동축 케이블의 종류와 선택 방법의 포인트를 자세하게 해설

동축 케이블은 통신이나 방송, 계측 기기 등 폭넓은 분야에서 사용되는 케이블의 일종입니다. 그러나, 동축 케이블의 종류는 많기 때문에, 어느 것을 사용하면 좋은 것인가 헤매어 버리는 분도 많은 것은 아닐까요.

이번은, 동축 케이블의 기본적인 지식으로부터 품명 기호의 읽는 방법, 종류에 대해서까지 상세하게 해설합니다. 또한 선택 방법에 대해서도 소개하고 있으므로 최적의 동축 케이블을 선택할 때 참고하십시오.

동축 케이블의 기본 지식

동축 케이블은 일반적으로 가전 양판점 등에서도 판매되고 있습니다. 그러나 종류가 많기 때문에 목적에 맞는 동축 케이블을 선택하는 것은 어렵습니다. 먼저 동축 케이블의 기본 지식에 대해 설명합니다.

동축 케이블이란?

동축 케이블은 전기 신호를 효율적으로 전송하기 위해 설계된 케이블로, 특히 고주파 신호의 전송이 뛰어난 것이 특징입니다. 따라서 TV 안테나와 인터넷 연결, 무선 통신, 감시 카메라 등 다양한 용도로 사용되고 있습니다.

또, 동축 케이블의 실드 효과가 높기 때문에, 외부로부터의 간섭을 받기 어렵고, 신호의 손실이 적은 점도 메리트의 하나입니다. 케이블로서는 비교적 부드럽기 때문에, 좁은 장소나 복잡한 배선 경로에도 대응할 수 있어 설치의 자유도가 높기 때문에 편리하게 되어 있습니다.

동축 케이블 구조

동축 케이블은 중심 도체, 절연체, 외부 도체(실드) 및 외부 코팅의 네 가지 주요 부분으로 구성됩니다. 중심 도체는 신호를 운반하는 역할을 하며 일반적으로 구리와 알루미늄이 사용됩니다. 절연체는 중심 도체를 외부 도체로부터 격리시켜 신호의 누설을 방지하는 역할을 합니다. 외부 도체는 차폐라고도 하며 전자기 간섭(EMI)으로부터 신호를 보호하고 신호의 안정성을 보장합니다. 외부 코팅은 전체 케이블을 보호하고 물리적 손상을 방지합니다.

동축 커넥터란?

동축 커넥터는 동축 케이블의 끝에 설치되고 다른 동축 케이블 및 전자 장치에 연결하는 장치입니다. 동축 케이블은 중심 도체와 외부 도체가 동축에 배치되므로 특정 표준에 따라 커넥터가 필요합니다. 동축 커넥터를 사용하면 신호 손실을 최소화하고 고주파 신호 전송을 효율적으로 수행할 수 있습니다.

동축 커넥터에는 여러 종류가 있으며 용도에 따라 구분됩니다. 대표적인 종류는 F형 커넥터, BNC 커넥터, N형 커넥터, SMA 커넥터입니다. F형 커넥터는 주로 TV의 안테나 케이블에 사용되고 BNC 커넥터는 방송 기기나 측정 기기에 널리 사용되고 있습니다. 또한 N형 커넥터는 내구성과 고주파 특성이 우수하며 무선 통신 기기나 기지국에서 자주 사용됩니다. SMA 커넥터는 고주파수 대역에서 사용하기에 적합하며 무선 LAN 및 휴대 전화 기지국 등에서 사용됩니다.

임피던스란?

임피던스는 동축 케이블의 기본 특성 중 하나로, 전기 신호가 케이블을 통과할 때의 저항값을 나타냅니다. 일반적으로 50Ω(옴)과 75Ω이 자주 사용됩니다. 50Ω은 주로 통신이나 데이터 전송에 사용되고, 75Ω은 TV의 안테나 케이블 등에 사용된다고 기억하는 것이 좋습니다. 일반적으로 품명 기호에는 이 임피던스가 명시되어 있어 케이블의 용도를 선정할 때의 중요한 지표가 됩니다.

후술하는 품명 기호를 이해하기 위해서도 임피던스에 대한 지식이 필요합니다.

