Как определить волновое сопротивление кабеля: 50 или 75 Ом по маркировке и внешнему виду

Бухта кабеля без этикетки, пигтейл из коробки «от чего-то», обрезок, оставшийся после монтажа антенны. На вид все коаксиальные кабели одинаковы: чёрная оболочка, оплётка, жила. А разница между 50 и 75 Ом для передатчика принципиальна. Короткий ответ: точно волновое сопротивление определяют по полной маркировке и даташиту или антенным анализатором. Без ВЧ-прибора его можно оценить по геометрии кабеля, а разъём, магнит и происхождение дают только подсказки. Ниже — порядок проверки от надёжного к вспомогательному и таблица популярных кабелей.

Сразу: мультиметр не поможет

Волновое сопротивление характеризует соотношение напряжения и тока волны, бегущей по кабелю, — неважно, синусоида это или фронт быстрого импульса. Мультиметр измеряет только установившееся сопротивление постоянному току: по жиле вы увидите сопротивление проводника (от долей ома до десятков ом у длинного тонкого кабеля), между жилой и оплёткой — обрыв или сопротивление нагрузки на дальнем конце. Определить так Z₀ нельзя. Числа 50 или 75 задаются в основном геометрией кабеля и материалом изоляции, и берут их из даташита или измеряют откалиброванным VNA либо рефлектометром. Почему именно 50 и 75 — в статье о происхождении этих чисел. Здесь — как увидеть разницу руками.

Способ 1. Прочитать маркировку на оболочке

На большинстве кабелей каждые 30–100 см напечатан тип. Читайте обозначение полностью, вместе с суффиксами:

• RG-xx — американская система (Radio Guide). Номер сам по себе ничего не значит, это просто индекс, поэтому таблицу нужно знать или иметь под рукой. Она ниже.
• LMR-xxx (Times Microwave и аналоги). В базовой линейке все модели 50-омные, а число — примерный внешний диаметр в тысячных дюйма: LMR-400 ≈ 0,400″ ≈ 10 мм. Но есть отдельные 75-омные модели с суффиксом: LMR-240-75, LMR-400-75, LMR-600-75. Без суффикса — 50 Ом.
• xD-FB, xD-2V (3D-FB, 5D-FB, 7D-FB, 8D-FB) — японская система. Буква D означает 50 Ом, буква C — 75 Ом (например, 5C-2V — телевизионный). Число — примерный диаметр изоляции в миллиметрах.
• M17/xxx — военное обозначение по MIL-DTL-17 (ранее MIL-C-17), часто рядом с RG: M17/28-RG58, M17/113-RG316, M17/119-RG174.
• RF1.13, RF1.37, RF0.81 — тонкие кабели для пигтейлов, в продаже практически всегда 50-омные; число — внешний диаметр в миллиметрах.
• Прямые надписи: «50 OHM» или «75 OHM». Слова «SAT», «TV», «CATV», «DIGITAL VIDEO», «SDI» — типичные признаки 75 Ом.

Осторожно с RG-8X и RG-59: первый — это более тонкий 50-омный родственник RG-8, второй — 75-омный ТВ-кабель, и внешне они похожи. Если производитель неизвестен, маркировка — подсказка; точный ответ — в даташите конкретной марки.

Способ 2. Посмотреть на разъём

• F-разъём (гайка с резьбой, центральный штырь — сама жила кабеля) и IEC-штекер «под антенну телевизора» — сильный признак 75-омного тракта.
• SMA, RP-SMA, U.FL / IPEX, MHF4, MMCX, QMA, TS9, CRC9 — практически только 50-омные. В типичных антенных пигтейлах их наличие — сильная подсказка на 50 Ом, но спецификацию готовой сборки всё же стоит проверить.
• BNC, N-type, TNC, MCX — имеют и 50-, и 75-омные исполнения, внешне почти одинаковые. По самому корпусу вывод сделать нельзя; у N-type некоторые пары 50/75 ещё и механически несовместимы.
• UHF (PL-259 / SO-239) — не является разъёмом с постоянным волновым сопротивлением в широком диапазоне, он просто стоит на 50-омных кабелях радиостанций.

Есть одно исключение: неизвестный производитель мог обжать SMA на 75-омный кабель. Поэтому разъём — подсказка, а не доказательство. Если кабель куплен как антенный для LTE, Wi-Fi или дрона, с большой вероятностью всё правильно; если собран «из того, что было», проверьте геометрию.

