteur de noix unique

Connecteurs à haute fréquence: Pour des utilisations plus complexes dans les systèmes travaillant à des fréquences plus élevées, les connecteurs BNC féminins sont effectués avec plus de soins pour faire correspondre l'impédance et maintenir la qualité du signal élevé.Ces conceptions à haute fréquence peuvent inclure des pièces de mise à la terre supplémentaires ou utiliser des matériaux spéciaux pour réduire les interférences et garder le signal clair.Dans ces cas, même de petits décalages dans l'impédance peuvent provoquer un refléte ou une affaiblissement du signal, de sorte que ces connecteurs sont construits pour assurer les meilleures performances possibles.

Figure 13: Connecteur à haute fréquence

Comment assembler les connecteurs BNC?

• Choisissez le bon connecteur et le bon câble

Commencez par choisir le connecteur BNC correct et le câble coaxial.Assurez-vous que l'impédance du connecteur (généralement 50 ou 75 ohms) correspond au câble.Décidez également de la méthode d'assemblage: sertissage, compression ou soudure.Chaque méthode a besoin d'outils différents, alors choisissez celui qui vous convient le mieux.

• Préparez le câble

Une préparation minutieuse de câbles est requise pour une bonne connexion.Utilisez un décapant de câble coaxial pour retirer le couvercle extérieur, la couche isolante et le blindage.Cela révèlera le fil intérieur, ce qui le rend prêt pour le connecteur.Suivez les directives de longueur des instructions du connecteur et repliez le maillage du bouclier.

• Fixez le connecteur

Méthode de sertissage: Faites glisser une ferule à servir sur le câble puis insérez le câble dans le connecteur.Le fil intérieur doit passer par la pointe du connecteur.Faites glisser le ferrule vers le haut et utilisez un outil de sertissage pour le fixer sur les couches extérieures du câble.

Méthode de compression: Poussez le câble dans le connecteur jusqu'à ce que l'isolation soit uniforme avec le poteau intérieur du connecteur.Utilisez un outil de compression pour resserrer le connecteur sur le câble.

Méthode de soudure: Après avoir préparé le câble, insérez-le dans le connecteur.Souder la goupille centrale au fil intérieur.Dans certains cas, vous devrez peut-être aussi souder le corps du connecteur au bouclier du câble.

• Testez la connexion

Une fois le connecteur connecté, testez la connexion pour vous assurer qu'elle fonctionne.Utilisez un testeur de câble ou un multimètre pour vérifier les shorts ou les mauvaises connexions, garantissant que tout répond aux besoins du système.

• touches finales

Pour une protection supplémentaire, utilisez des tubes thermiques sur la zone où le connecteur rencontre le câble.Cela protégera la connexion et lui donnera un aspect plus poli.

Glan de compression par rapport aux méthodes de sertissage

Méthode des glandes de compression

La méthode de la glande de compression pour assembler les connecteurs BNC est très flexible et fonctionne bien pour les projets plus petits ou personnalisés.Il est souvent choisi lorsque la précision, la flexibilité et un assemblage facile sont nécessaires.

Cette méthode utilise une broche soudée pour connecter le centre du câble coaxial.Après cela, une glande maintient le bouclier du câble (la tresse) et le revêtement extérieur en place.La compression de la glande crée un ajustement serré, offrant un bon blindage et une mise à la terre appropriée pour garder le signal fort pour une utilisation haute fréquence.

Avantages Inconvénients

La méthode de la glande de compression correspond à différentes tailles de câbles, ce qui le rend polyvalent pour des projets utilisant différents types de câbles.Peut ne pas être aussi rapide ou cohérent que d'autres méthodes comme dans des travaux de production plus importants.

Contrairement à la méthode de sertissage, cette approche ne nécessite pas d'outils spécialisés.Des outils de base comme un fer à souder et des clés sont suffisants.Pour une production de connecteurs rapide et à haut volume, la méthode de sertissage pourrait être un meilleur choix.

