BNC 단자

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1. 개요
2. 명칭
3. 구조
4. 종류 및 호환성
5. 이용
6. 유사 커넥터
7. 도구
참조

1. 개요

BNC 단자는 총검 방식의 결합 구조를 가진 동축 케이블 커넥터로, 폴 네일과 칼 콘셀만의 이름에서 유래되었다. 50옴 또는 75옴 임피던스 특성을 가지며, 주로 4GHz 미만의 주파수와 500V 미만의 전압에서 사용된다. BNC 단자는 비디오, RF, 데이터 통신 등 다양한 분야에서 활용되며, 군사용으로 개발되었으나 현재는 전자 공학 장비, 라디오, 텔레비전 등에서 널리 사용된다. 유사한 커넥터로는 TNC 커넥터, 트윈 BNC, 트라이액시얼 커넥터 등이 있으며, 고전압용으로는 MHV 및 SHV 커넥터가 있다. BNC 단자의 연결 및 분리를 돕는 BNC 도구도 존재한다.

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BNC 단자
개요
유형	RF 동축 단자
설계자	폴 네일 칼 콘셀만 옥타비오 M. 살라티
설계 년도	1951년 특허
제조업체	다양함
외경 (일반)	수: 암:
케이블	동축
통과 대역	보통 0–4 GHz

2. 명칭

BNC는 총검(Bayonet) 방식의 결합 구조와 발명가인 폴 네일(Paul Neill)과 칼 콘셀만(Carl Concelman)의 이름에서 유래되었다.^[1] 폴 네일은 벨 연구소 소속으로 N 커넥터도 발명하였다. 칼 콘셀만은 암페놀 소속으로 C 커넥터도 발명하였다.^[18]

3. 구조

BNC 단자는 암형 커넥터에 두 개의 총검 러그(돌기)가 있어, 수형 커넥터를 삽입 후 결합 너트를 4분의 1 회전하여 완전히 체결한다.^[1] 각 성별 커넥터에는 슬롯이 있는 외부 도체와 약간의 플라스틱 유전체가 있다. 이 유전체는 더 높은 주파수에서 손실을 증가시킨다. 4 GHz 이상에서는 슬롯이 신호를 방사할 수 있으므로 커넥터를 사용할 수 있지만, 최대 약 11 GHz까지 반드시 안정적인 것은 아니다. BNC 커넥터는 50옴 또는 75옴( ARCNET의 경우 93옴과 같이 덜 일반적인 경우도 있음)에서 케이블의 특성 임피던스와 일치하도록 제작되었다. 일반적으로 4 GHz 미만의 주파수^[1]와 500볼트 미만의 전압에 적용된다.^[2] BNC 및 기타 여러 커넥터의 인터페이스 사양은 MIL-STD-348에 참조되어 있다.^[3]

4. 종류 및 호환성

BNC 단자는 주로 50옴 및 75옴 버전으로 제작되며, 동일한 특성 임피던스를 가진 케이블과 함께 사용된다. 75옴 유형은 결합 단자의 유전체가 없거나 축소된 형태로 식별되기도 하지만, 항상 그런 것은 아니다. 1970년대 초에 75옴 커넥터의 유전체 재료를 빨간색으로 칠하자는 제안이 있었지만, 가끔 구현되기는 했지만 표준이 되지는 않았다. 75옴 커넥터는 50옴 커넥터와 약간의 치수 차이가 있지만, 서로 결합이 가능하다. 50옴 BNC 수 커넥터는 75옴 수 커넥터보다 핀이 더 커, 암 커넥터를 넓혀 이후 75옴 수 커넥터 삽입 시 결함이 있는 연결을 유발할 수 있다.^[2] 50옴 커넥터는 일반적으로 최대 4GHz, 75옴 커넥터는 최대 2GHz 주파수에서 사용하도록 지정된다.

BNC 커넥터. 왼쪽부터: 75 Ω 암, 75 Ω 수, 50 Ω 암, 50 Ω 수.

비디오(특히 HD 비디오 신호) 및 DS3 통신 중앙 사무소 애플리케이션은 주로 75옴 BNC 커넥터를 사용하며, 50옴 커넥터는 데이터 및 RF에 사용된다. 많은 VHF 수신기는 75옴 안테나 입력을 사용했기 때문에 75옴 BNC 커넥터를 자주 사용했다.

