搜索1mm同軸連接器---Up to 110GHz
2017-08-01 by:CAE仿真在線 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
近期灝訊發(fā)布了用于110GHz應(yīng)用的1mm接口(PC1.0)轉(zhuǎn)接器,稱(chēng)產(chǎn)品的VSWR和插損都經(jīng)過(guò)優(yōu)化,并且擁有卓越的機(jī)械穩(wěn)定性和可靠性。系列內(nèi)轉(zhuǎn)接器一致性相當(dāng)好,滿足相位匹配。
灝訊的1mm轉(zhuǎn)接器符合IEEE287-2007標(biāo)準(zhǔn)。此次同時(shí)發(fā)布了一款真正的80GHz同軸到PCB板端的轉(zhuǎn)接器,擁有非常優(yōu)質(zhì)的電性能,同時(shí)還有很簡(jiǎn)潔的snap-on連接方式。在PCB端,系統(tǒng)使用了灝訊的MMPX接口,中間是MMPX to PC1.0的轉(zhuǎn)接器,另一側(cè)是1mm的電纜組件。超寬帶特性,方便的連接使得高速數(shù)據(jù)及RF測(cè)試變得更簡(jiǎn)單易行。
110GHz的1mm連接器的前世今生
你知道嗎?1mm連接器已經(jīng)誕生27年了!1989年,精密連接器標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)IEEE287定義了1mm連接器的界面。1mm連接器的DC-110GHz超寬帶特性,使得測(cè)試更簡(jiǎn)單了,以前需要多次連接系統(tǒng),現(xiàn)在一次連接就可以完成多次測(cè)試了。 1989年當(dāng)年毫米波幾乎沒(méi)有什么商業(yè)機(jī)會(huì),但惠普公司的Julius Botka 和 Paul Watson有比較好的商業(yè)和技術(shù)眼光,覺(jué)得未來(lái)毫米波一定要火,所以推動(dòng)了1mm連接器的設(shè)計(jì)和發(fā)展。
IEEE標(biāo)準(zhǔn)里定義了兩種等級(jí)的1mm連接器,實(shí)驗(yàn)室精密級(jí)LPC和普通精密級(jí)GPC,普通精密級(jí)主要用于接頭和電纜組件。兩種等級(jí)的主要差別是連接器的界面:凈度、平整度、界面深度尺寸等要求嚴(yán)苛程度。因?yàn)轭l率要到110GHz,已經(jīng)沒(méi)有什么公差空間留給即便是普通精密級(jí)GPC,何況是實(shí)驗(yàn)室計(jì)量級(jí)的LPC,嚴(yán)苛性可想而知。
1mm連接器的名字來(lái)源跟2.92mm,1.85mm等類(lèi)似,是它的外導(dǎo)體內(nèi)徑的尺寸。1mm界面定義為1mm外導(dǎo)體內(nèi)徑,空氣介質(zhì),50歐姆阻抗和0.434mm中心導(dǎo)體外徑。母頭的中心針外徑0.25mm,對(duì)于LPC和GPC母頭針都有開(kāi)槽設(shè)計(jì),母頭壁厚只能有大約0.09mm!對(duì)材料及機(jī)械加工要求非常之高!
準(zhǔn)確測(cè)量1mm連接器需要高質(zhì)量高精度的校準(zhǔn)件。一般來(lái)說(shuō),矢網(wǎng)使用OPEN,SHORT,LOAD做為校準(zhǔn)件。但低反射,VSWR<1.03(-30dB回?fù)p)的寬帶固定負(fù)載非常難實(shí)現(xiàn),需要使用滑動(dòng)負(fù)載。但對(duì)于1mm的連接器尺寸來(lái)說(shuō),做出滑動(dòng)負(fù)載是不切實(shí)際的,要么太昂貴,要么做出來(lái)的東東太脆弱?滑動(dòng)多次容易損壞或改變參數(shù)?
