Objašnjene vrste RF konektora: SMA, N-Type, BNC, TNC, Vodič od 1,0 mm do 2,4 mm

Ako gradite 5G malu ćeliju, stalak za testiranje ili satelitski zemaljski terminal, konektor na kraju koaksijalnog kabela obično je posljednja navedena stavka i prva koja uzrokuje probleme. Utikač od 2,4 mm neće se spojiti s priključkom od 1,0 mm, BNC od 75 ohma neće sačuvati put od 50 ohma, a sučelje ocijenjeno na 4 GHz pretvorit će vezu od 6 GHz u problem refleksije, a ne u vezu.

Kratak odgovor: većina RF radova danas koristi jednu od pet obitelji sučelja. SMA i njegovi subminijaturni srodnici (SMB, SMP, SMPM), N-tip, TNC, BNC i precizni planarni tipovi (3,5 mm, 2,92 mm, 2,4 mm, 1,85 mm i 1,0 mm). Ono što ih razlikuje je frekvencijska granica, impedancija, mehanizam spajanja, trajnost spajanja i brtvljenje za okoliš. Sve u nastavku prolazi kroz tih pet točaka s razinom detalja potrebnom za specifikacijski list ili narudžbenicu.

Čitateljski prečac

Frekvencijski strop prvo sužava popis, promjer kabela i serija konektora moraju odgovarati, a okolina odlučuje je li potrebno zatvoreno ili hermetičko sučelje. Ispravno shvatite ta tri i preostali izbori uglavnom se odnose na okretni moment, cikluse spajanja i cijenu.

Gornja granica frekvencije je na prvom mjestu

Svaka obitelj sučelja ima definiranu gornju frekvenciju gdje se njegova geometrija prestaje ponašati kao čisti vod od 50 ohma. Iznad te točke, modovi višeg reda počinju se širiti unutar tijela konektora i VSWR se brzo penje, čak i kada je sam kabel još uvijek savršeno dobar. Geometrija spajanja uobičajenih obitelji je standardizirana, zbog čega se utikač od 3,5 mm jednog dobavljača spaja s utičnicom od 3,5 mm drugog; dimenzije sučelja za SMA, N-tip, BNC i TNC definirane su u MIL-STD-348 i IEC 61169 seriji.

Stropovi koje inženjeri najčešće navode su: BNC oko 4 GHz, TNC i N-tip oko 11 GHz, SMA 26,5 GHz, 2,92 mm 40 GHz, 2,4 mm 50 GHz, 1,85 mm 67 GHz i 1,0 mm 110 GHz.

Slika 1. Gornja granica frekvencije prema vrsti RF priključka (GHz)

1,0 mm 110

1,85 mm 67

2,4 mm 50

2,92 mm 40

SMA 26.5

N-tip 11

TNC 11

BNC 4

Vrijednosti slijede granične frekvencije koje se obično objavljuju za ova sučelja u podatkovnim tablicama konektora i standardima RF sučelja.

Stavite radnu učestalost dizajna na ovaj popis i odaberite prvo sučelje koje ga briše s marginom. SMA od 26,5 GHz koji prenosi signal od 24 GHz nema gotovo ništa za otpor impedancije hladnog lemljenog spoja ili istrošenog ispitnog kabela.

SMA i subminijaturna obitelj

SMA je zadano navojno sučelje od 50 ohma za instrumente, antene i radio do 26,5 GHz. Koristi spojku s navojem 1/4-36, PTFE dielektrik i središnji klin od otprilike 0,9 mm. Njegove su slabosti mehaničke, a ne električne: spojna matica je mala, preporučeni zakretni moment je oko 0,8 do 1,1 N-m (7 do 10 in-lb), a ključ koji se koristi s previše entuzijazma će deformirati šesterokut i pomaknuti referentnu ravninu. Ta jedina navika odgovorna je za veliki udio u izvješćima "ovaj konektor iznenada ima veliki povratni gubitak".

SMB je snap-on verzija na istoj ljestvici, ocijenjena na oko 4 GHz i koristi se tamo gdje je brzo spajanje važnije od propusnosti. SMP i SMPM su blind-mate sučelja tipa board-to-board koja se koriste u gustim RF modulima i faznim nizovima. SMP radi na otprilike 40 GHz, a SMPM na otprilike 65 GHz, s muškom stranom s oprugom koja apsorbira aksijalnu toleranciju koju slijepi partner ne može kontrolirati. Tamo gdje SMA nije dovoljan, ali je teško opravdati priključak pune preciznosti, verzije od 3,5 mm i 2,92 mm spajaju se sa SMA i proširuju plafon na oko 33 GHz i 40 GHz.

