大牛教你看懂微波毫米波同軸連接器【轉(zhuǎn)發(fā)】

2017-05-03 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

說到微波電路,就不能不提及同軸連接器。不管你的電路是在哪個(gè)頻段,只要它是需要在頻譜儀,網(wǎng)絡(luò)分析儀等儀器上面測(cè)量,你就需要用到同軸連接器。

同軸連接器的種類有很多:SMA、SMB、SMC、APC-7、K接頭等。不管你使用的是哪種連接器,在使用前都需要注意其適用的頻率范圍。連接器的頻率范圍都受限于同軸結(jié)構(gòu)中的第一個(gè)圓形波導(dǎo)傳播模式的激勵(lì)。減小外導(dǎo)體直徑將增加可使用的最高頻率; 用絕緣體填充空間會(huì)降低可使用的最高頻率和增加系統(tǒng)損耗。而所有連接器的性能都受接插件接口質(zhì)量的影響。如果內(nèi)外導(dǎo)體的直徑偏離設(shè)計(jì)要求的尺寸、電鍍質(zhì)量差、或連接處間隙大,都會(huì)使接口的反射系數(shù)和電阻性損耗降級(jí)。這就是為什么同樣的一種連接器,質(zhì)量好的能夠用在更高的頻率,而且駐波系數(shù)更小的原因,當(dāng)然假如你的電路頻率比較低 ,或者就只是一個(gè)測(cè)試版,在要求不高的情況下,你直接在城隍廟買幾個(gè)十幾塊的那種也就冇所謂啦。

下面簡(jiǎn)單介紹下幾種在測(cè)量和測(cè)試應(yīng)用中常用的連接器。

APC-7 (7mm) 連接器

在所有18GHz連接器中,APC-7( Amphenol 精密連接器-7 mm)具有最低的反射系數(shù),可提供重復(fù)性最好的測(cè)量。這種連接器在1960 年代由HP 和Amphenol 兩公司聯(lián)合開發(fā)。這是采用無(wú)極性設(shè)計(jì)的連接器,能適合有最苛刻要求的應(yīng)用,尤其是計(jì)量和校準(zhǔn)應(yīng)用的要求。

N 型連接器

N型 (美國(guó)海軍) 50Ω連接器是1940年代為低于4GHz軍事系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的連接器。1960年代的改進(jìn)把性能推進(jìn)到12GHz,以后更達(dá)到了18GHz。有些75Ω產(chǎn)品使用具有較小中心導(dǎo)體直徑的N 型設(shè)計(jì),但與50Ω連接器不兼容。

SMA 連接器

相信這是大家平時(shí)接觸最多的連接器的,只要是做電路基本都會(huì)用過它,(除非你是做毫米波電路的,才有可能沒用過 )Bendix Scintilla 公司設(shè)計(jì)的 SMA(微型A) 連接器是射頻/ 微波最常用的連接器之一。它采用半剛性電纜,適用于非頻繁的連接。由于固定介質(zhì)支柱的困難,在使用到24 GHz時(shí),大多數(shù)SMA連接器的反射系數(shù)要高于其它連接器。

3.5 mm 連接器

3.5 mm 連接器主要由HP,即現(xiàn)在的Agilent公司開發(fā),早期由 Amphenol制造。它的設(shè)計(jì)策略是用常規(guī)SMA尺寸實(shí)現(xiàn)高可靠的物理接口,以實(shí)現(xiàn)數(shù)千次的重復(fù)連接,并達(dá)到34GHz。

1.0 mm 饋通

饋通適配器的一端是1.0mm 的陰性接頭,另一端上是玻璃至金屬的密封接口。它適用于從同軸至微帶線封裝或電路板的超高頻 (達(dá)110 GHz) 信號(hào)跳變。

2.92 mm 連接器

也就是我們平常所用的K接頭。1983年,Wiltron 公司的William.Old.Field高級(jí)工程師在總結(jié)和克服先前推出的毫米波連接器的基礎(chǔ)上,研制出的一種新型的K型連接器。它能在DC-46GHz頻帶范圍內(nèi)使用,具有良好的電性能,且能與現(xiàn)在已廣泛使用的SMA連接器兼容,而且很快地被廣大制造商認(rèn)可,且成為目前國(guó)際上應(yīng)用最為廣泛的毫米波接頭之一。2.92mm連接器能與SMA和3.5 mm連接器適配。在46GHz頻段使用時(shí)性能優(yōu)良,而且價(jià)格比3.5mm連接器要便宜;在18GHz以下使用時(shí),性能要優(yōu)于SMA接頭。所以,當(dāng)你看到K接頭與SMA接頭外型相差不多,但是價(jià)格貴了幾十倍時(shí)千萬(wàn)不要詫異,那可是高級(jí)貨啊。

2.4 mm 連接器

2.4 mm 連接器是HP、Amphenol和M/A-COM三公司聯(lián)合開發(fā)用于50 GHz的連接器。這項(xiàng)設(shè)計(jì)通過增加外壁厚度和強(qiáng)化插槽解決了SMA 和2.92 mm 連接器的脆弱性問題。它能與SMA、3.5mm和2.92 mm連接器精確適配。但由于生產(chǎn)2.4mm連接器的廠商不如K型連接器的多,價(jià)格較高,所以應(yīng)用沒有K型連接器廣泛。

1.85 mm 連接器

1.85 mm 連接器是1980 年代中期由HP公司,即現(xiàn)在的Agilent 公司開發(fā)的一種連接器,它的工作頻率達(dá)到65GHz。1988年HP公司把這項(xiàng)設(shè)計(jì)提供給公眾領(lǐng)域,以推進(jìn)連接器類型的標(biāo)準(zhǔn)化; 通過研制,幾家制造商可提供幾種這樣的器件。1.85mm連接器與2.4 mm連接器適配,并具有同樣的堅(jiān)固性。近幾年來(lái),1.85mm連接器已通過優(yōu)化達(dá)到67 GHz 頻率。許多專家認(rèn)為這種連接器是達(dá)到67GHz一般使用所可能的最小同軸連接器。

1.0 mm 連接器

1.0 mm 連接器設(shè)計(jì)用于支持所有達(dá)110 GHz 方式的傳輸,這是能實(shí)現(xiàn)可靠和靈活互連的精密制造業(yè)的重要成果。

簡(jiǎn)單總結(jié):

假如你所需測(cè)量測(cè)試的電路是在18GHz以下,你可以選擇SMA連接器、N型連接器及APC-7連接器,具體選用那種,根據(jù)你的電路類型、成本等來(lái)考慮,假如你的老板錢多得沒處花,你也可以用K型連接器等。假如你測(cè)量和測(cè)試的是在毫米波頻段,那你可以選擇K型連接器或者2.4mm連接器。為什么不選3.5mm連接器?因?yàn)榕cK型連接器相比,它既沒價(jià)格優(yōu)勢(shì),也沒有性能優(yōu)勢(shì)(適用的頻率也沒K型連接器高)。

《微波射頻技術(shù)》雜志 2016微波技術(shù)專刊

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