射頻連接器即射頻同軸連接器,通常被認為是裝接在電纜上或安裝在儀器上的一種元件,作為傳輸線電氣連接或分離的元件。射頻連接器的作用是在需要的時候連通或者斷開兩個射頻端口,以實現(xiàn)傳輸線電氣連接、分離或不同類型傳輸線的轉(zhuǎn)接。
射頻連接器的主要規(guī)格
特性阻抗:50Ω標50或不標,75Ω標75
阻抗:幾乎所有的射頻連接器和電纜被標準化為50Ω的阻抗。75Ω的阻抗系統(tǒng)通常用于有線電視安裝。射頻同軸電纜連接器具有相匹配的電纜的特性阻抗。阻抗是否匹配直接關(guān)系到信號傳輸?shù)馁|(zhì)量優(yōu)劣。
接頭尺寸:對同一頻率的射頻信號,尺寸大的接頭的功率承受大。在各自常用的射頻同軸接頭中,7/16(DIN)、4.3-10、N型接頭尺寸相對較大,對應的針孔尺寸也較大,一般N型接頭的功率承受約為SMA的3-4倍。200W以上衰減器,負載等無源器件大部分都是N型接頭,而無線模塊等小功率小體積則是用SMA來進行連接,更小尺寸的如手機,藍牙模塊等會使用體積更小的IPEX接口,下圖從左到右依次為N型RF連接器,SMA接口,IPX接口。
VSWR(電壓駐波比):電壓駐波比指駐波波腹電壓與波節(jié)電壓幅度之比,又稱為駐波系數(shù)、駐波比。駐波比等于1時,表示饋線和天線的阻抗完全匹配,此時高頻能量全部被天線輻射出去,沒有能量的反射損耗;駐波比為無窮大時,表示全反射,能量完全沒有輻射出去。對射頻連接器而言,駐波比自然是越低越好。
頻率范圍:射頻同軸接頭的功率承受會隨信號頻率變高而降低,傳輸信號頻率的變化直接導致?lián)p耗和電壓駐波比變化,從而影響到傳輸功率容量,還有趨膚效果等。例如一般的SMA接頭,在2GHz的功率承受約為500W,在18GHz下的平均功率承受不到100W。頻率高于18GHz的衰減器、負載等無源器件,平均功率承受大部分都在100W以內(nèi)。
插入損耗:是指由于射頻連接器的引入導致線路上功率的損耗。定義為輸出功率與輸入功率之比,使連接器插損增大的因素很多,主要有:特性阻抗的不匹配、裝配精度誤差、配合端面間隙,軸線傾斜、橫向偏移、偏心、加工精度及電鍍等所造成。由于損耗的存在使輸入與輸出功率之間存在差別,也會影響信號傳輸效果。
運轉(zhuǎn)周期:可以承受多少次連接/斷開,仍然符合其規(guī)格。這通常是在500或1000個循環(huán)。螺紋連接器,供應商指定的緊固力矩是維持其性能和可靠性的重要因素之一。
功率:一般來說,接頭的功率承受隨信號頻率變高而降低。對同一頻率的射頻信號,尺寸大的接頭的功率承受大。比如一般的SMA 接頭,在 2GHz 的功率承受約為 500W,在 18GHz 下的功率承受不到 100W。
BMA 和SMA 差不多,N 接頭的功率承受約為 SMA 的 3-4 倍。如果傳輸過程的匹配不好,駐波過大,則接頭上承受的功率有可能大于入射功率。一般為安全起見,在接頭上加載的功率不應超過其極限功率的1/2。今天的設計側(cè)重于低功耗設備,如手機,蜂窩網(wǎng)和毫米波基站,視頻接口。這些是在1W范圍,所以連接器可以小得多并且其額定功率更小。
接觸電阻:射頻連接器的接觸電阻是指連接器插合時內(nèi)外導體接觸點的電阻,一般在亳歐級,數(shù)值應盡量小,它主要考核接觸件的機械性能,測量時應去除體電阻、焊點電阻的影響,接觸電阻的存在會導致接點發(fā)熱,從而難以傳輸較大功率的微波信號。
射頻連接器的選型
1.選定的射頻連接器要符合實際使用的頻率范圍。
2.選定的射頻連接器要有較小的駐波比。
3.有IM要求時,要考慮射頻連接器的材料及鍍層。
4.選定的射頻連接器要與配接的射頻連接器或電纜的阻抗匹配。
5.螺紋射頻連接器的EMC比任何卡口式、推拉式射頻連接器要好。
6.選定的射頻連接器要有較小的插入損耗。
7.通常情況下,直式射頻連接器的電性能比彎式的要好,可以根據(jù)實際使用情況來選用。
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