Антенный разъем — это электронный разъем, используемый для подключения радиочастотного оборудования и кабелей. Его основная функция – передача высокочастотных сигналов.
Разъем имеет превосходные характеристики согласования импеданса, что гарантирует минимизацию отражения и потерь сигнала во время передачи между разъемом и кабелем. Обычно они обладают хорошими экранирующими свойствами, предотвращающими влияние внешних электромагнитных помех на качество сигнала.
Общие типы антенных разъемов включают SMA, BNC, N-тип, TNC и т. д., которые подходят для различных требований применения.
Эта статья также познакомит вас с несколькими часто используемыми разъемами:
Частота использования разъема
Разъем SMA
Коаксиальный ВЧ-разъем типа SMA — это ВЧ-/микроволновой разъем, разработанный компаниями Bendix и Omni-Spectra в конце 1950-х годов. В то время это был один из наиболее часто используемых разъемов.
Первоначально разъемы SMA использовались на полужестких коаксиальных кабелях диаметром 0,141 дюйма, в основном используемых в микроволновых приложениях в военной промышленности, с тефлоновым диэлектрическим заполнением.
Поскольку разъем SMA имеет небольшой размер и может работать на более высоких частотах (диапазон частот от постоянного тока до 18 ГГц при подключении к полужестким кабелям и от постоянного тока до 12,4 ГГц при подключении к гибким кабелям), он быстро набирает популярность. Некоторые компании теперь могут производить разъемы SMA для постоянного тока ~ 27 ГГц. Даже при разработке разъемов миллиметрового диапазона (например, 3,5 мм, 2,92 мм) учитывается механическая совместимость с разъемами SMA.
разъем SMA
Разъем BNC
Полное название разъема BNC — Bayonet Nut Connector (разъем с защелкой, это название ярко описывает форму этого разъема), названное в честь механизма блокировки байонетного крепления и его изобретателей Пола Нила и Карла Консельмана.
— это обычный радиочастотный разъем, который минимизирует отражение/потери волн. Разъемы BNC обычно используются в низкочастотных и среднечастотных приложениях и широко используются в системах беспроводной связи, телевизорах, испытательном оборудовании и радиочастотном электронном оборудовании.
Разъемы BNC также использовались в первых компьютерных сетях. Разъем BNC поддерживает частоты сигнала в диапазоне от 0 до 4 ГГц, но может работать и до 12 ГГц, если используется специальная высококачественная версия, предназначенная 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 из Bell Labs в 1940-х годах. Разъемы типа N изначально были разработаны для удовлетворения потребностей военной и авиационной сферы в подключении радиолокационных систем и другого радиочастотного оборудования. Разъем N-типа имеет резьбовое соединение, обеспечивающее хорошее согласование импеданса и эффективность экранирования, и подходит для приложений с высокой мощностью и низкой частотой.
Частотный диапазон разъемов типа N обычно зависит от конкретной конструкции и стандартов производства. Вообще говоря, разъемы N-типа могут охватывать диапазон частот от 0 Гц (постоянный ток) до 11–18 ГГц. Однако высококачественные разъемы N-типа могут поддерживать более высокие частотные диапазоны, достигающие более 18 ГГц. На практике разъемы N-типа в основном используются в низкочастотных и среднечастотных приложениях, таких как беспроводная связь, радиовещание, спутниковая связь и радиолокационные системы.
Разъем типа N
ТНК-разъем
Разъем TNC (резьбовой Neill-Concelman) был изобретен Полом Нилом и Карлом Консельманом в начале 1960-х годов. Это улучшенная версия разъема BNC, использующая метод резьбового соединения.
Характеристическое сопротивление составляет 50 Ом, а оптимальный диапазон рабочих частот — 0–11 ГГц. В диапазоне микроволновых частот разъемы TNC работают лучше, чем разъемы BNC. Он обладает характеристиками высокой ударопрочности, высокой надежности, превосходных механических и электрических свойств и т. д. и широко используется в радиооборудовании и электронных приборах для подключения радиочастотных коаксиальных кабелей.
Разъем 3,5 мм
Разъем 3,5 мм представляет собой коаксиальный радиочастотный разъем. Внутренний диаметр внешнего проводника составляет 3,5 мм, характеристическое сопротивление 50 Ом, механизм подключения — резьба 1/4-36UNS-2 дюйма.
В середине 1970-х годов американские компании Hewlett-Packard и Amphenol (в основном разработчики HP Company, а раннее производство осуществляла компания Amphenol) выпустили разъем 3,5 мм, который имеет рабочую частоту до 33 ГГц и является первым радиочастоту, которую можно использовать в диапазоне миллиметровых волн. Один из коаксиальных разъемов.
По сравнению с разъемами SMA (включая разъемы Super SMA компании Southwest Microwave) в разъемах диаметром 3,5 мм используется воздушный диэлектрик, они имеют более толстые внешние проводники, чем разъемы SMA, и обладают лучшей механической прочностью. Таким образом, не только электрические характеристики лучше, чем у разъемов SMA, но и механическая долговечность и повторяемость характеристик выше, чем у разъемов SMA, что делает его более подходящим для использования в испытательной отрасли.
Разъем 2,92 мм
Разъем 2,92 мм (некоторые производители называют его разъемом 2,9 мм или разъемом типа K, а некоторые производители называют его разъемом SMK, KMC, WMP4 и т. д.) представляет собой радиочастотный коаксиальный разъем с внутренним диаметром внешнего проводника 2,92 мм. Характеристики Импеданс составляет 50 Ом, механизм подключения имеет резьбу 1/4-36UNS-2 дюйма. Его структура аналогична разъему 3,5 мм, только меньшего размера.
В 1983 году старший инженер Wiltron Уильям Олд Филд разработал новый разъем 2,92 мм/типа К, основанный на объединении и преодолении ранее представленных разъемов миллиметрового диапазона (разъем типа К является торговой маркой). Внутренний диаметр проводника этого разъема составляет 1,27 мм, его можно соединить с разъемами SMA и разъемами 3,5 мм.
Разъем 2,92 мм имеет отличные электрические характеристики в диапазоне частот (0–46) ГГц и механически совместим с разъемами SMA и разъемами 3,5 мм. В результате он быстро стал одним из наиболее широко используемых разъемов mmWave.
Разъем 2,4 мм
Разработку разъема 2,4 мм осуществляли совместно компании HP (предшественник Keysight Technologies), Amphenol и M/A-COM. Его можно рассматривать как уменьшенную версию разъема 3,5 мм, поэтому максимальная частота значительно увеличивается. Этот разъем широко используется в системах с частотой 50 ГГц и может работать до 60 ГГц. Чтобы решить проблему склонности разъемов SMA и 2,92 мм к повреждениям, разъем 2,4 мм предназначен для устранения этих недостатков за счет увеличения толщины внешней стенки разъема и усиления гнездовых контактов. Этот инновационный дизайн позволяет разъему 2,4 мм хорошо работать в высокочастотных приложениях.
Развитие антенных разъемов эволюционировало от простых конструкций резьбы к множеству типов высокопроизводительных разъемов. С развитием технологий разъемы продолжают приобретать характеристики меньшего размера, более высокой частоты и большей пропускной способности для удовлетворения меняющихся потребностей беспроводной связи. Каждый разъем имеет свои характеристики и преимущества в разных сценариях применения, поэтому выбор правильного антенного разъема очень важен для обеспечения качества и стабильности передачи сигнала.
Время публикации: 26 декабря 2023 г.