역극성 BNC(RP-BNC)는 인터페이스 극성이 반전된 형태로, 표준 BNC 커넥터와 결합되지 않는다.^[2] SHV 커넥터는 이 역극성 구성을 사용하는 고전압 BNC 변형이다.

Mini BNC, HD-BNC는 앰페놀에서 제조되는 소형화된 BNC 커넥터이다. 이 커넥터들은 고밀도 실장에 적합하며 75옴 임피던스를 가진다.

10MHz 미만의 주파수에서는 50옴과 75옴 커넥터 간 임피던스 불일치 영향이 미미하다.^[9] 따라서 BNC 커넥터는 원래 케이블의 임피던스에 관계없이 사용할 수 있도록 50옴 버전으로만 제작되었다. 그러나 이 주파수 이상에서는 불일치가 점차 더 중요해져 신호 반사를 유발할 수 있다.

5. 이용

BNC 단자는 원래 군사용으로 설계되었으나, 현재는 비디오 및 RF 응용 분야에서 2GHz까지 널리 사용되고 있다. ARCnet, IBM PC 네트워크, 10BASE2 이더넷 등 초기 컴퓨터 네트워크에도 널리 사용되었다.^[4]

BNC 커넥터는 다음과 같은 신호 연결에 사용된다.

아날로그 비디오 및 SDI 비디오 신호
라디오 안테나
항공 우주 전자 공학 (항공 전자 공학)
원자력 계측
시험 장비

상용 비디오 기기에서는 컴포지트 비디오 연결에 사용되며, RCA 단자 잭이 있는 가전 제품은 어댑터를 사용하여 BNC 전용 상업용 비디오 장비와 함께 사용할 수 있다.^[15]^[16]^[17]

디지털 녹음 장비에서는 워드 클럭 타이밍 신호 전송을 통해 다양한 구성 요소의 동기화를 위해 BNC 연결을 사용한다.

일반적으로 수 커넥터는 케이블에, 암 커넥터는 장비 패널에 장착된다. 케이블 커넥터는 특수 전원 또는 수동 도구를 사용하여 압착 연결 방식으로 장착된다.^[4] 이때, 외부 재킷, 차폐 브레이드 및 내부 유전체를 한 번에 올바른 길이로 벗겨내는 전선 스트리퍼가 사용된다.^[6]

6. 유사 커넥터

BNC 커넥터의 나사산 버전은 '''TNC 커넥터''' ('''Threaded Neill-Concelman''')로 알려져 있으며, 마이크로파 주파수에서 BNC 커넥터보다 더 뛰어난 성능을 가진다.^[11]

'''트윈 BNC''' ('''트윈액스'''라고도 함) 커넥터는 일반 BNC 커넥터와 동일한 총검 연결 래칭 쉘을 사용하지만, 78옴 또는 95옴의 차폐된 차동 쌍 연결을 허용하는 두 개의 독립적인 접점(수컷 1개, 암컷 1개)을 포함한다.^[12] 최대 100 MHz 및 100 볼트에서 작동할 수 있으며, 일반 BNC 커넥터와는 연결할 수 없다.

'''트라이액시얼'''(triaxial, 흔히 '''트리액스'''라고도 함) 커넥터는 신호, 가드 및 접지 도체를 전달하는 BNC의 변형이다. 이는 민감한 전자 측정 시스템에 사용된다. 초기 트라이액시얼 커넥터는 추가 내부 도체만으로 설계되었지만, 이후 트라이액시얼 커넥터는 BNC 커넥터와의 우발적인 강제 결합을 배제하기 위해 세 개의 러그 배열도 포함한다.

더 높은 전압(500 V 이상)의 경우, 일반적으로 MHV 및 SHV 커넥터가 사용된다. MHV 커넥터는 BNC 유형과 쉽게 혼동될 수 있으며, 무리한 힘을 가하면 BNC 커넥터와 연결될 수 있다. SHV 커넥터는 더 안전한 대안으로 개발되었다. 일반 BNC 커넥터와 연결되지 않으며, 내부 도체에 실수로 접촉하기가 훨씬 더 어렵다.

7. 도구

BNC 삽입/제거 도구는 'BNC 도구', 'BNC 추출 도구', 'BNC 렌치', 'BNC 애플 코어러'라고도 불리며, 방송 시설의 중앙 장치실과 같이 밀집된 패치 패널처럼 고밀도 또는 접근하기 어려운 위치에서 BNC 커넥터를 삽입하거나 제거하는 데 사용되는 도구이다.^[10]

BNC 도구는 일반적으로 가볍고 스테인리스 강으로 만들어지며, 스크루 드라이버 유형의 플라스틱 손잡이가 있어 토크를 가할 수 있다. 샤프트는 일반적으로 표준 커넥터의 두 배 길이이다.