동축 케이블의 종류

동축 케이블의 종류는 이용 목적에 따라 다양합니다. 그 중에서도 JIS 규격과 MIL 규격의 동축 케이블이 많이 사용되고 있습니다. 동축 케이블의 종류를 이해하려면 품명 기호를 확인하는 것이 중요합니다. 동축 케이블의 품명 기호는 표준에 따라 특정 정보를 전달하는 데 사용됩니다.

품명 기호는 케이블의 특성과 사양을 즉시 이해하는 데 중요한 정보입니다. 여기에서는 JIS 규격과 MIL 규격의 품명 기호를 읽는 방법을 포함하여 동축 케이블의 종류에 대해 설명합니다.

JIS 표준

JIS 규격은 일본 산업 규격의 케이블입니다. JIS 표준에 따라 제조된 동축 케이블은 신뢰성과 안전성이 높으며 다양한 용도에 적합합니다.

JIS 표준에서 품명 기호는 일반적으로 알파벳과 숫자의 조합으로 구성되며 각각은 특정 의미를 갖습니다.

숫자와 알파벳의 의미는 다음과 같습니다.

1. 대응 주파수	BS/CS 방송 대응의 경우 「S」가 붙는다 대응하지 않는 경우는 문자가 붙지 않는다
2. 케이블 두께(직경)	1.5：2.9～3.4mm 3：5.3～6.5mm 5：7.3～8.3mm 7：10～10.4mm 두꺼울수록 숫자가 커지고 손실이 감소
3. 케이블 임피던스	C:75Ω(TV용) D:50Ω(무선용)
4. 절연체의 종류	2: 폴리에틸렌 F: 발포 폴리에틸렌 HF: 고발포 폴리에틸렌
5. 외부 도체·시스의 종류	B：이중 편조・알루미늄박 테이프 부착 편조선 V：일중편조・비닐 W: 이중 편조·비닐 T：삼중편조・비닐

예로서 「S-5C-2V」를 살펴보면 다음과 같이 해석할 수 있습니다.

S：BS/CS 방송 대응

5: 굵기 7.7mm

C:75Ω(TV용)

2: 폴리에틸렌

V：일중편조・비닐

일중 편조와 이중 편조는 외부 도체의 조편이 얼마나 겹치는지를 나타냅니다. 이중 편조라면 이중, 삼중조편이면 삼중이라는 것입니다. 또, 동축 케이블의 굵기는, 굵을수록 손실이 줄어듭니다만, 한편으로 가는 쪽이 사용하기 쉬워집니다.

JIS 규격의 종류별 두께와 손실의 기준은 다음과 같습니다.

케이블 종류 예	두께(외부 피복의 외경) 기준	감쇠량(손실) 기준
1.5D(50Ω), 1.5C(75Ω)	2.9~3.4mm 전후	10MHz ＠82～106dB /km 전후
3D(50Ω), 3C(75Ω)	5.3~6.5mm 전후	10MHz ＠35～47dB /km 전후
5D(50Ω), 5C(75Ω)	7.3~8.3mm 전후	10MHz ＠25～30dB /km 전후
7C(75Ω)	10~10.4mm 전후	10MHz ＠20～22dB /km 전후
8D(50Ω)	11~12.4mm 전후	10MHz ＠17～20dB /km 전후
10D(50Ω)	13.1~14.7mm 전후	10MHz ＠14dB /km 전후

MIL 표준

MIL 규격(Military Specification and Standards)은 미국 국방부가 제정한 규격으로 동축 케이블의 성능과 품질을 보증하기 위한 기준으로 널리 채용되고 있습니다. MIL 규격의 품명 기호는, 언뜻 보면 복잡해 보일지도 모릅니다만, 각 부분에 각각 의미가 있습니다. 그 품명 기호를 이해함으로써 케이블의 특성과 용도를 정확하게 파악할 수 있을 것입니다.

일반적으로 MIL 표준의 품명 기호는 여러 세그먼트로 나뉩니다. 첫 번째 세그먼트는 "MIL-C-17"과 같은 형식으로 시작하며, 이는 "MIL 표준의 동축 케이블임"을 나타냅니다. 이 부분은 MIL 표준의 카테고리를 나타내는 중요한 요소입니다.

