셀 신호 부스터, 무선 라우터 또는 IoT 장치 등 RF(무선 주파수) 애플리케이션을 사용해 본 적이 있다면 아마도 N To TS9 케이블을 접했을 것입니다. 이러한 케이블을 설계, 테스트 및 배송하는 데 수년을 보낸 공급업체로서 저는 원활하고 안정적인 연결을 얻기 위해 해당 커넥터를 이해하는 것이 얼마나 중요한지 직접 보았습니다. 많은 고객이 혼란스러워합니다. 그들은 N-TS9 케이블이 필요하다는 것을 알고 있지만 실제로 내부에 어떤 커넥터가 있는지, 또는 그것이 설정에 왜 중요한지 확신하지 못합니다. 오늘은 이 케이블에서 찾을 수 있는 모든 커넥터, 작동 방식, 올바른 커넥터 선택이 RF 성능을 좌우하는 이유를 분석하겠습니다.
먼저 기본 사항부터 시작해 보겠습니다. N To TS9 케이블이란 무엇이며 왜 중요한가요? 이 케이블은 단거리 RF 점퍼 케이블로, 하나는 N형 커넥터(신호 부스터 또는 안테나 기지국과 같은 대형 고전력 장비에 주로 사용)를 사용하고 다른 하나는 TS9 커넥터(4G/5G 모뎀, USB 셀룰러 동글 또는 일부 소형 Wi-Fi 라우터와 같은 소형 휴대용 장치에 일반적으로 사용됨)를 사용하는 두 장치를 연결하도록 설계되었습니다. 각 끝에 있는 커넥터는 서로 바꿔 사용할 수 없습니다. 각 커넥터는 특정 RF 특성에 맞게 설계되었으므로 이를 혼합하면 신호 손실, 연결 약화 또는 장비 손상이 발생할 수 있습니다.
한쪽 끝에 있는 첫 번째이자 가장 눈에 띄는 커넥터인 N 커넥터에 대해 살펴보겠습니다. 특히 N To TS9 케이블에 사용되는 N형 커넥터는 거의 항상 N 수 커넥터입니다. 무엇이 독특한지 살펴보겠습니다. N 커넥터는 1940년대 Bell Labs의 Paul Neill이 처음 개발한 동축 RF 커넥터로, 고주파 애플리케이션(최대 11GHz, 특수 버전의 경우 더 높음)용으로 제작되었습니다. 나사산이 있는 모서리 간 디자인입니다. 즉, 렌치나 커넥터 너트로 조여 안전하고 비바람에 견디는 연결을 만듭니다. 케이블의 경우 N 수 커넥터만 사용합니다. 즉, 중앙 핀은 돌출된 금속 포스트이고 외부 도체는 일치하는 암 N 포트에 나사로 고정되는 수 나사산이 있는 나사 배럴입니다.
왜 N남자인가요? TS9 케이블(신호 부스터 등)에 연결되는 대부분의 장치에는 N개의 암 포트가 있으므로 케이블의 수 커넥터가 가장 호환되는 표준입니다. N 커넥터의 설계는 신호 손실을 최소화하므로 장거리 또는 고전력 애플리케이션에 선호됩니다. 또한 내구성이 뛰어나 잦은 연결 및 연결 끊김을 견딜 수 있으며 적절하게 밀봉된 경우 습기와 같은 환경 요인에 대한 저항력도 있습니다. 공급업체로서 우리는 일관된 성능을 보장하기 위해 임피던스(대부분의 RF 장비에 대한 표준인 50옴)에 대한 업계 표준을 충족하는 N 수 커넥터만을 소싱합니다. N 커넥터는 N 암 또는 다른 사용 사례를 위한 N 유형-TNC 어댑터와 같은 다른 구성으로도 제공된다는 점은 주목할 가치가 있지만 N To TS9 케이블의 경우 N 수 커넥터가 선호됩니다. 두 개의 N 포트 사이에 더 긴 점퍼가 필요한 설정을 작업하는 경우 더 작은 RG 케이블보다 더 높은 주파수와 더 낮은 신호 손실을 위해 제작된 N Male To N Male RG213 케이블과 같은 옵션도 제공합니다.
