Антенный разъем — это электронный разъем, используемый для соединения радиочастотного оборудования и кабелей. Его основная функция — передача высокочастотных сигналов.
Разъем имеет отличные характеристики согласования импеданса, что гарантирует минимизацию отражения и потерь сигнала при передаче между разъемом и кабелем. Обычно они обладают хорошими экранирующими свойствами, чтобы не допустить влияния внешних электромагнитных помех на качество сигнала.
Распространенные типы антенных разъемов включают SMA, BNC, N-типа, TNC и т. д., которые подходят для различных условий применения.
В этой статье вы также познакомитесь с несколькими часто используемыми соединителями:
Частота использования разъема
SMA-разъем
Коаксиальный разъем типа SMA RF — это разъем RF/СВЧ, разработанный компаниями Bendix и Omni-Spectra в конце 1950-х годов. Это был один из наиболее часто используемых разъемов в то время.
Первоначально разъемы SMA использовались на полужестких коаксиальных кабелях диаметром 0,141 дюйма, в основном применяемых в СВЧ-приложениях в военной промышленности, с тефлоновым диэлектрическим заполнением.
Поскольку разъем SMA имеет небольшой размер и может работать на более высоких частотах (диапазон частот составляет от постоянного тока до 18 ГГц при соединении с полужесткими кабелями и от постоянного тока до 12,4 ГГц при соединении с гибкими кабелями), он быстро набирает популярность. Некоторые компании теперь могут производить разъемы SMA около постоянного тока ~ 27 ГГц. Даже разработка разъемов миллиметрового диапазона (таких как 3,5 мм, 2,92 мм) учитывает механическую совместимость с разъемами SMA.
SMA-разъем
BNC-коннектор
Полное название разъема BNC — Bayonet Nut Connector (разъем с защелкой, это название наглядно описывает форму этого разъема), названный в честь его байонетного фиксирующего механизма и его изобретателей Пола Нила и Карла Консельмана.
— это распространенный радиочастотный разъем, который минимизирует отражение/потери волн. Разъемы BNC обычно используются в низко- и среднечастотных приложениях и широко используются в беспроводных системах связи, телевизорах, испытательном оборудовании и радиочастотном электронном оборудовании.
Разъемы BNC также использовались в ранних компьютерных сетях. Разъем BNC поддерживает частоты сигнала от 0 до 4 ГГц, но он также может работать до 12 ГГц, если используется специальная высококачественная версия, разработанная для этой частоты. Существует два типа характеристического сопротивления, а именно 50 Ом и 75 Ом. Разъемы BNC на 50 Ом более популярны.
Разъем типа N
Антенный разъем N-типа был изобретен Полом Нилом в Bell Labs в 1940-х годах. Разъемы типа N изначально были разработаны для удовлетворения потребностей военной и авиационной сфер для соединения радиолокационных систем и другого радиочастотного оборудования. Разъем N-типа разработан с резьбовым соединением, обеспечивающим хорошее согласование импеданса и экранирующие характеристики, и подходит для приложений высокой мощности и более низких частот.
Диапазон частот разъемов типа N обычно зависит от конкретной конструкции и стандартов производства. В общем случае разъемы типа N могут охватывать диапазон частот от 0 Гц (постоянный ток) до 11 ГГц и 18 ГГц. Однако высококачественные разъемы типа N могут поддерживать более высокие диапазоны частот, достигая более 18 ГГц. На практике разъемы типа N в основном используются в низко- и среднечастотных приложениях, таких как беспроводная связь, вещание, спутниковая связь и радиолокационные системы.
Разъем типа N
TNC-разъем
Разъем TNC (Threaded Neill-Concelman) был совместно изобретен Полом Нилом и Карлом Консельманом в начале 1960-х годов. Он является улучшенной версией разъема BNC и использует метод резьбового соединения.