다음에 오는 것이 「RG」의 문자열입니다. 이것은 "Radio Guide"의 약자 *이며 케이블 유형을 나타냅니다. 예를 들어, RG-58 및 RG-59와 같은 번호가 이어지지만, 이는 케이블의 특성, 특히 임피던스 및 직경과 관련이 있습니다. RG-58은 50Ω, RG-59는 75Ω의 임피던스를 가지며, 용도는 JIS 규격에서 설명한 것과 같습니다.

*Radio frequency coaxial cable General purpose의 약어와의 설도 있어

또한, 뒤에 오는 숫자와 문자는 더 구체적인 특성을 나타냅니다. 예를 들면 「A/U」나 「B/U」라고 하는 기호는, 케이블의 버젼이나 개량점입니다. 「A」는 최초의 버젼, 「B」는 개량판이 됩니다. 또한 "U"는 "Universal"을 의미하며 일반 용도에 적합함을 나타냅니다.

그 외에도 외피 재질이나 실드의 종류를 나타내는 기호가 추가될 수 있습니다. 예를 들어 "PTFE"는 폴리테트라플루오로에틸렌 코팅을 의미하며 고온 환경에서도 사용할 수 있습니다.

「RG-58A/U」라면, 다음과 같이 해석할 수 있습니다.

RG: Radio Guide

58：형식번호(JIS 규격과 달리 두께가 아니라 제정순)

A: 부여 기호(알파벳순으로 흔들림)

U:Universal

MIL 표준 케이블의 예는 다음과 같습니다.

케이블 예	두께 기준	특징
RG-174 / U	2.5mm 전후	1.5D 케이블보다 가늘고 처리가 좋은 케이블.
RG-316 / U	2.4mm 전후	절연체・외부 피복에 테플론계의 재질을 사용한 고품질 케이블.
RG-58 / U	5.0mm	3D보다 약간 얇은 50Ω 케이블. RG-58A/U는 중심 도체가 꼬인 선이 된다.
RG-62 / U	6.2mm	임피던스 93Ω 케이블. RG-62A/U는 외부 코팅이 비전이성 PVC가 된다. 그 외, 재질·구조·치수는 동일한 것이 많다.
RG-8 / U	10.3mm	8D보다 약간 얇은 50Ω 케이블.
RG-14 / U	13.8mm	10D 상당의 50Ω 케이블. 이중 편조로 10-2W에 가깝다.

고주파 측정용 케이블

고주파 측정 케이블은 특히 고주파수 대역에서의 신호 측정에서 정확성과 신뢰성이 요구되는 시스템에 사용됩니다. 주파수 대역은 18~60GHz까지 대응하며 매우 높은 주파수를 전송하기 때문에 전기적 특성과 물리적 특성이 엄격하게 관리됩니다.

또, 고주파 측정용 케이블은 「SMA」나 「N」을 비롯한 고주파용의 소형 커넥터에도 설치 가능합니다. 커넥터에서도 고주파수 대역에서 사용하기에 적합한 설계가 실시되어 엄격한 기계적 정밀도와 전기적 특성이 요구됩니다.

또한 온도 특성도 고려해야 하는 요소입니다. 고주파 측정은 종종 까다로운 환경 조건에서 수행되므로 케이블이 고온 또는 저온에 관계없이 안정된 성능을 유지할 수 있어야 합니다. 그 때문에, 내열성이나 내한성이 뛰어난 소재가 선택되는 경우가 많습니다.

세미 플렉시블

세미 플렉시블 케이블은 일반적인 플렉시블 케이블과 리지드 케이블의 좋은 부분을 맞추어 유연성과 안정성의 균형을 맞추는 것이 특징입니다. 세미 플렉시블 케이블은 내부 도체와 외부 도체 사이에 특정 모양의 절연체를 사용하여 굽힘 용이성과 우수한 전기 성능을 모두 유지할 수 있습니다.

세미플렉시블 케이블은 고주파 신호의 전송이 우수하며, 특히 계측기기나 고주파 시험장치 등의 용도로 널리 사용되고 있습니다. 굽힘 반경이 비교적 작고, 좁은 공간에서도 취급이 쉽기 때문에, 설치나 배선 작업을 하기 쉬운 점이 특징입니다. 또한 리지드 케이블에 비해 경량이면서도 우수한 실드 성능을 가지고 있습니다.