이제 N To TS9 케이블의 다른 쪽 끝은 TS9 커넥터입니다. 이 커넥터는 공간이 중요한 장치용으로 설계된 더 작고 컴팩트한 커넥터입니다. N 커넥터와 달리 TS9는 나사형이 아닌 푸시온("블레이드"라고도 함) 커넥터입니다. 이는 셀룰러 모뎀 및 휴대용 Wi-Fi 장치에서 가장 일반적으로 사용되는 저전력, 단거리 RF 연결을 위해 만들어진 일종의 미니 동축 커넥터입니다. 케이블의 TS9 커넥터도 수형 TS9 커넥터입니다. 즉, 작은 중앙 핀과 장치의 TS9 암 포트로 미끄러져 들어가는 스프링 장착 외부 쉘이 있고 작은 탭이나 마찰로 제자리에 고정됩니다.
TS9이 N과 다른 점은 무엇인가요? 우선, 크기: TS9는 N 커넥터 직경의 약 1/3로 작기 때문에 소형 동글이나 소형 라우터에 적합합니다. 그러나 이러한 소형화에는 장단점이 있습니다. TS9 커넥터는 최대 주파수가 더 낮고(일반적으로 N의 18GHz에 비해 약 6GHz) 푸시온 디자인이 자주 연결되고 연결 해제될 경우 마모되기 쉽기 때문에 N 커넥터만큼 내구성이 없습니다. 그렇기 때문에 당사의 N To TS9 케이블은 TS9 끝을 제자리에 유지되는(또는 가끔씩만 이동되는) 장치에 연결하고 N 끝을 고정 부스터 또는 안테나에 연결하는 사용 사례에 맞게 설계되었습니다. 또한 TS9 커넥터가 N 커넥터에 임피던스 일치(역시 50옴)되어 있는지 확인하여 전체 케이블에 신호 반사를 유발하는 불일치가 발생하지 않도록 합니다.
잠깐, 그런데 그 사이에 있는 케이블은 어떻습니까? 커넥터에 영향을 미치나요? 전적으로. N To TS9 케이블에 사용되는 동축 케이블 유형에 따라 커넥터 연결 방식이 결정되며 이는 전체 성능에 영향을 미칩니다. 대부분의 N To TS9 케이블은 좁은 공간에 적합한 작고 유연한 동축 케이블인 RG-174 또는 RG-316 케이블을 사용합니다. 그러나 케이블 구조(예: 중앙 도체, 유전체 및 외부 실드)는 신호 손실을 낮게 유지하기 위해 N 및 TS9 커넥터와 함께 작동해야 합니다. 예를 들어 얇은 RG-174 케이블에 TS9 커넥터가 제대로 연결되지 않으면 중앙 핀이 이동하여 접촉 불량과 신호 손실이 발생할 수 있습니다. 이것이 바로 우리가 모든 케이블을 사내에서 조립하고 배송 전에 네트워크 분석기로 각 커넥터 연결을 테스트하는 이유입니다. 여기서는 사전 제작된 대량 조립 케이블이 없습니다.
이제 궁금하실 것입니다. 커넥터에 변형이 있는 다양한 유형의 N To TS9 케이블이 있습니까? 네, 필요에 따라 다릅니다. 일부 고객에게는 표준 N 수형 대신 RP-N 수형과 같은 역극성 버전이 필요합니다. RP(역극성) 커넥터는 중앙 핀과 외부 도체를 교체합니다. RP-N 수에는 돌출 핀 대신 빈 중앙 소켓이 있어 표준 N 포트가 반전되는 장치에 유용합니다. 우리는 RP-N 옵션을 제공하지만 TS9 커넥터는 역극성이 없다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. TS9의 표준 극성은 셀룰러 모뎀에 보편적이므로 RP-N을 표준 TS9와 혼합하면 호환성 문제가 발생할 수 있습니다.
또 다른 일반적인 질문: N To TS9 케이블을 다른 커넥터와 함께 작동하도록 조정할 수 있습니까? 예를 들어 모뎀이 TS9 대신 다른 커넥터를 사용하는 경우 커플러를 사용할 수 있나요? 확신하는. SMA 커넥터는 안테나와 라우터에서 일반적이기 때문에 많은 고객이 방수 RP-SMA 패널 마운트 커플러와 같은 케이블을 사용하여 N-TS9 케이블을 SMA 장착 장치에 연결합니다. 또는 5G 장비를 사용하는 경우 일부 고객은 4.3-10 Male To Nex10 Male 점퍼 케이블을 사용하지만 이는 고전력 기지국용이므로 유사하게 들리는 것이 아니라 항상 커넥터 유형을 장치에 일치시키십시오.
