RFIDのケーブル、コネクタ、アダプタ選択ガイド
RFIDのケーブル、コネクタ、アダプタ選択ガイド
ケーブルとコネクタの役割と機能
同軸ケーブルは、RFIDリーダーとアンテナを接続し、エネルギーを効率的に伝達する役割を果たします。これらのケーブルは、アンテナハブやマルチプレクサなどの補助デバイスを接続するためにも使用されます。ケーブルは絶縁されており、エネルギーの損失を最小限に抑えます。RFIDリーダーによって生成されたエネルギーは、リーダーのアンテナポートからコネクタ → ケーブル → コネクタ → アンテナに送信されます。
アンテナケーブルはコネクタの両端で終端しますが、コネクタだけでなくアダプタも別売りされています。
同軸ケーブルの主要な構成要素
ケーブルはエネルギーを伝達する役割を果たしますが、その効率はケーブルの選択によります。エネルギー損失は避けられませんが、適切なケーブルを選ぶことでエネルギー損失（ケーブルロス）を最小限に抑えることが可能です。
アプリケーションに適したケーブルを選択するために、インピーダンス、VSWR（電圧定在波比）、減衰、電力容量、動作電圧、シールド効果、静電容量、ノイズ、動作温度、屈曲性、耐環境性、強度などを理解することが重要です。
ケーブルの長さとその影響
ケーブルの長さは、エネルギーの移動距離と損失に直接影響します。ケーブルが長いほど、エネルギーの損失が増えます。完全に絶縁されたアンテナケーブルはありません。そのため、長いケーブルを使用する場合は、適切な絶縁を選ぶことが重要です。
コネクタの役割と選択
コネクタはケーブルの両端にあり、リーダーとアンテナの接続を確保します。コネクタの選択は、使用するリーダーとアンテナの種類によります。
ケーブルの損失とその影響
ケーブルの損失は、ケーブルから失われるエネルギーの量を指します。これはケーブルの長さと品質によります。高速で大きな読取範囲が必要なアプリケーションでは、リーダーの送信電力、ケーブルの損失、アンテナの利得が重要な要素となります。
同軸ケーブルコネクタの種類と特性
RFIDシステムでアンテナとリーダーを接続する際に使用する同軸ケーブルコネクタは多岐にわたります。正しいコネクタを選択することが重要です。以下は、一般的なコネクタの種類とその特性です。
RP-TNCコネクタ
RP-TNCは、UHF RFIDシステムでよく使用されるコネクタの一つで、TNCコネクタの派生型です。
* RP：Reverse Polarity（逆極性）
* TNC：Threaded Neill–Concelman
SMAコネクタ
SMAコネクタは小型で、広く使用されています。
* SMA：Sub Miniature type A
TYPE-Nコネクタ
TYPE-Nコネクタは、RP-TNCコネクタの約2倍のサイズで、UHF RFIDシステムでよく使用される大型のコネクタです。Type-NはType-Navyの略です。
TNCコネクタ
TNCは、RP-TNCの通常の極性バージョンのコネクタです。
RP-SMAコネクタ
RP-SMAは、SMAコネクタの派生型で、極性が反転しています。
BNCコネクタ
BNC（Bayonet Neill–Concelman）は、UHF帯RFIDシステムであまり使用されませんが、他の多くのコネクタよりも迅速な接続が可能です。ただし、時間の経過とともに緩む可能性があります。サイズはTNCコネクタに似ています。
ねじ（オスVSメス）
同軸ケーブルのコネクタやアダプタには、ねじがコネクタの外側または内側にあるものがあります。これらは以下のように分類されます。
* FEMALE / JACK：メス型で、コネクタの外側にねじがある。
* MALE / PLUG：オス型で、コネクタの内側にねじがある。
順極性と逆極性（センターピン）の解説
同軸コネクタの中心ピンは、RFエネルギーを伝達するための重要なコンポーネントであり、コネクタのタイプと互換性を識別するための要素です。コネクタの中心ピンには、通常の極性と逆極性の2つのバリエーションが存在します。
通常の極性
通常の極性のコネクタには、TNC、SMA、N-TYPE、BNCなどがあります。
* メス/ジャック：外側にねじ山があり、中央にオス/プラグのセンターピンを受け入れる穴があります。
* オス/プラグ：内側にねじ山があり、メス/ジャックコネクタに挿入する金属製のセンターピンがあります。
注意：通常の極性では、中心ピンはオスコネクタにあります。
逆極性
逆極性のコネクタには、RP-TNC、RP-SMAなどがあります。
* メス/ジャック：外側にねじ山があるが、極性が逆になっているため、中心ピンはコネクタの内側にあります。
* オス/プラグ：内側にねじ山があるが、極性が逆になっているため、コネクタの内側に穴があります。
注意：逆極性では、中心ピンはメスコネクタにあります。
接続ガイドと変換アダプタの使用
同軸コネクタを正しく接続するための基本的なガイドラインと、変換アダプタを使用して異なるタイプのコネクタを結合する方法について説明します。
基本的な接続ガイドライン
- 同じタイプのコネクタを接続します。例：TNCコネクタとTNC、SMAコネクタとSMA。
- 同じ極性のコネクタを接続します。例：RP-SMAコネクタとRP-SMA、RP-TNCコネクタとRP-TNC。
- 反対の性別/スレッドタイプのコネクタを接続します。例：SMAオスコネクタとSMAメス、RP-TNCオスコネクタとRP-TNCメス。
変換アダプタの使用
変換アダプタを使用すると、互換性のない2つの同軸コネクタを結合できます。変換アダプタの使用は主に2つのシナリオで行われます。
- ケーブルの一方または両方のコネクタがRFIDリーダーまたはアンテナと互換性がない場合。
- 異なるアンテナとリーダーを試す際にコストを節約するため。テスト段階では、異なるコネクタを持つ複数のケーブルを購入する代わりに、1本のケーブルといくつかの異なるアダプタを使用して、テスト中の時間と費用を節約できます。
