射頻同軸連接器技術(shù)簡介

射頻同軸連接器技

術(shù)

簡

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Ltd.目

錄一、射頻連接器發(fā)展概況

二、射頻連接器的標(biāo)準(zhǔn)體系Evaluation

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w三i、th射As頻po連se接.S器li基de本s概fo念r.及NE技T術(shù)3.特5

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Pro四、射C頻op連yr接ig器ht主2要00技4-術(shù)20指11標(biāo)Aspose

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Ltd.五、常用射頻連接器介紹六、射頻連接器的選擇與使用一、射頻連接器發(fā)展概況1939年出現(xiàn)的UHF連接器是最 的RF連接器；二戰(zhàn)期間，隨著雷達(dá)、電臺和微波通信的發(fā)展，產(chǎn)生了N、C.BNC.TNC等中型系列；1958年后，隨著整E機(jī)va設(shè)lu備at的i小on型o化nl，y.出現(xiàn)了atedwiStMhA、AsSpMBo、seS.MSCl等i小de型s化fo產(chǎn)r品.N；ET3.5ClientPro1964年Co制p定yr了ig美h國t2軍0用04標(biāo)-2準(zhǔn)0M1I1LA-Cs-p3o9s0e12P《ty射Ltd.頻同軸連接器總規(guī)范》七十年代末，毫米波連接器出現(xiàn)；九十年代初，HP公司推出頻率高達(dá)110GHz的1.0mm連接器，并用于其儀器設(shè)備中；九十年代出現(xiàn)表現(xiàn)貼裝射頻同軸連接器，并大量用一于手機(jī)產(chǎn)品中。我國射頻同軸連接器的發(fā)展八十年代起開始采用國際標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)IEC169和我國從五十年代開始由整機(jī)廠研制RF連接器；六十年代組建專業(yè)工廠,開始了專業(yè)化生產(chǎn)；一九七二年國家組織集中設(shè)計,使國產(chǎn)的RF連 接器是自成體系,只Ev能al在u國at內(nèi)io使n用on,ly產(chǎn).品標(biāo)準(zhǔn)atedw水it平h低A,sp且os不e.能S與li國de際s通fo用r產(chǎn).N品E對T3接.互5C換l；ientProMIL-C-3C9o0p1y2r,i頒gh布t了20G0B41-1231031和1GAJsBp6o8s1e,P使t射yLtd.頻同軸連接器的生產(chǎn)和使用逐步與國際接軌；經(jīng)過十幾年的努力,目前通用RF連接器的整體 水平與國外差距不大,但精密連接器的設(shè)計與 生產(chǎn)與國外仍有較大差距。其它先進(jìn)國家的標(biāo)準(zhǔn)有德國DIN、英國BS、日本JIS和IEC標(biāo)準(zhǔn)等。這些國家或國際標(biāo)準(zhǔn)大都是參照或等同美軍標(biāo)制訂的,有些國家或公司甚至直接應(yīng)用美軍標(biāo)。二、射頻連接器的標(biāo)準(zhǔn)體系美軍標(biāo)美國是世界上最大的通用型RF連接器制造和消費(fèi)國,其技術(shù)水平也是一流的,因此美國軍用標(biāo)Ev準(zhǔn)alMuIaLt-iCo-n39o0n1l2y被.認(rèn)為是atedwitRhF連As接po器se的.S最li高de標(biāo)s準(zhǔn)fo。r.NET3.5ClientProCopyright