SMA konektor SMA RF koaksijalni konektor je RF koaksijalni konektor s mehanizmom za spajanje s navojem razvijen i proizveden prema američkom vojnom standardu MIL-C-39012. to ha... Pogledajte proizvod →

N-tip, TNC i BNC: tipovi s većim navojem i bajonet

N-tip konektora koristi 5/8-24 navoj i mnogo veći dielektrik, zbog čega podnose mnogo više energije od SMA i ostaju stabilni na otvorenom. Standardna gornja granica je 11 GHz, s preciznim verzijama koje dosežu 18 GHz. Pravilno spojen i otporan na vremenske uvjete, par N-tipa normalan je izbor za dovod antene bazne stanice, premosne kabele i vanjske radio jedinice, a tolerira pomicanje kabela koje bi uništilo subminijaturno sučelje.

TNC je u biti BNC s navojem: iste veličine tijela, ali vijčana spojka koja izdržava vibracije, zbog čega se pojavljuje na mobilnoj radio opremi i ručnoj ispitnoj opremi s frekvencijom od oko 11 GHz. BNC zadržava svoj bajunet od četvrtine okreta za brzo krpanje i zaustavlja se na oko 4 GHz u obliku od 50 ohma. BNC od 75 ohma koji se koristi za video izgleda gotovo identično; miješanje dviju impedancija u jedan RF put stvara neusklađenost koju nikakva kvaliteta kabela neće popraviti.

N-tip RF Coaxial Connector RF koaksijalni konektor serije N je RF koaksijalni konektor s mehanizmom spajanja s navojem razvijen i proizveden u skladu s američkim vojnim standardom... Pogledajte proizvod →

Precizni tipovi za rad s milimetarskim valovima

Iznad oko 26,5 GHz sučelje mora biti zračno-dielektrično i strojno obrađeno prema uskim tolerancijama. Obitelji od 1,0 mm, 1,85 mm, 2,4 mm i 2,92 mm dijele istu ideju: nema polimera oko središnjeg vodiča, strogo kontrolirana geometrija zrna i referentna ravnina definirana na spojnoj plohi, a ne negdje unutar spojne matice.

2,4 mm do 50 GHz

1,85 mm do 67 GHz

1,0 mm do 110 GHz

Kompatibilnost je mjesto gdje se novac tiho gubi. SMA, 3,5 mm i 2,92 mm međusobno se mogu spojiti. 2,4 mm i 1,85 mm međusobno se spajaju. 1,0 mm se spaja samo s 1,0 mm. Postavljanje istrošenog SMA izvan tolerancije na ispitni priključak od 2,92 mm ili 2,4 mm može trajno ocijeniti to precizno sučelje, a oštećeni testni priključak tiho poništava svako mjerenje provedeno kroz njega nakon toga.

Hermetički zatvorene i druge specijalizirane vrste

Neke RF staze ne smiju propuštati. Hermetički zatvoreni konektori zamjenjuju polimernu kuglicu brtvom staklo-metal, tako da je dielektrik spojen s metalnom ljuskom i središnjim klinom, a ne utisnut u njega. Tipične specifikacije brzine curenja helija za takve dijelove nalaze se u 10 ^-9 atm-cc/s, a mehanička čvrstoća dolazi od same brtve, a ne od elastomera koji će stariti.

Ti se dijelovi pojavljuju u vakuumskim komorama, odašiljačima tlaka, kriogenim sustavima, teretima u zrakoplovima i svim ograđenim prostorima gdje bi kondenzacija promijenila dielektričnu konstantu, a time i impedanciju voda. SMP i SMPM hermetičke varijante uobičajene su u gustim mikrovalnim sklopovima gdje jedna zatvorena pregrada mora proći nekoliko koaksijalnih vodova odjednom.

Slika 2. Izometrijski prikaz hermetički zatvorenog koaksijalnog konektora

Referenca shematskog izreza za koaksijalni prolaz zabrtvljen staklom; proporcije su ilustrativne.

SMPM hermetički zatvoreni konektor SMPM (SubMiniature Push-on Micro) zatvoreni konektor je minijaturizirani RF konektor s punim izlazom, polu-izlazom i svjetlosnim otvorom, dizajniran za visoke frekvencije, c... Pogledajte proizvod →

Uspoređeni tipovi RF konektora

Tablica 1. Radna usporedba uobičajenih tipova RF konektora od 50 ohma; frekvencijska ograničenja odražavaju vrijednosti koje se obično objavljuju u standardima sučelja i podatkovnim tablicama konektora.
sučelje	Spojnica	Tipična maksimalna frekvencija	Gdje se koristi
SMA	1/4-36 navoj	26,5 GHz	Oprema za testiranje, antene, prednji krajevi radija
SMB	Pričvršćivanje	4 GHz	Gusti nosači, priključci za instrumente koji se brzo spajaju
SMP / SMPM	Slijepi druže	40 GHz / 65 GHz	Ploča-na-ploču moduli, fazni nizovi
N-tip	5/8-24 navoj	11 GHz (18 GHz preciznost)	Vanjske hranilice, radio velike snage
TNC	7/16-28 navoj	11 GHz	Mobilni radio, oprema sklona vibracijama
BNC	Bajonet	4 GHz	Krpanje laboratorija, video i instrumentacija
2,92 mm	1/4-36 navoj	40 GHz	Precizni ispitni otvori, mmWave stolovi
2,4 mm	M8 navoj	50 GHz	Vrhunski VNA priključci, radarski moduli
1,85 mm	M7 navoj	67 GHz	Automobilski radar, veze od 60 GHz
1,0 mm	Navoj M5.5	110 GHz	Sub-THz istraživanja, valovodni prijelazi

Što zapravo odlučuje o izboru projekta

Učestalost sužava popis na dva ili tri kandidata. Pet praktičnih ograničenja obično biraju posljednji dio.