공급업체로서 흔히 볼 수 있는 실수를 해결하는 것도 중요합니다. 고객이 신호 문제로 저를 찾아왔는데, N 커넥터가 실제로는 가짜, 저품질인 저렴한 N To TS9 케이블을 구입했다는 사실을 알게 되었습니다. 가짜 N 커넥터에는 잘못된 스레딩, 잘못된 임피던스 또는 쉽게 구부러지는 약한 금속이 있는 경우가 많습니다. 중앙 핀이 너무 짧아 장치의 N 포트와 완전히 접촉하지 않아 상당한 신호 손실이 발생할 수 있습니다. TS9 커넥터도 마찬가지입니다. 값싼 TS9에는 부서지기 쉬운 외부 쉘이 있거나 흔들리는 중앙 핀이 있어 연결 상태가 좋지 않습니다. 그렇기 때문에 당사는 커넥터에 구리 도금된 중앙 핀, N 커넥터용 스테인리스 스틸 나사산 너트, TS9용 견고한 ABS 외부 쉘 등 군용 등급 재료만 사용합니다. 우리는 모든 커넥터 당김을 테스트합니다. N 커넥터의 경우 크로스 스레딩 없이 균등하게 조이는지 확인합니다. TS9의 경우 잠금 탭이 제자리에 단단히 고정되어 사용 중에 미끄러지지 않는지 확인합니다.
많은 사람들이 임피던스 매칭에 대해 잘못 알고 있는 부분이 있기 때문에 임피던스 매칭에 대해서도 이야기해 보겠습니다. N 및 TS9 커넥터는 모두 50Ω이며 이는 모든 셀룰러 및 RF 장비의 표준입니다. 커넥터가 75Ω(TV 케이블에 일반적)인 경우 N To TS9 케이블에 사용하면 불일치가 발생하여 최대 50%의 신호 손실이 발생합니다. 이것이 바로 우리가 N To TS9 케이블에 75옴 커넥터를 사용하지 않는 이유입니다. 우리는 조립하기 전에 각 커넥터의 임피던스를 테스트하여 케이블 및 연결하는 장치와 일치하는지 확인합니다.
또 다른 요점은 환경입니다. N To TS9 케이블을 실외에서 사용하는 경우 방수 기능이 있는 커넥터가 필요합니다. TS9 커넥터에는 습기를 차단하는 고무 개스킷이 함께 제공되며, N 커넥터는 부식 방지를 위해 금도금 처리되어 있습니다(습한 환경에서 녹슬 수 있는 주석 도금 대신). 금도금은 전도성도 향상시켜 신호가 강하게 유지됩니다. 실외 설치의 경우 연결을 밀봉된 상태로 유지하기 위해 필요한 경우 방수 커플러와 쌍을 이루는 더 짧은 N To TS9 케이블을 권장합니다.
잠깐, 커넥터 자체로 돌아가 보겠습니다. 물리적 구조가 가장 일반적인 혼란의 원인이기 때문에 물리적 구조를 명확히 하도록 합시다. N 수 커넥터: 살펴보면 수나사가 있는 나사형 금속 배럴(외부 도체)이 보이고 중앙에는 약 1/4인치 정도 돌출된 작고 견고한 금속 핀이 있습니다. 연결하려면 나사산 배럴과 속이 빈 중앙 소켓이 있는 암 N 포트에 나사로 고정하세요. TS9 수 커넥터: 연필 지우개 크기 정도로 훨씬 작으며 스프링이 장착된 외부 링과 작은 중앙 핀이 있습니다. 모뎀이나 장치의 TS9 암 포트에 밀어 넣으면 외부 링이 작은 탭으로 제자리에 고정되어 실수로 느슨해지지 않습니다.
나는 많은 최초 구매자가 TS9를 SMA 또는 UFL과 같은 다른 미니 커넥터와 혼합한다는 것을 발견했습니다. UFL(IPEX라고도 함) 커넥터는 훨씬 더 작으며 Bluetooth 모듈과 같은 소형 장치에 사용되므로 TS9와 동일하지 않습니다. UFL 연결이 필요한 경우 당사 팀은 특수 설정을 위해 RG178 케이블을 사용하는 UFL IPEX1 벌크헤드 동축 케이블 어셈블리에 대한 FAKRA 플러그와 같은 어댑터로 도움을 드릴 수 있습니다. 그러나 이는 완전히 다른 커넥터이므로 TS9와 혼동하지 마십시오.