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Ltd.IEC標(biāo)準(zhǔn)IEC標(biāo)準(zhǔn)是指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)，不是強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)， 因此很少被直接引用；值得一提的是德 國在某些專用新E型va連lu接at器io方n面on也ly有.一些atedw優(yōu)it勢hA，sp例os如e.：SlDiIdNe4s72f2o3r.N7E/T163(.L52C9l)ie系ntPro列、DCIoNp4y7r2i9g7htS2A0A0系4-列201D1IANs4p1o6s2e6.PtyLtd.DSA系列，這些系列產(chǎn)品在通信領(lǐng)域應(yīng)用較廣泛，德國的標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品已得到全世界認(rèn)可，但美國尚無這些標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)。我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)我國現(xiàn)行通用RF同軸連接器標(biāo)準(zhǔn)分兩 部分，一部分是軍用標(biāo)準(zhǔn)（GJB681. GJB680、GJB976及其詳細(xì)規(guī)范）。另一 部分是民用產(chǎn)品E標(biāo)va準(zhǔn)lu，at按ioInECo1n6l9y-.1制定atedw的itGhBA1s1p3o1s3e。.Slidesfor.NET3.5ClientPro不論是Co國p軍yr標(biāo)ig還ht是20國04標(biāo)-2，01基1本As上po都se是P照tyLtd. 搬國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)制訂的，主要指標(biāo)不折不扣搬過來，因此，可以說我們現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)與國際接軌，且指標(biāo)和技術(shù)水平與國際先進(jìn)水平同步。三、射頻連接器基本概念及技術(shù)特點1.RF連接器的定義通常裝接在電纜上或安裝在儀器上的一種元件，作為實現(xiàn)傳輸線電氣連接或分離的元件。它屬于機(jī)電一體化產(chǎn)品。簡單地講它主要起橋梁作用。2.連接器的分類光纖(fribreoptic)四大類。頻率范圍如下:Audio——20KHz以下Vidio——30MHz～500MHz以下Radio——500MHz～300GHzFibre——167THz～375THz 其中應(yīng)用在Radio波段的連接器稱作RF連接器。Evaluation

only.ated連wi接t器h

A種s類po繁se多.,Sl根id據(jù)es技f術(shù)or特.性NE的T不3同.5,C按li頻en率t劃Pro分為音頻C(oApuydriio)gh、t視20頻04(-V2i0d1i1o)A.sp射os頻e(PRtadyiLo)t、d.工程中常用的波段劃分如下(單位GHz):L

0.39~1.55S 1.55

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56.03.RF連接器的分類1)按端接方式分為連接器MIL-C-39012

(GJB681)轉(zhuǎn)接器MIL-A-55339

(GJB680)微帶與帶狀線MIELv-aC-l8u3a5t1i7o(nGoJBn9l7y6.)ated

w2)it按h

連As接po方se式.分Sl為id:es

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Pro卡口C式op(y內(nèi)r卡ig口ht、2外00卡4口-2)011

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Ltd.螺紋式(右旋螺紋、左旋螺紋)推入式(直插式、帶止動式、自鎖式)3)按功能分為:通用型(2級)精密型(0級、1級)專用型(耐輻照、耐高壓、防水等)多功能型(含有E濾va波lu、at調(diào)i相on位o、nl混y.頻、atedwithAspose衰.減Sl、id檢e波sf、o限r(nóng).幅N等ET)3.5ClientPro4)按尺寸Co大p小yr分ig為h:t2004-2011AsposePtyLtd.標(biāo)準(zhǔn)型(N、UHF、C…)小型(BNC.TNC…)超小型(SMA、SMB、SMC.MCX、BMA、SAA…)微型(SSMA、SSMB、MMCX…)(一)電氣方面1.特性阻抗 特性阻抗（Zo）是RF連接器十分重要的基本參數(shù)，它直接影響電壓駐波比、工作頻帶、插入損耗等指標(biāo)。特性阻抗計算公式:四、射頻連接器主要指標(biāo)TEM波,其下限截止頻率為零；H11模的截止頻率就是同軸線的上限工作頻率。公式為:Evaluation

only.atedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientPro2.工作Co頻py帶r設(shè)ig計ht20R0F4連-2接01器1的As工p作os模e式Pt是yLtd.3.接觸電阻RF連接器的接觸電阻是指接觸點的電阻一般在毫歐級,數(shù)值應(yīng)盡量小。它主要考核接觸件的機(jī)械性能,測量時應(yīng)去除體電阻、焊點電阻的影響。Evaluation