Характеристическое сопротивление составляет 50 Ом, а оптимальный диапазон рабочих частот составляет 0-11 ГГц. В диапазоне микроволновых частот разъемы TNC работают лучше, чем разъемы BNC. Он обладает характеристиками сильной ударопрочности, высокой надежности, превосходными механическими и электрическими свойствами и т. д. и широко используется в радиооборудовании и электронных приборах для соединения коаксиальных кабелей ВЧ.
Разъем 3,5 мм
Разъем 3,5 мм представляет собой радиочастотный коаксиальный разъем. Внутренний диаметр внешнего проводника составляет 3,5 мм, характеристическое сопротивление составляет 50 Ом, а механизм соединения представляет собой резьбу 1/4-36UNS-2 дюйма.
В середине 1970-х годов американские компании Hewlett-Packard и Amphenol (в основном разработанные компанией HP, а раннее производство осуществлялось компанией Amphenol) выпустили на рынок разъем 3,5 мм, который имеет рабочую частоту до 33 ГГц и является самой ранней радиочастотой, которую можно использовать в миллиметровом диапазоне волн. Один из коаксиальных разъемов.
По сравнению с разъемами SMA (включая "Super SMA" от Southwest Microwave), разъемы 3,5 мм используют воздушный диэлектрик, имеют более толстые внешние проводники, чем разъемы SMA, и обладают лучшей механической прочностью. Поэтому не только электрические характеристики лучше, чем у разъемов SMA, но и механическая прочность и повторяемость характеристик также выше, чем у разъемов SMA, что делает их более подходящими для использования в испытательной отрасли.
Разъем 2,92 мм
Разъем 2,92 мм, некоторые производители называют его разъемом 2,9 мм или K-типа, а некоторые производители называют его разъемом SMK, KMC, WMP4 и т. д., представляет собой радиочастотный коаксиальный разъем с внешним внутренним диаметром проводника 2,92 мм. Характеристики Сопротивление составляет 50 Ом, а механизм соединения — резьба 1/4-36UNS-2 дюйма. Его структура аналогична разъему 3,5 мм, только меньше.
В 1983 году старший инженер Wiltron Уильям.Олд.Филд разработал новый разъем 2,92 мм/K-типа, основанный на обобщении и улучшении ранее представленных разъемов миллиметрового диапазона (разъем K-типа является торговой маркой). Внутренний диаметр проводника этого разъема составляет 1,27 мм, и его можно сопрягать с разъемами SMA и 3,5 мм.
Разъем 2,92 мм имеет превосходные электрические характеристики в диапазоне частот (0-46) ГГц и механически совместим с разъемами SMA и 3,5 мм. В результате он быстро стал одним из наиболее широко используемых разъемов mmWave.
Разъем 2,4 мм
Разработка разъема 2,4 мм была совместно выполнена HP (предшественник Keysight Technologies), Amphenol и M/A-COM. Его можно рассматривать как уменьшенную версию разъема 3,5 мм, поэтому максимальная частота значительно увеличена. Этот разъем широко используется в системах 50 ГГц и фактически может работать до 60 ГГц. Чтобы решить проблему, связанную с тем, что разъемы SMA и 2,92 мм склонны к повреждениям, разъем 2,4 мм разработан для устранения этих недостатков за счет увеличения толщины внешней стенки разъема и усиления гнездовых контактов. Эта инновационная конструкция позволяет разъему 2,4 мм хорошо работать в высокочастотных приложениях.
Развитие антенных разъемов прошло путь от простых резьбовых конструкций до нескольких типов высокопроизводительных разъемов. С развитием технологий разъемы продолжают стремиться к характеристикам меньшего размера, более высокой частоты и большей полосы пропускания, чтобы соответствовать меняющимся потребностям беспроводной связи. Каждый разъем имеет свои собственные характеристики и преимущества в различных сценариях применения, поэтому выбор правильного антенного разъема очень важен для обеспечения качества и стабильности передачи сигнала.
Время публикации: 26 декабря 2023 г.