자, 이것이 당신에게 왜 중요한가요? 실제 예를 들어보겠습니다. 저렴한 오프 브랜드 N To TS9 케이블을 사용하여 셀룰러 모뎀을 원격 객실의 신호 부스터에 연결한 고객입니다. 그들은 고이득 안테나를 사용하더라도 단 하나의 서비스 막대만 얻고 있었습니다. 테스트를 거친 N 수 커넥터와 금도금 TS9 커넥터가 있는 우리 케이블로 전환했을 때 신호가 4바로 뛰어올랐습니다. 차이점은 무엇입니까? 저렴한 케이블의 N 커넥터는 중앙 핀이 구부러져 완전히 접촉되지 않았으며 TS9 커넥터의 잠금 탭이 약하여 간헐적으로 연결이 끊어졌습니다. 그렇기 때문에 커넥터 품질은 단순한 세부 사항이 아니라 안정적인 연결과 실망스러운 데드 존의 차이입니다.
공급업체로서 우리는 맞춤형 옵션도 제공합니다. 일부 고객은 더 큰 설정을 위해 더 긴 N-TS9 케이블(최대 15피트, 신호 손실을 최소화하기 위해 10피트 미만으로 유지하는 것이 좋습니다)이 필요하거나 좁은 공간에 맞는 직각 커넥터가 필요합니다. 당사의 직각 TS9 커넥터는 90도 각도로 구부러지도록 설계되었으므로 시간이 지남에 따라 내부 실드가 손상될 수 있는 모뎀이나 라우터 주변의 케이블이 꼬일 필요가 없습니다. N 커넥터의 경우 패널을 통해 케이블을 설치해야 하는 경우 플랜지 마운트 옵션도 제공하지만 대부분의 고객은 대량 연결을 위해 표준 스레드 N 수를 선호합니다.
“N 커넥터는 모두 동일하다”라는 일반적인 통념을 다루겠습니다. 아니요, 전혀 그렇지 않습니다. 임피던스(50옴 vs. 75옴), 도금(금 vs. 주석 vs. 니켈), 스레드 피치(표준 vs. 미세 스레드) 및 주파수 등급에는 차이가 있습니다. 당사의 N 수 커넥터는 최대 12GHz 정격을 가지며 이는 5G 및 대부분의 셀룰러 애플리케이션에 적합합니다. 반면 저렴한 N 커넥터는 정격이 2GHz에 불과하여 더 높은 주파수 대역에서 신호 손실이 발생할 수 있습니다. 이것이 바로 우리가 조립 전에 스펙트럼 분석기로 모든 커넥터를 테스트하여 장치의 주파수를 처리할 수 있는지 확인하는 이유입니다.
따라서 요약하자면 N To TS9 케이블의 두 코어 커넥터는 다음과 같습니다. 1) 신호 부스터 또는 기지국과 같은 대형 RF 장치에 연결하기 위한 스레드형 고주파 커넥터인 N 수 및 2) 셀룰러 모뎀과 같은 소형 휴대용 장치를 위한 소형 푸시온 커넥터인 TS9 수입니다. 두 제품 모두 50Ω 임피던스 정합을 갖추고 내구성이 뛰어난 소재로 조립되었으며 신뢰성 테스트를 거쳤습니다. 고품질 커넥터가 포함된 케이블을 선택하는 것은 단순히 적합하기만 한 것이 아닙니다. 특히 5G 네트워크가 더욱 널리 보급되고 장치가 더 높은 성능을 요구함에 따라 신호를 강력하고 일관되게 유지하는 것이 중요합니다.
어떤 N To TS9 케이블이 귀하의 설정에 적합한지 확실하지 않거나 어댑터 또는 맞춤 길이에 대한 도움이 필요한 경우 언제든지 당사 팀에 문의하여 상담을 받으세요. 우리는 수천 명의 고객이 자신의 장치에 적합한 커넥터를 찾을 수 있도록 도왔으므로 모든 단계를 안내할 수 있습니다.
참고자료
- RF 커넥터 기술: 설계 및 애플리케이션, 제2판, Wiley, 2019
- 셀룰러 모뎀 커넥터 표준: TS9 및 N 유형 사양, 셀룰러 통신 산업 협회(CTIA), 2021
- 동축 케이블 임피던스 매칭: RF 점퍼 케이블의 모범 사례, 마이크로파 이론 및 기술에 관한 IEEE 거래, Vol. 2020년 3월 68일
- 실외 RF 커넥터 환경 저항, 통신 산업 협회(TIA) 표준 60, 2018