only.ated4.wi絕th緣A電sp阻ose.Slidesfor.NET3.5ClientPro主C要o考py核ri介g質(zhì)ht材2料00特4-性20、1結(jié)1構(gòu)As設(shè)po計se優(yōu)P劣ty及Ltd.裝配過程中零件表面是否清潔。絕緣性能差會產(chǎn)生漏電流，輕則產(chǎn)生噪聲，嚴(yán)重時無法有效傳輸信號。5.介質(zhì)耐壓介質(zhì)耐壓考核的對象與絕緣電阻差不多，但介質(zhì)耐壓一旦不合格，危害性很大，它可以使連接器或整機(jī)系統(tǒng)直接發(fā)熱或燒毀。所以介質(zhì)耐壓指標(biāo)不過關(guān)是EvRaFl連u接at器io的n致on命l缺y.陷。ated6.wi射t頻hA高s電po位se耐.壓Slidesfor.NET3.5ClientPro一般Co測py試r頻ig率ht為250～047.-52M0H1z1，A而sp不o是se介P質(zhì)tyLtd.耐壓的50Hz，在這一頻率時介質(zhì)承受電壓能力是不同的。它的主要目的是考核連接器耐受高頻電壓的能力。7、電暈電平進(jìn)行這項試驗,是為了考核連接器在低氣壓條件下耐受空氣電離產(chǎn)生電暈的能力。因為電暈引起持續(xù)的放電,會導(dǎo)致連接器破壞。8、射頻泄漏隨著整機(jī)系統(tǒng)的Ev發(fā)al展ua,t對io信n號on傳ly輸.質(zhì)量要atedw求it愈h來As愈p高os,e.因Sl此i,de射s頻fo泄r漏.N指ET標(biāo)3顯.5得C特li別e重ntPro要。該C指o標(biāo)py具ri有g(shù)h雙t重20作0用4-,20一1方1A面s大po的se射P頻ty泄Ltd.漏將造成能量傳輸損失,產(chǎn)生干擾信號,另一方面,凡是射頻泄漏性能差的產(chǎn)品,其抗干擾能力也很差。防止射頻泄漏著重應(yīng)從連接機(jī)構(gòu)、電纜裝接機(jī)構(gòu)和電纜選擇幾方面考慮。通常測試頻率為2～3GHz,要求指標(biāo)為60～90dB。9、射頻插入損耗插入損耗是傳輸系統(tǒng)的一項重要指標(biāo),但實際中連接器的損耗與電纜相比是非常小的,可以忽略不計。例如2GHz時,SMA連接器的插損耗僅為0.03dB,而SYV-5E0v-3a的lu插at入i損on耗o則nl達(dá)y.0.8dB/m。ate1d0、wi電th壓A駐sp波os比e（.SVlSiWRd）esfor.NET3.5ClientProVSWCRo定p義yr為ig傳h輸t2線0上04電-2壓0(1電1A流s)p最os大e幅Pt值y最Ltd.小幅值之比,是RF連接器最重要的電氣指標(biāo),是衡量RF連接器性能優(yōu)劣的主要依據(jù)。接器內(nèi)研究電纜連接器的VSWR。對于電纜連接器來說,設(shè)計師應(yīng)從連接器、電纜及裝接方法三方面系統(tǒng)地考慮VSWR,無論那一方面有缺陷,電纜組件的VSWR都不可能很好,也就是提醒設(shè)計和使用人員不應(yīng)局限在連Evaluationonly.ated

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Ltd.(二)機(jī)械結(jié)構(gòu)方面主要考核RF連接器插拔手感,螺紋式連接器用嚙合力矩檢驗（如SMA:0.23N.m）；卡口式用力矩和力檢驗；推入式用力檢驗,(如SMB最大嚙合力62.3N,最小分離力8.9N)。RF連接器依靠優(yōu)良的機(jī)械結(jié)構(gòu)確保電氣和使用特性，因此，機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計十分重要。結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本準(zhǔn)則有兩條：第一條“簡單就是可靠”，第二條E“va結(jié)lu構(gòu)a設(shè)ti計on必o須nl清y.楚掌握客atedwi戶th要A求s，po充se分.S保l證id所es要f求or的.特NE性T”3.。5ClientPro1.嚙合C力o與py分ri離gh力t2004-2011AsposePtyLtd.2.連接機(jī)構(gòu)的耐力矩加工工藝及裝過程嚴(yán)格控制。3.插合特性插合特性主要是通過機(jī)械方法檢查彈性插孔的彈性,其性能優(yōu)劣與接觸電阻和連接器耐久性有直接聯(lián)系。這項指標(biāo)僅適用于螺紋式連接器,主要目的是檢驗連接機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度,對于小型螺紋連接器要達(dá)到指標(biāo)比較困難,需從連接機(jī)構(gòu)的材料、Evaluationonly.ated