Способ 3. Оценить по жиле и изоляции

Волновое сопротивление и есть геометрия кабеля, поэтому измерить её — самое полезное, что можно сделать без ВЧ-прибора. Для однородного коаксиала с малыми потерями приближённо:

Z₀ ≈ 138 / √εr × log₁₀(D / d),

где D — внутренний диаметр оплётки (на практике — диаметр оголённой изоляции), d — диаметр центральной жилы (для многопроволочной — диаметр пучка), εr — диэлектрическая проницаемость изоляции: около 2,3 для сплошного полиэтилена, 2,1 для тефлона (PTFE), 1,4–1,6 для вспененного полиэтилена. Зачистите конец, измерьте D и d штангенциркулем, разделите и сравните:

Примеры: RG-58 — изоляция 2,95 мм, жила 0,9 мм, отношение 3,3, то есть 50 Ом. RG-59 — 3,7 мм и 0,58 мм, отношение 6,4, то есть 75 Ом. RG-6 со вспененной изоляцией — 4,6 мм и 1,0 мм, отношение 4,5, то есть 75 Ом. LMR-400 — 7,2 мм и 2,7 мм, отношение 2,6, то есть 50 Ом. Разница между 50 и 75 в отношении почти двукратная. Но это оценка: диаметр изоляции лишь приближённо равен D, а εr вспененного материала зависит от конструкции. При известном типе диэлектрика соотношение диаметров уверенно отличает типичные 50- и 75-омные конструкции; для неизвестного вспененного, воздушного или многослойного диэлектрика это лишь подсказка, а окончательный ответ дают маркировка, даташит или измерение.

Способ 4. Оценить жилу на глаз

Если штангенциркуля нет, работает грубое правило: у 75-омного кабеля жила относительно внешнего диаметра тонкая; у 50-омного при том же внешнем диаметре — заметно толще. Сплошная или многопроволочная жила бывает у обоих, хотя во многих бюджетных бытовых 75-омных кабелях стоит одна омеднённая стальная.

• Кабель около 7 мм с одной тонкой жёсткой жилой ~1 мм в толстой мягкой изоляции — скорее всего RG-6, 75 Ом.
• Кабель около 5 мм с многопроволочной медной жилой ~0,9 мм — скорее всего RG-58, 50 Ом.
• Кабель около 10 мм с жилой 2,2–2,7 мм — RG-213, RG-8 или LMR-400, 50 Ом. Тот же диаметр с жилой 1,6 мм — RG-11, 75 Ом.

Популярный совет «проверьте магнитом: в ТВ-кабеле стальная жила» не работает. Да, жила бюджетного RG-6 — обычно сталь в медной рубашке, и магнит к ней липнет. Но стальную основу имеют и некоторые исполнения 50-омных RG-174, RG-178, RG-316: у них омеднённая или посеребрённая сталь ради прочности при малом диаметре. Магнит говорит лишь «здесь есть сталь» и ничего не говорит о волновом сопротивлении.

Способ 5. Вспомнить, откуда кабель

• Шёл в комплекте с телевизором, тюнером T2, спутниковой тарелкой, камерой видеонаблюдения — почти наверняка 75 Ом.
• Шёл с антенной для LTE-роутера, Wi-Fi, рации, GPS, приёмником или видеопередатчиком дрона — почти наверняка 50 Ом.
• Куплен в хозяйственном или строительном магазине как «антенный» без уточнений — чаще всего RG-6, 75 Ом.
• Куплен в магазине радиодеталей или связи как «для антенны 4G» — обычно RG-58, LMR или 5D-FB, 50 Ом, но смотрите маркировку.

Если нужна уверенность: анализатор за один вечер

Векторный анализатор, паспортный диапазон которого охватывает нужные частоты (для вопроса «50 или 75» хватает недорогого NanoVNA), отвечает на вопрос за несколько минут. Сделайте однопортовую калибровку open / short / load в той точке, куда подключите кабель, на дальний конец кабеля наденьте проверенную 50-омную нагрузку и выберите диапазон частот, в котором кабель имеет хотя бы четверть волны электрической длины. В 50-омном кабеле точка на диаграмме Смита будет стоять около центра, а КСВ будет около 1,0–1,1 во всём диапазоне. В 75-омном входное сопротивление будет меняться с частотой, точка опишет круг, а КСВ будет гулять между 1 и 2,25 (потери реального кабеля уменьшают размах). Для количественного измерения Z₀ пользуйтесь методикой производителя прибора, для вопроса «50 или 75» достаточно этой картинки. Как читать КСВ, отражённую мощность и потери из-за рассогласования — в статье о КСВ антенны.

Таблица популярных кабелей

Значения для LMR взяты из даташитов Times Microwave редакции 2022 года (затухание нормируется на 1000, 2500 и 5800 МГц). Для остальных кабелей приведены типичные каталожные данные распространённых марок — они отмечены знаком ≈ и у разных производителей могут отличаться на 10–20 %. Звёздочка означает интерполяцию или расчёт по данным производителя. Прочерк означает лишь, что выбранный источник не приводит значение на этой частоте; пригодность кабеля проверяют по рабочему диапазону и допустимым потерям конкретной марки.

Источники: даташиты Times Microwave LMR-195, LMR-240, LMR-300, LMR-400 (ред. 2022) и каталог TL-16 для M17/28-RG58; каталожные данные Belden как ориентир для типов RG-174 (8216), RG-316 (83284), RG-178 (83265), RG-59 (8241), RG-6 (1694A), RG-11 (1523A); даташит Molex на микрокоаксиал 1,13 мм. Кабели с таким же названием от других производителей могут иметь другую геометрию и затухание — проверяйте свой даташит.