또한, 주파수대는 18~40GHz까지 대응하고 있어, 고주파용 소형 커넥터의 설치도 가능합니다.

세밀리 지드

세밀리지드 케이블은, 유연성이면서도 일정한 경도를 가지고 있는 것이 특징입니다. 주파수 대역은 18~50GHz까지 대응하고 있어, 고주파 신호의 전송에 있어서 뛰어난 성능을 발휘합니다. 플렉시블 케이블보다 높은 주파수에서의 동작이 가능하며, 20GHz 이상의 고주파대에서의 사용에도 적합합니다.

세밀리지드 케이블은 세미 플렉시블 케이블보다 실드 성능이 높고 감쇠가 적은 케이블입니다. 실드 성능이 우수하여 외부로부터의 전자기 간섭을 효과적으로 방지합니다.

또한 세밀리 지드 케이블은 가공의 용이성도 특징입니다. 세밀리지드 케이블은 구부러지므로 설치 장소에 따라 모양을 조정할 수 있습니다. 그러나 유연한 케이블만큼 자유롭게 구부릴 수 없기 때문에 취급에주의가 필요합니다. 특히 좁은 공간이나 복잡한 배선이 필요한 경우에는 사전에 구부리는 형상 등을 확인해 둡시다.

세밀리지드 케이블은 고온 환경이나 기계적인 스트레스에도 강하다는 장점도 있습니다. 내구성이 높기 때문에 장기간에 걸쳐 안정된 성능을 발휘할 수 있습니다.

동축 케이블 선택 방법

여기에서는 스스로 동축 케이블을 선택할 때 알아두고 싶은 포인트를 소개합니다. 동축 케이블은 다음 순서로 선택하는 것이 좋습니다.

1. 임피던스
2. 주파수 대역
3. 케이블 두께
4. 케이블 길이
5. 케이블 경도

우선, 접속하는 기기에 맞추어 커넥터의 형을 결정해, 다음에 동축 케이블을 선택해 가면 좋을 것입니다.

1. 임피던스

JIS 표준의 동축 케이블은 임피던스에 따라 50Ω과 75Ω으로 나뉩니다. 임피던스를 선택할 때는 송수신 기기나 안테나에 맞추어 선택합니다. TV용으로 구입하고 싶은 경우는 「75Ω」을 선택해, 데이터 통신이나 무선에 사용한다면 「50Ω」를 선택합시다.

실수로 임피던스가 다른 케이블을 사용하면 신호 반사나 손실이 발생하여 통신 품질이 크게 저하될 수 있습니다. 따라서 사용하는 장비 및 시스템의 임피던스 표준에 맞는 케이블을 선택하는 것이 중요합니다. 특히, 고주파 대역에서의 사용이 예상되는 경우, 임피던스의 일치는 통신 성능을 좌우하는 중요한 요소가 된다.

2. 주파수 대역

동축 케이블은 특정 주파수 범위 내에서 최적으로 작동하도록 설계되었으며 사용하는 주파수 대역에 따라 적합한 케이블 유형이 다릅니다. 예를 들어, 저주파수 대역(수 MHz 이하)에서 사용하기 위해서는 상대적으로 부드럽고 두꺼운 케이블이 적합합니다. 반면에 고주파수 대역(수 GHz 이상)에서 사용하려면 신호 손실을 최대한 줄이기 위해 보다 단단하고 얇은 케이블이 필요합니다.

또한 주파수 대역에 따라 케이블의 차폐 성능을 고려해야 합니다. 고주파수 대역에서 사용하려면 외부에서 전자기 간섭(EMI) 및 전파 간섭(RFI)에 대한 차폐 성능이 높은 케이블이 필요합니다. 실드 성능이 높으면 신호의 순도를 유지할 수 있으므로 통신 오류나 데이터 손실의 예방이 가능합니다.