Convient pour les laboratoires, les versions personnalisées ou les petits projets où des outils spécialisés ne sont pas nécessaires et le volume de production est faible.La méthode de la glande de compression peut manquer de la cohérence fournie par des méthodes plus standardisées comme le sertissage qui pourraient avoir un impact sur la qualité dans les tâches répétitives.

Méthode de sertissage

La méthode de sertissage est le meilleur choix pour les grands projets où vous avez besoin de connexions rapides, fiables et uniformes.Il utilise des outils spéciaux pour sécuriser étroitement à la fois la broche centrale et le câble pour une connexion solide et cohérente.

Comment ça marche?Tout d'abord, vous retirez le câble coaxial pour révéler le conducteur central et le bouclier.Ensuite, une épingle est serrée sur le conducteur central, et une manche en métal est serrée sur la tresse et le revêtement extérieur.Les outils de sertissage appliquent la bonne pression pour assurer une connexion sécurisée et durable qui peut gérer des conditions difficiles comme les vibrations et le stress.

Avantages	Désavantage
La méthode de sertissage fait gagner du temps, ce qui le fait Parfait pour la production de masse ou les grandes installations comme dans les télécommunications, diffusion ou grandes configurations de réseautage.	Nécessite des outils spécifiques et un câble prudent préparation.Sans les bons outils ou la bonne préparation, il peut entraîner Mauvaises connexions qui nuisent à la qualité du signal ou à des défaillances.
Les connexions serrées sont durables et fiable, réduisant le risque de perte de signal ou de connexions lâches.	Un détroit incorrect peut conduire à un mauvais Connexions, cela pourrait entraîner une dégradation du signal ou des défaillances opérationnelles.
Les outils de sertissage sont rapides et produisent des résultats cohérents, ce qui les rend idéaux pour un travail à volume élevé où la qualité et l'uniformité est importante.	Coût initial potentiellement plus élevé en raison de le besoin d'outils spécialisés.

Comparaison des connecteurs BNC, SMA et RCA

Type de connecteur	Mieux pour	Type de connexion	Avantages	Utilisations courantes
BNC	Emplois professionnels et à haute fiabilité	Se tordre	Connexion solide, stable et sécurisée	Studios de télévision, équipement médical, radiodiffusion
RCA	Électronique grand public de tous les jours	Insulter	Facile à utiliser, abordable	Systèmes audio / vidéo domestiques, consommateur électronique
Sma	Systèmes avancés à haute fréquence	Vissé	Gère les très hautes fréquences, petite taille	Systèmes satellites, micro-ondes communications

Figure 14: Connecteurs BNC, SMA et RCA

Compatibilité des câbles avec les connecteurs BNC

Les connecteurs BNC sont polyvalents et fonctionnent avec de nombreux types de câbles coaxiaux.Certains câbles communs utilisés avec les connecteurs BNC comprennent RG-59, RG-6 et RG-11.

Le RG-59 est idéal pour des distances plus courts et fréquemment utilisés dans les applications vidéo analogiques, telles que les systèmes de vidéosurveillance.Sa conception relativement mince facilite l'installation dans des espaces serrés, bien qu'il soit mieux adapté aux signaux et applications à basse fréquence qui ne nécessitent pas de longs câbles.

RG-6 est plus fort et a une qualité de signal plus élevée que RG-59.Il est utilisé dans la transmission vidéo numérique et les connexions Internet.Son isolation plus épaisse et sa capacité à gérer des fréquences plus élevées en font un choix incontournable pour les configurations qui exigent des performances plus robustes.

RG-11 est connu pour sa capacité à maintenir l'intégrité du signal sur de longues distances.RG-11 est l'option préférée pour les émissions de télévision haute définition, les installations satellites et les systèmes de télécommunications.Son diamètre plus épais réduit la perte de signal, ce qui le rend idéal pour les situations où de longs courses de câbles sont nécessaires sans sacrifier la qualité.Parce que les connecteurs BNC peuvent fonctionner avec différents câbles, ils sont utilisés dans les paramètres à domicile et professionnels.Cette flexibilité les rend utiles dans de nombreuses situations, de l'électronique domestique aux configurations de technologie spécialisées.