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Ltd.4.中心接觸件固定性無論哪種連接器，其中心接觸件都要同電纜芯線、微帶或其它導(dǎo)體連接。連接器使用時中心接觸件將受到軸向推拉力和力矩的作用，如果中心接觸件固定不好，將導(dǎo)致尾部連接點受力過大而松脫或斷Ev裂a(bǔ)l。uationonly.ated5、wi電t纜hA保s持po力se.Slidesfor.NET3.5ClientPro驗C證op連yr接i器gh的t電20纜04裝-接20是11否A有sp效o可se靠P。tyLtd.6.連接機(jī)構(gòu)保持力當(dāng)連接器承受規(guī)定的軸向力時，連接機(jī)構(gòu)不應(yīng)松脫。(三)環(huán)境方面1.密封性防水密封:低壓時防止水或潮氣進(jìn)入。氣密封:有特定漏率指標(biāo)，連接器需采用玻璃或陶瓷燒結(jié)，產(chǎn)品的電性能指標(biāo)比常規(guī)產(chǎn)品低。Evaluation

only.ated2w、it振h動Aspose.Slidesfor.NET3.5ClientPro防C止o連py接ri器g在ht振2動00環(huán)4-境20條1件1下As，po出se現(xiàn)P瞬ty斷Ltd.或外觀機(jī)械損傷。3.沖擊檢驗連接器抗沖擊能力，防止連接器在運(yùn)輸、現(xiàn)場工作或不經(jīng)心處置而造成損環(huán)。4.溫度沖擊通過這項試驗,確定連接器在高溫到低溫過程中耐沖擊的能力。溫度沖擊可能造成灌封部位出現(xiàn)脫落、開裂、絕緣性能下降、不良外殼裂開等。5.耐濕（防潮）Evaluation

only.atedwithA進(jìn)sp行os耐e.濕S試li驗de的s目fo的r是.N為E了T3評.價5C連l接ie器ntPro及其材C料o承py受ri高gh溫t、20高0熱4-條20件1引1A起s的po老se化P效ty應(yīng)L。td.耐濕性差的連接器的主要表現(xiàn)是介質(zhì)耐壓、絕緣電阻下降，表面老化甚至開裂。6.鹽霧（腐蝕）這項試驗主要模擬沿海工作環(huán)境條件下，連接器抗銹蝕能力，實際主要是檢驗鍍層質(zhì)量。(四)材料方面1.彈性材料按GJB要求，除非另有規(guī)定，中心接觸件的彈性零件應(yīng)采用鈹青銅制成。2、絕緣材料一般產(chǎn)品選用E聚v四al氟ua乙t烯io(nTFoEn)l，y.精密型連atedw接it器h采As用p交os鏈e.聚Sl苯i乙de烯s，fo氣r密.N封ET連3接.5器C除li外e。ntPro3.殼體材Co料pyright2004-2011AsposePtyLtd.按美軍標(biāo)規(guī)定RF連接器殼體可用黃銅、磷銅、鋁、無磁易切不銹鋼和鈹青銅五種材料。這里要特別注意在軍標(biāo)中規(guī)定連接器殼體材料的導(dǎo)磁率要小于2.0,這就是我們不能采用一般鋼材作過連接器殼體的原因。(五)化學(xué)方面1.不相容金屬彼此之間可能產(chǎn)生電動勢耦合的不相容金屬不應(yīng)相互接觸裝配和使用,以防產(chǎn)生干擾信號及電化學(xué)腐蝕。2.電鍍Evaluation