Три вещи, которые видны из таблицы. Первая: кабели одинакового диаметра бывают и 50, и 75 Ом (RG-8X и RG-59, RG-213 и RG-11), поэтому диаметр оболочки ничего не доказывает — смотрите на жилу. Вторая: у 50-омных кабелей со вспененной изоляцией (LMR и аналоги) потери могут быть до двух раз меньше, чем у классических RG того же размера, поэтому для длинных линий берут именно их. Третья: даже LMR-400 на 5,8 ГГц теряет 0,36 дБ на метр, так что длину линии на высоких частотах всегда считают по бюджету тракта, а не «берут с запасом».

Что делать после того, как определили

Разъём подбирают по диаметрам оболочки, изоляции и жилы и по способу монтажа. Некоторые модели совместимы сразу с несколькими близкими кабелями (например, RG-174 и RG-316 имеют одинаковый диаметр изоляции), другие — только с конкретной конструкцией: обжимная гильза для RG-58 не сядет на RG-213. Проверяйте список совместимых кабелей в карточке товара; если нужного обозначения там нет, сверьте монтажные размеры. Ориентир по каталогу:

• RG-174, RG-316, LMR-100 — SMA male под обжим (RG-174 / RG-316 / LMR-100), RP-SMA male под обжим (RG-174 / RG-316 / LMR-100);
• RG-58, 3D-FB, RG-223, LMR-195 — SMA male под зажим (RG-58 / 3D-FB / RG-223 / LMR-195), N-type male под зажим (RG-58 / 3D-FB / RG-223 / LMR-195), UHF PL-259 под обжим (RG-58 / 3D-FB / RG-223 / LMR-195), BNC male под зажим (RG-58 / 3D-FB / RG-223);
• LMR-240, 4D-FB, RG-8X — SMA male под обжим (LMR-240 / 4D-FB / RG-8X), N-type male под зажим (LMR-240 / 4D-FB);
• 5D-FB, LMR-300 — N-type male под зажим (5D-FB / LMR-300), SMA male под зажим (5D-FB / LMR-300);
• RG-8, RG-213, LMR-400, SLL-400, 7D-FB — N-type male компрессионный (RG-8 / RG-213 / LMR-400), UHF PL-259 под зажим (RG-8 / SLL-400 / 7D-FB / LMR-400), SMA male под зажим (RG-8 / RG-213 / SLL-400 / 7D-FB).

Если же кабель оказался 75-омным, а система 50-омная, не спешите его выбрасывать. В приёмном тракте на длинной линии он иногда даёт меньшие суммарные потери, чем тонкий 50-омный — но только после расчёта длины, затухания и рассогласования; когда 75-омный кабель допустим в 50-омном тракте, посчитано в отдельной статье. LTE-модем также передаёт, поэтому для его 50-омного антенного порта по умолчанию берите 50-омный кабель, а 75-омный вариант оценивайте по характеристикам конкретного устройства и всего тракта. Для 5,8 ГГц, мощных передатчиков и измерений в 50-омной системе — только 50-омный кабель.

Частые вопросы

Можно ли определить 50 или 75 Ом мультиметром?

Нет. Мультиметр измеряет сопротивление постоянному току, а волновое сопротивление проявляется только для высокочастотной волны. Используйте маркировку с даташитом, оценку по геометрии или антенный анализатор.

Что означают буквы RG и номер?

Radio Guide — система обозначений, введённая в США во время Второй мировой. Номер — порядковый индекс в перечне, он не связан ни с диаметром, ни с сопротивлением. RG-58 и RG-59 — соседние номера с разным волновым сопротивлением.

LMR-400 и RG-8 — это одно и то же?

Одинаковый класс размера (около 10 мм) и одинаковые 50 Ом, поэтому разъёмы часто общие. Но LMR-400 имеет вспененную изоляцию и сплошную жилу из алюминия в медной рубашке, поэтому потери у него заметно меньше, а гнётся он хуже. Затухание — в даташите конкретной марки.

Чёрный кабель 5–6 мм без надписи — что это чаще всего?

Чаще всего RG-58, LMR-195 или 3D-FB (50 Ом, ≈5 мм), RG-8X (50 Ом, ≈6 мм) или RG-59 (75 Ом, ≈6 мм). Отличает жила: у RG-58 она обычно медная многопроволочная ~0,9 мм, у RG-59 — одна тонкая стальная ~0,6 мм. Зачистите конец и измерьте отношение диаметров.

Бывают ли пигтейлы U.FL или SMA на 75-омном кабеле?

Серийно — практически нет. U.FL, MHF4 и RP-SMA существуют только в 50-омном исполнении, SMA — практически только в 50-омном (75-омные SMA есть, но это редкая каталожная экзотика), и кабели для них (RF1.13, RG-178, RG-316, RG-174) 50-омные. Если на пигтейле стоит F-разъём — это 75 Ом и нужен переходник.

Есть кабель, а какой разъём к нему — непонятно? Напишите в чат на сайте марку кабеля или его размеры и фото среза — подберём разъём или готовый пигтейл.

Далее по теме: Дальность упала — 5 мест для проверки и U.FL, IPEX, MHF4 — это одно и то же?