Figure 15: Compatibilité des câbles avec les connecteurs BNC

Conclusion

Cet article met en évidence le rôle important que les connecteurs BNC jouent dans les systèmes d'électronique et de télécommunications modernes.Il couvre tout, des types de base et des conceptions aux techniques d'assemblage plus complexes, montrant à quel point ces connecteurs sont flexibles et importants pour créer des connexions solides et sans interférence dans diverses situations.La comparaison avec d'autres connecteurs montre pourquoi les connecteurs BNC sont souvent choisis pour des utilisations fiables comme la radiodiffusion et les équipements médicaux.La discussion de la compatibilité des câbles montre également à quel point les connecteurs BNC pratiques et adaptables sont pour différents types de câbles, les aidant bien à fonctionner bien dans de nombreux paramètres.Dans l'ensemble, cet article donne une meilleure compréhension et sert de guide utile pour choisir le bon connecteur BNC pour améliorer les performances et la fiabilité du système dans le monde en évolution rapide de la technologie RF.

Questions fréquemment posées [FAQ]

1. Les connecteurs BNC peuvent-ils être réutilisés?

Les connecteurs BNC peuvent être réutilisés s'ils restent en bonne condition physique et maintiennent l'intégrité électrique.Les principaux facteurs déterminant la réutilisabilité sont l'absence de dommages physiques au corps du connecteur et aux broches, et la capacité de maintenir une connexion sécurisée et stable lorsqu'elle est accouplée.Avant de réutiliser un connecteur BNC, inspectez-le pour les broches pliées, les fils usés ou endommagés, et tout autre signe d'usure ou de dommages qui pourraient compromettre la connexion.

2. Qu'est-ce qu'un adaptateur BNC?

Un adaptateur BNC est un appareil utilisé pour interfacer entre les connecteurs BNC et d'autres types de connecteurs ou entre différents sexes ou impédances de connecteurs BNC.Il sert de pont, permettant la compatibilité et l'extension de la fonctionnalité des configurations de câbles existantes.Les types communs incluent BNC à SMA, BNC à N-type ou les adaptateurs qui changent de genre de connecteurs BNC masculins aux femmes.

3. Qu'est-ce qu'un séparateur BNC?

Un séparateur BNC est utilisé pour diviser une seule entrée BNC en plusieurs sorties, permettant à un signal d'être distribué à plusieurs appareils.Il est utilisé dans les applications vidéo, où un seul flux de caméra doit être envoyé à plusieurs moniteurs ou équipements d'enregistrement.Le séparateur doit être capable de gérer la bande passante et la fréquence du signal pour éviter la dégradation.

4. Qu'est-ce qu'un connecteur BNC masculin et féminin?

Un connecteur mâle BNC est caractérisé par une broche métallique au centre et un anneau rotatif avec des pattes à baïonnette utilisées pour le fixer à un connecteur féminin.Le connecteur BNC femelle, en revanche, présente un réceptacle pour la broche et les créneaux masculins pour accueillir les pattes de baïonnette du connecteur mâle.Cette conception permet une connexion rapide et une déconnexion tout en garantissant une connexion coaxiale stable et fiable.

5. Quelle est la fréquence maximale qui peut être transmise à l'aide de connecteurs BNC?

La fréquence maximale qui peut être transmise efficacement à l'aide de connecteurs BNC est généralement jusqu'à 4 GHz.Cependant, la plage de fréquences utilisable réelle peut dépendre de la conception et de la qualité spécifiques du connecteur.Les connecteurs BNC de haute qualité peuvent gérer les fréquences à l'extrémité supérieure de cette plage, mais les types standard sont plus utilisés jusqu'à 2 GHz.Pour les applications nécessitant des fréquences plus élevées, des connecteurs comme SMA ou N-type sont recommandés en raison de leurs meilleures performances à des fréquences élevées.