射頻連接器作為一種電連接器,設(shè)計(jì)用于在兆赫茲范圍內(nèi)的無(wú)線電頻率下工作。射頻連接器作為電子連接器的細(xì)分類別,一直是連接器這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的行當(dāng)里相對(duì)熱門(mén)的類別。一般來(lái)說(shuō)射頻連接器會(huì)與同軸電纜一起使用,用于提供屏蔽并最大限度地減少連接處傳輸線阻抗的變化。
射頻連接器和其他品類的低頻連接器有本質(zhì)的區(qū)別,區(qū)別在于射頻連接器要靠機(jī)械結(jié)構(gòu)保證電氣特性,同時(shí)作為傳輸線系統(tǒng)電連接的可分離元件,其裝配手工作業(yè)多,很難進(jìn)行自動(dòng)化裝配。
SMA射頻連接工藝、材料、設(shè)計(jì)上的升級(jí)
SMA射頻連接是射頻連接器眾多分類別下一類超小型的品類,外導(dǎo)體內(nèi)徑為4.13mm,特性阻抗50Ω,尺寸越小制造難度越高,同時(shí)成本也會(huì)迅速增加,而且對(duì)精度以及誤差都非常敏感。耐久力、緊密性、連接扭矩、電壓駐波比、插入損耗、功率等等,不管是機(jī)械性能還是電氣性能,SMA射頻連接對(duì)任何一項(xiàng)指標(biāo)都有嚴(yán)苛的要求。
在這個(gè)行當(dāng)里,傳統(tǒng)的標(biāo)桿大廠有深厚的積淀,在成本控制、先進(jìn)制造工藝以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)上一直都處于領(lǐng)先的位置。舉例說(shuō),SMA連接器首先性能要能夠達(dá)到12.4GHz以上,這個(gè)指標(biāo)現(xiàn)在很多廠商都能做到,看似是一個(gè)很簡(jiǎn)單很容易實(shí)現(xiàn)的性能。但在實(shí)現(xiàn)此性能材料的選擇上,有些主流標(biāo)桿大廠能提供很多種材料的選擇,不管是不銹鋼材料、黃銅還是鋅壓鑄件都能按照不同工藝實(shí)現(xiàn)SMA連接的要求,有的還能提供耐腐蝕的非磁性白青銅鍍層。根據(jù)不同材料采用不同工藝實(shí)現(xiàn)連接要求,應(yīng)該是很能反應(yīng)行業(yè)積累的。這種工藝和材料上的升級(jí)也的確不斷推動(dòng)了SMA連接器的升級(jí)。
(圖源:中航光電)
從電氣性能上看,1.02到1.25之間電壓駐波比屬于行業(yè)領(lǐng)先位置,對(duì)電壓駐波比要求不是很嚴(yán)苛的話,SMA連接器在頻率范圍保持小于1.5的電壓駐波比也能夠接受。當(dāng)然,具體的最大電壓駐波比也要視配置的電纜而定。插入損耗也是一個(gè)在不斷升級(jí)的性能,將鏈路損耗盡可能降低是所有連接器產(chǎn)品的目標(biāo),尤其是低噪聲前端對(duì)于損耗的要求更高。從0.5dB到0.3dB到0.1dB,SMA連接將插入損耗不斷在降低。
解決高密度盲插合的SMP射頻連接
在相控陣?yán)走_(dá)、航空航天以及通訊領(lǐng)域,SMP射頻連接器應(yīng)用得越來(lái)越廣泛。這種小型的盲配射頻連接器使用頻率高,而且連接快速,雖然它是一個(gè)超小型的接口,但是能夠在高達(dá)40GHz的頻率范圍內(nèi)工作。
(圖源:TE)
對(duì)高密度盲插合應(yīng)用,SMP射頻連接器應(yīng)該是當(dāng)今最契合的模塊化設(shè)計(jì)方案。SMP極小尺寸為高密度包裝提供了一個(gè)很普適的連接方案,push-on的連接方式便于更容易地組裝和測(cè)試管理單元功能,實(shí)現(xiàn)一個(gè)完全匹配的連接。航空航天應(yīng)用更看重SMP射頻連接的超高抗振性,它承受機(jī)械沖擊與振動(dòng)的能力在全品類的射頻連接器中也是數(shù)一數(shù)二的。
SMP接口可以為關(guān)鍵的盲控應(yīng)用程序提供0.020”的徑向失調(diào)。這也是SMP區(qū)別于其他射頻連接不同的地方,它可以允許再軸向和徑向上存在一定的失配量。與接口的連接被嚴(yán)格控制,以確保每個(gè)接口對(duì)的可靠連接,或者同時(shí)配合多個(gè)連接器。增強(qiáng)的帶寬VSWR性能也是必需的,1.15:1最大到26GHz和1.40:1最大到40GHz。
Mini BNC射頻連接:小型、互連
高密度封裝射頻互連系統(tǒng)以及可以控制插入力的加固型射頻連接在各類射頻連接應(yīng)用中都備受歡迎,除了我們上面說(shuō)的SMA射頻連接器,BNC射頻連接器也是微型連接中解決射頻問(wèn)題的一個(gè)常用選擇。
(圖源:Pasternack)
傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)BNC射頻連接器雖然能解決很多射頻連接問(wèn)題,但是日益增長(zhǎng)的需求仍期望更小的尺寸以及更高的密度。Mini BNC在標(biāo)準(zhǔn)BNC傳統(tǒng)的特點(diǎn),進(jìn)一步降低了尺寸,提高了連接器密度,在同一區(qū)域Mini BNC可以提供40%以上的互連。
75Ω特性的Mini BNC電氣性能可以超過(guò)2GHz,配對(duì)周期實(shí)現(xiàn)500,與同類別的微型BNC并不存在差異,這意味著能進(jìn)行完全替代。在BNC通用的卡口鎖定機(jī)制上,Mini BNC做了沿用,但也做了一點(diǎn)點(diǎn)革新,對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)的線程接口它會(huì)允許更快地連接和斷開(kāi)。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)、高頻移動(dòng)通訊應(yīng)用這類應(yīng)用,BNC往Mini BNC的跨越會(huì)更好地實(shí)現(xiàn)“小型”與“互連”的射頻連接。
小結(jié)
不管是哪一類射頻連接器,低插入損耗、卓越的電壓駐波比以及其他電氣和機(jī)械特征都是相當(dāng)重要的。在射頻連接器的選取上,如果電氣性能已經(jīng)滿足,并不需要一味地追求更高性能的射頻連接器,更關(guān)注其機(jī)械結(jié)構(gòu)是更好的考量。
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