Kompatibilnost kabela. Serije konektora slijede promjer kabela, a ne preferencije. RG-316 i slični savitljivi kabeli odgovaraju SMA; RG-58 i RG-213 odgovaraju BNC, TNC i N-tipu; valoviti kabel s malim gubicima gotovo uvijek završava u N-tipu ili 7/16.
Konzistentnost impedancije duž cijelog lanca. Jedan dio od 75 ohma u putu od 50 ohma proizvodi neusklađenost koja se pokazuje kao povratni gubitak na točno onoj frekvenciji koja vam je bitna.
Ciklusi spajanja i zakretni moment. Standardna sučelja SMA i N-tipa općenito se navode oko 500 ciklusa parenja; precizna sučelja s milimetarskim valovima troše se brže i koštaju mnogo više za zamjenu.
okoliš. Vanjske jedinice trebaju sučelje koje brtvi kada se spajaju, plus ispravan poklopac ili omotanu trakom. Granice vakuuma i tlaka trebaju brtvu staklo-metal.
Test-port zaštita. Držite žrtveni adapter na stolnim instrumentima i provjerite precizna sučelja pod povećanjem prije svakog mata.

Slika 3. Kvalitativni kompromisi između SMA, N-tipa i preciznih milimetarskih sučelja

SMA N-tip

Kvalitativna inženjerska usporedba temeljena na standardnim karakteristikama sučelja, a ne izmjerenim laboratorijskim podacima.

Prigušenje, povratni gubitak i mehaničko trošenje povezani su čvršće nego što većina specifikacija sugerira; Praktični uzroci gubitka u koaksijalnom putu obrađeni su u ovoj bilješci Prigušenje signala RF konektora . Za projekte koji trebaju specifično sučelje, oplatu ili završetak kabela, rad s proizvođačem koji strojno obrađuje svoje dijelove obično skraćuje petlju između crteža i prvog artikla. Hanson komunikacija, an Proizvođač RF koaksijalnog konektora sa sjedištem u Ningbou, proizvodi SMA, N-type, TNC, BNC, precizna i hermetički zatvorena sučelja kao i adaptere i sklopove kabela s malim gubicima.

Često postavljana pitanja o vrstama RF konektora

P1. Koje su najčešće vrste RF konektora?

SMA, N-tip, BNC i TNC pokrivaju većinu općenitih poslova, s 2,92 mm, 2,4 mm, 1,85 mm i 1,0 mm koji se koriste za staze milimetarskih valova. SMA radi na 26,5 GHz, N-type i TNC na oko 11 GHz, a BNC na oko 4 GHz.

Q2. Koja je razlika između SMA i N-tipa konektora?

SMA je 1/4-36 navojno subminijaturno sučelje ocijenjeno na 26,5 GHz. N-tip je veće 5/8-24 sučelje ocijenjeno na oko 11 GHz s daleko većom snagom i puno boljim performansama na otvorenom.

Q3. Jesu li konektori od 1,85 mm i 2,4 mm kompatibilni?

Da, 1,85 mm i 2,4 mm dijele istu geometriju uparivanja i mogu se upariti jedan s drugim. 1,0 mm kompatibilan je samo s 1,0 mm, a SMA se nikada ne smije nametnuti na bilo koji od njih.

Q4. Koja je najveća frekvencija BNC konektora?

BNC od 50 ohma normalno je ocijenjen na oko 4 GHz. BNC od 75 ohma koji se koristi za video općenito je ograničen na otprilike 1 GHz i nije zamjenjiv s verzijom od 50 ohma.

P5. Moraju li RF konektori uvijek biti 50 ohma?

Većina ispitnih, radijskih i antenskih sustava su 50 ohma. Sučelja od 75 ohma postoje za video i emitiranje, a miješanje ta dva u jednom putu stvara neusklađenost koja se pojavljuje kao visoki VSWR i dodatni gubitak signala.

P6. Kada trebam odrediti hermetički zatvoreni RF konektor?

Kada RF put prijeđe granicu vakuuma, tlačno kućište ili ograđeni prostor gdje bi ulazak vlage promijenio dielektrik i impedanciju, poput vakuumskih komora, transmitera tlaka i tereta u zrakoplovima.