only.atedwithA要sp控o制se鍍.S層l的id厚es度f、or致.密NE性T和3.與5金Cl屬i底en層tPro的結(jié)合C力op。yright2004-2011AsposePtyLtd.所有鍍金件不得采用鍍銀底層,因為銀在特定條件下會產(chǎn)生化學(xué)遷移。五、常用射頻連接器介紹1.標(biāo)準(zhǔn)型（N、C系列）N系列是為滿足二戰(zhàn)急需研制的最早的微波系列。主要歸功于Paul Neil，因此叫“N”系列。它采用螺紋對接互E換va，l工ua作ti頻on率only.atedw0i～th11AGsHpzo，se可.配Sl接id3e～s1f2ommr軟.N、ET3.5ClientPro半柔和C半op剛yr性i電gh纜t。2004-2011AsposePtyLtd.C系列是Concel研制成功的，它采用內(nèi)卡口方式連接，內(nèi)部公稱尺寸，工作頻率等與N系列相同，但沒有N系列通用。2、小型（BNC.TNC系列）連接與分離的場合,是最通用而又便宜的產(chǎn)品。（2）TNC系列是BNC的螺紋式變形,又稱螺紋式BNC,其工作頻率達(dá)11GHz,抗振性好,軍用較多。（1）BNC系列是Neill和Concel共同研制的Bayonet（外卡口）連接器,因而簡稱“BNC”。其工作頻率0～4GHz,最大特E點v是al連ua接t方io便n,on一ly般.通過連ated

w接it卡h套As旋p轉(zhuǎn)os不e.到Sl一i圈de即s

可fo連r

接.N好ET。3適.5用C于li頻e繁nt

Pro尤其在C儀o器py儀ri表gh、t網(wǎng)20絡(luò)0和4-計20算1機(jī)1

A信s息po領(lǐng)se域P應(yīng)ty用Ltd.廣泛。3、超小型（SMA、SMB、SMC.MCX、BMA、SAA）SMA系列（SubminiatureA）SMA是1958年由美國Bendix公司的JamesCheal發(fā)明的,工作頻率0～18GHz。SMB系列SMB是一種帶止E動va件l的ua推ti入o式no連n接ly器.,體atedw積i小th、A插sp拔os方e.便S、li抗de振s性fo好r、.N占E用T3空.間5小Cl,ie廣ntPro泛應(yīng)用于Co工py作ri頻g率ht在200～044-GH2z0的11通A信sp設(shè)os備e、Pt儀yLtd.器儀表和導(dǎo)航系統(tǒng)。SMC系列是SMB的螺紋式變形,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸與SMB相同,工作頻率0～11GHz,通常用于雷達(dá)、導(dǎo)航等軍用設(shè)備。（4）MCX系列（IEC1169-36）其基本功能與SMB類同,但體積比SMB小1/3,有替代SMB的趨勢。（5）BMA系列（IEC1169-33）又稱盲插連接器,其固定插座在軸向和徑向均有一定的浮動量,E可va實lu現(xiàn)a積ti木on式o、nl模y塊.化整ated機(jī)wi系t統(tǒng)hA,s快po速se盲.S插l更id換es,f主or要.用NE于T軍3.用5產(chǎn)C品li和entProCDMA通信C設(shè)op備yr。ig工h作t頻20率040-～22021G1HzA。sp內(nèi)os部e公Pt稱yLtd.尺寸及配用電纜與SMA相同。（6）SAA系列（DIN47297）是一種推入自鎖式連接器,有50Ω和75Ω兩種。國內(nèi)目前在程控交換機(jī)、光端機(jī)等通信系統(tǒng)大量應(yīng)用。4、微型（SSMA、SSMB.MMCX系列）（1）SSMA系列結(jié)構(gòu)特點與SMA相似,但體積更小,工作頻率可達(dá)40GHz,是目前通用的標(biāo)準(zhǔn)毫米波連接器。（2）SSMB系列結(jié)構(gòu)特點與SMB相似,體積更小巧,在軍用電臺中普遍采用。（3）M