또한 동축 케이블을 선택할 때는 케이블의 전송 손실(감쇠량)을 확인합시다. 전송 손실은 주파수가 높을수록 증가하므로 고주파수 대역에서 사용하기 위해 전송 손실이 낮은 케이블을 선택합니다. 예를 들면, 5GHz대의 Wi-Fi 통신이나 위성 통신 등, 특정의 용도나 환경에 따라서 각 주파수 대역에 최적인 케이블을 선정하는 것이 중요합니다.

3. 케이블 두께

동축 케이블의 두께도 풍부한 종류가 있습니다. 동축 케이블의 두께는 신호 전송 성능과 취급 용이성에 큰 영향을 미칩니다. 두꺼운 케이블은 저항이 낮고 장거리 신호 전송이 뛰어나지만 취급이 어렵고 유연성이 부족한 것이 특징입니다. 한편, 얇은 케이블은 다루기 쉽고 좁은 공간 방향이지만 저항이 높기 때문에 신호 감쇠가 커질 수 있습니다.

케이블 두께를 선택할 때는 사용하는 장비, 설치 환경 및 필요한 성능을 고려하는 것이 중요합니다. 예를 들어 고주파수 대역을 다루거나 장거리 전송이 필요한 경우 두꺼운 케이블을 선택하는 것이 좋습니다. 또, 설치 환경이 좁고, 케이블의 취급이 어려운 경우에는, 가는 케이블을 추천합니다.

4. 케이블 길이

동축 케이블의 길이는 신호의 품질에 큰 영향을 미치는 중요한 포인트입니다. 너무 긴 케이블은 신호를 약화시켜 특히 고주파 신호를 취급하는 경우에 그 영향이 현저하게 나타납니다. 따라서 필요한 최소 길이를 선택하는 것이 좋습니다.

케이블 길이를 결정할 때 임피던스의 무결성을 고려해야합니다. 케이블과 접속하는 기기의 임피던스가 맞지 않으면 신호가 흐트러지는 원인이 됩니다. 특히 장거리에서 케이블을 사용하는 경우에는 주의를 기울여야 합니다.

또한 케이블의 용도에 맞는 적절한 길이를 선택하는 것도 중요합니다. 가정에서 사용하는 경우 짧고 다루기 쉬운 케이블이 적합하지만 업무용 또는 장거리에서 사용하는 경우 신호 감쇠를 방지하기 위해 고품질 케이블을 선택해야합니다.

5. 케이블 경도

동축 케이블은 단단할수록 내구성이 높고 외부로부터의 물리적 충격과 마모에 강한 특징이 있습니다. 따라서 고정 설치되는 경우나 자주 움직이지 않는 환경에서의 사용이 적합합니다. 예를 들어 건물 내부에 배선할 때나 고정된 안테나에 연결하는 경우에는 단단한 케이블이 유효합니다. 그러나 단단한 케이블은 구부리기 어려우므로 좁은 곳이나 복잡한 배선에는 적합하지 않습니다.

한편, 부드러운 동축 케이블은 유연성이 높기 때문에 좁은 공간이나 복잡한 배선 경로에도 대응 가능합니다. 케이블을 구부리거나 비틀어야 할 경우에도 쉽게 설치할 수 있습니다. 이동이 많은 장비나 배선을 자주 변경해야 하는 경우 유연한 유형의 케이블이 적합합니다. 또한 실험실 실험실이나 이동 가능한 안테나 등에도 부드러운 케이블을 사용하면 편리합니다. 그러나 부드러운 케이블은 물리적 충격과 마모에 취약하기 때문에 주의하십시오.

정리

동축 케이블은 다양한 용도로 사용되기 때문에 적절한 케이블을 선택하는 것이 매우 중요합니다. 특히 신호의 종류와 거리, 환경 조건 등을 고려하여 최적의 성능을 발휘하는 케이블을 선택할 수 있습니다. 또한 더 나은 이해를 통해 더 나은 선택이 가능합니다.

동축 케이블을 선택하는 방법은 용도와 목적에 따라 크게 다릅니다. 기본적인 지식을 가지고 있으면 최적의 케이블을 선택하여 효과적으로 활용할 수 있습니다. 케이블의 품명 기호를 올바르게 읽고, 케이블의 종류나 규격을 이해하는 것으로, 보다 신뢰성이 높은 통신 환경을 구축할 수 있을 것입니다.