在高頻段(高于50GHz)高精度的測(cè)量只能通過(guò)使用offset短路器。利用現(xiàn)代精加工技術(shù),offset短路器的尺寸,平整度,表面光潔度等均可精確控制。可以使用多個(gè)offset短路器來(lái)覆蓋50-110GHz頻率范圍。而低于50GHz的部分,可以使用傳統(tǒng)OPEN,SHORT,LOAD校準(zhǔn)件。
110GHz的時(shí)候,空氣里的波長(zhǎng)只有2.72mm,在一個(gè)傳輸線中,3.78mm的長(zhǎng)度變化就會(huì)導(dǎo)致一個(gè)相位周期的變化。因此,在offset短路校準(zhǔn)中要獲得好的準(zhǔn)確度,offset的長(zhǎng)度和pin針的深度的精準(zhǔn)控制是必要的。這個(gè)offset 長(zhǎng)度控制精度需要達(dá)到±0.005mm,對(duì)于傳統(tǒng)測(cè)試方法而言確實(shí)很難。準(zhǔn)確測(cè)量pin針深度需要一套新的方法,近年使用的光學(xué)方法被證明是行之有效的。
校準(zhǔn)件溯源最終回到尺寸標(biāo)準(zhǔn)上來(lái)。測(cè)量中心導(dǎo)體的外徑比較直接,相應(yīng)的規(guī)也能實(shí)現(xiàn)。但商用1mm規(guī)在精度上還有欠缺,所以專(zhuān)門(mén)的計(jì)量級(jí)規(guī)產(chǎn)生需求。但這種規(guī)的尺寸也是相當(dāng)挑戰(zhàn),它的尺寸精度公差必須控制到LPC接頭精度的1/5以?xún)?nèi),而LPC精度為±0.003 mm ,所以大家可以想象一下難度。還有就是,咱們提到的這些精度的測(cè)量,還需依賴(lài)更高精度的測(cè)量工具,否則無(wú)法測(cè)量也是沒(méi)有意義的。
那么DC-110GHz的校準(zhǔn)最終被分成哪幾個(gè)頻段了呢?首先,低于50GHz的頻段,使用了傳統(tǒng)的OPEN,SHORT,LOAD方式;50-110GHz使用了offset短路器的方式,實(shí)施的時(shí)候又被分為兩個(gè)頻段:三段offset短路器(長(zhǎng)度1.30,2.45和3.00mm)用于50-75GHz,另外三段長(zhǎng)度(1.30,1.825和2.45mm)用于75-110GHz。
最初1mm的連接器應(yīng)用比較少。第一個(gè)1mm接口產(chǎn)品誕生于1993年:一套電纜盒波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器用來(lái)測(cè)試晶片的探針系統(tǒng)。德國(guó)羅森伯格,一家IEEE287成員單位,在1995年發(fā)布了他們的首款1mm連接器和轉(zhuǎn)接器。隨著1996年HP公司首款特別的85GHz測(cè)試系統(tǒng)以及Cascade Microtech的探針系統(tǒng)誕生,1mm產(chǎn)品發(fā)展步伐開(kāi)始加速。HP發(fā)布8510XF矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀后,1mm相關(guān)產(chǎn)品及附件就如雨后春筍般成長(zhǎng)起來(lái)。
幾個(gè)案例:Microtech的ACP110晶片探針,GGB公司的探針,Rosenberger的接0.047英寸的1mm電纜組件及校準(zhǔn)件
GGB公司的探針
Rosenberger的接0.047英寸的1mm電纜組件及校準(zhǔn)件
到2000年左右,1mm連接器已經(jīng)廣泛被毫米波測(cè)量領(lǐng)域接受。借助當(dāng)時(shí)HP 85059A校準(zhǔn)和校驗(yàn)件,以及HP 8510XF矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀,已經(jīng)可以獲得精確的,重復(fù)性好的110GHz各類(lèi)產(chǎn)品,如連接器和各類(lèi)附件。1mm的外導(dǎo)體部分,設(shè)計(jì)上都加強(qiáng)加固設(shè)計(jì),但為了實(shí)現(xiàn)好的測(cè)試結(jié)構(gòu),工程師們?cè)谶B接1mm連接器的時(shí)候得格外小心,因?yàn)樗男呐K太脆弱。2000年之后,美國(guó)歐洲在毫米波及太赫茲技術(shù)上的持續(xù)研究,催生出大量的1mm產(chǎn)品,應(yīng)用于各行各業(yè),當(dāng)前的產(chǎn)品已經(jīng)跟2000年不可同日而語(yǔ),但最基礎(chǔ)的東西沒(méi)有改變。中國(guó)近來(lái)毫米波應(yīng)用也逐步熱門(mén)起來(lái),1mm的產(chǎn)品會(huì)越來(lái)越為廣大業(yè)界人士所熟悉
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