50Ωと75ΩのBNCケーブルの違い

BNCケーブルには、
50Ωと75Ωのものがあることが知られています。

これらは機器の入出力インピーダンスと合わせないと
インピーダンスマッチングがないために、信号がうまく伝わらなくなると言われます。

そこで、実際に50Ω用のファンクションジェネレーターとオシロスコープを使って
20 MHz程度まで周波数を変化させて測定される電圧の振幅値を調べてみたのですが、
特にこの程度の周波数であれば違いはありませんでした。

一体、どの程度の周波数まで上げれば違いが表れますか？
20 MHz以下の周波数で使うという前提であれば、
50も75Ωも違いは全くないのでしょうか？

No.6 ベストアンサー 回答者： m-jiro 回答日時： 2020/12/31 22:08

昔、TVのビデオ信号に関係した仕事をしていました。

当時のTVはNTSC方式で、ベタ送り（高周波で変調していない信号）では伝送ケーブルは75Ω、コネクタはBNCが一般的でした。
ある時、インピーダンス整合はどの程度いい加減でも大丈夫なのかイタズラ実験をしたことがあります。その結果伝送距離が3m程度までなら終端抵抗はなくても、電線は有り合わせの単線2本でもほぼ画質の低下はありません。
NTSCの最高周波数は5MHzですから波長は60mです。3mは波長の 1/20 ですから、大雑把に波長の1/20程度までならインピーダンス整合は無視しても大丈夫のようです。もちろん測定器など精密さが必要な場合は別ですが。

貴殿の実験ではオシロはケーブルインピーダンスと等しい抵抗で終端しましたか？
インピーダンスが整合していない場合はレベルが変化する前に反射が激しくなります。つまり波形にキズができます。方形波を送ってみるとよくわかります。オーバーシュートやアンダーシュートを生じます。また周波数特性がフラットにならずある周波数のレベルだけが特別に低くなったり高くなったりします。
これらの症状は伝送距離が短いとわかりにくいですね。少なくとも1波長程度以上送ってみないとわからないでしょう。20MHzの波長は15mですからこれぐらいは送らないとはっきりわからないと思います。

そんなわけでコネクタのインピーダンスだけが違う場合は（不整合部分は2～3cmですから）余程高い周波数（500～1000MHz以上）でないと症状は出ないでしょうね。
前述のビデオ用のBNCは50Ω用ではありません。接続加工が面倒なのでビデオ用のインピーダンス不明のものを使っていました。

No.5 回答者： isoworld 回答日時： 2020/12/31 20:53

20MHzでは波長が長すぎてＶＳＷは実感しにくいでしょうね。

せめて１ケタ以上は高い周波数でないとね。

No.3 回答者： hiro2017 回答日時： 2020/12/31 19:35

BNCも50Ωと75Ωがありますが構造が違います、接続は出来るよう

です、50Ω（5D-2V等）の方が芯線が太く大電流に向いてます、
電流重畳タイプは注意が必要です、この質問についてはインピー
ダンスがマッチングしない状態で電圧測定をしようとしていますが
本来は定在波を測定しないと分からないと想います。
マッチングが取れていれば定在波は出ないと言うことですがケーブル
の波長により定在波のレベルも違います、20MHｚで15ｍ（1波長）
となるので数十センチ位のケーブルでは結果は出ないでしょう。

No.2 回答者： yucco_chan 回答日時： 2020/12/31 19:06

BNCコネクタが付いた同軸ケーブルをBNCケーブルと呼んでいますか？

BNC は、コネクターの種類の１つです。
ケーブル自体は、BNC でも N でも同軸なら何でも共通です。

ファンクションジェネレーターの出力波形を矩形波にしてみてください。
インピーダンスマッチングが取れていないと、波形が歪みます。

どんな信号を伝送したいのか分かりませんが、
２０MHｚ以下のサイン波を伝送したいのなら、
５０Ωでも７５Ωでも実用上大きな問題にはなりません。
大きな問題にはならないと言う事で、違いが全く無い訳ではないです。
具体的には、波形が若干歪みます。
が、この歪みが大きな問題になる事は無いでしょう、と言う事です。