이 도구들은 잭 필드에서 BNC 커넥터를 안전하고 효율적이며 신속하게 연결하고 분리하는 데 도움을 준다. BNC 도구는 접근성을 용이하게 하고 주변 커넥터가 실수로 분리될 위험을 최소화한다.

참조

_[1] 서적 Planar microwave engineering: a practical guide to theory, measurement, and circuits, Volume 1 Cambridge University Press 2004
_[2] 웹사이트 BNC Connector specifications http://www.amphenolr[...]
_[3] 서적 RADIO FREQUENCY CONNECTOR INTERFACES FOR MIL-DTL-3643, MIL-DTL-3650, MIL-DTL-3655, MIL-DTL-25516, MIL-PRF-31031, MIL-PRF-39012, MIL-PRF-49142, MIL-PRF-55339, MIL-DTL-83517 http://quicksearch.d[...] US DOD 2017-01-22
_[4] 웹사이트 Typical crimp BNC connector http://uk.farnell.co[...]
_[5] 웹사이트 Typical manual crimp tool for fitting BNC and other coaxial connectors to cables http://www.farnell.c[...]
_[6] 웹사이트 Typical coax one-operation stripper http://www.farnell.c[...]
_[7] 웹사이트 Radio-frequency connectors – Part 8: Sectional specification – RF coaxial connectors with inner diameter of outer conductor 6,5 mm (0,256 in) with bayonet lock – Characteristic impedance 50 Ω (type BNC) https://webstore.iec[...]
_[8] 웹사이트 Canford http://www.canford.c[...]
_[9] 웹사이트 BNC Connectors http://www.canford.c[...]
_[10] 서적 Trompeter Product Catelog https://web.archive.[...] Trompeter 2015-01-24
_[11] 웹사이트 MIL-PRF-39012 http://www.everyspec[...]
_[12] 웹사이트 Twin BNC connector series https://web.archive.[...] Amphenol RF 2011-11-26
_[13] 서적 RADIO FREQUENCY CONNECTOR INTERFACES FOR MIL-DTL-3643, MIL-DTL-3650, MIL-DTL-3655, MIL-DTL-25516, MIL-PRF-31031, MIL-PRF-39012, MIL-PRF-49142, MIL-PRF-55339, MIL-DTL-83517 http://quicksearch.d[...] US DOD 2017-01-22
_[14] 웹사이트 BNC Connector specifications http://www.amphenolr[...]
_[15] 웹사이트 Typical crimp BNC connector http://uk.farnell.co[...]
_[16] 웹사이트 Typical manual crimp tool for fitting BNC and other coaxial connectors to cables http://www.farnell.c[...]
_[17] 웹사이트 Typical coax one-operation stripper http://www.farnell.c[...]
_[18] 서적 Planar microwave engineering: a practical guide to theory, measurement, and circuits, Volume 1 Cambridge University Press 2004
_[19] 웹사이트 Electrical connector https://www.google.c[...]
_[20] 웹사이트 webstore.iec.ch Radio-frequency connectors - Part 8: Sectional specification - RF coaxial connectors with inner diameter of outer conductor 6,5 mm (0,256 in) with bayonet lock - Characteristic impedance 50 Ω (type BNC) https://webstore.iec[...]
_[21] 웹사이트 Canford http://www.canford.c[...]
_[22] 웹사이트 BNC Connectors http://www.canford.c[...]
_[23] 서적 Trompeter Product Catelog https://web.archive.[...] Trompeter 2015-01-24
_[24] 서적 Planar microwave engineering: a practical guide to theory, measurement, and circuits, Volume 1 Cambridge University Press 2004
_[25] 웹사이트 BNC Connector specifications http://www.amphenolr[...]
_[26] 서적 RADIO FREQUENCY CONNECTOR INTERFACES FOR MIL-DTL-3643, MIL-DTL-3650, MIL-DTL-3655, MIL-DTL-25516, MIL-PRF-31031, MIL-PRF-39012, MIL-PRF-49142, MIL-PRF-55339, MIL-DTL-83517 http://quicksearch.d[...] US DOD 2017-01-22

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