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頻段,只要它是需要在頻譜儀,網(wǎng)絡分析儀等儀器上面測量,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)中的第一個圓形波導傳播模式的激勵。減小外導體直徑將增加可使用的最高頻率; 用絕緣體填充空間會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)外導體的直徑偏離設計要求的尺寸、電鍍質(zhì)量差、或連接處間隙大,都會使接口的反射系數(shù)和電阻性損耗降級。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,當然假如你的電路頻率比較低 ,或者就只是一個測試版,在要求不高的情況下,你直接在城隍廟買幾個十幾塊的那種也就冇所謂啦。

下面簡單介紹下幾種在測量和測試應用中常用的連接器。

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),可提供重復性最好的測量。這種連接器在1960 年代由HP 和Amphenol 兩公司聯(lián)合開發(fā)。這是采用無極性設計的連接器,能適合有最苛刻要求的應用,尤其是計量和校準應用的要求。

N 型連接器

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

SMA 連接器

相信這是大家平時接觸最多的連接器的,只要是做電路基本都會用過它,(除非你是做毫米波電路的,才有可能沒用過 )Bendix Scintilla 公司設計的 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,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。它的設計策略是用常規(guī)SMA尺寸實現(xiàn)高可靠的物理接口,以實現(xiàn)數(shù)千次的重復連接,并達到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110 GHz) 信號跳變。

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高級工程師在總結(jié)和克服先前推出的毫米波連接器的基礎上,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可,且成為目前國際上應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頻段使用時性能優(yōu)良,而且價格比3.5mm連接器要便宜;在18GHz以下使用時,性能要優(yōu)于SMA接頭。所以,當你看到K接頭與SMA接頭外型相差不多,但是價格貴了幾十倍時千萬不要詫異,那可是高級貨啊。

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。這項設計通過增加外壁厚度和強化插槽解決了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,價格較高,所以應用沒有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,它的工作頻率達到65GHz。1988年HP公司把這項設計提供給公眾領域,以推進連接器類型的標準化; 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,并具有同樣的堅固性。近幾年來,1.85mm連接器已通過優(yōu)化達到67 GHz 頻率。許多專家認為這種連接器是達到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 連接器設計用于支持所有達110 GHz 方式的傳輸,這是能實現(xiàn)可靠和靈活互連的精密制造業(yè)的重要成果。

簡單總結(jié):

假如你所需測量測試的電路是在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。假如你測量和測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?因為與K型連接器相比,它既沒價格優(yōu)勢,也沒有性能優(yōu)勢(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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