Антенный разъём — это электронный соединитель, используемый для соединения радиочастотного оборудования и кабелей. Его основная функция — передача высокочастотных сигналов.
Разъём обладает превосходными характеристиками согласования импеданса, что обеспечивает минимизацию отражения и потерь сигнала при передаче между разъёмом и кабелем. Они, как правило, обладают хорошими экранирующими свойствами, предотвращая влияние 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 радиочастотный разъём типа SMA — это ВЧ/СВЧ-разъём, разработанный компаниями Bendix и Omni-Spectra в конце 1950-х годов. В то время он был одним из самых распространённых разъёмов.
Первоначально разъемы SMA использовались на полужестких коаксиальных кабелях диаметром 0,141 дюйма, в основном применявшихся в СВЧ-приложениях в военной промышленности, с тефлоновым диэлектрическим заполнением.
Благодаря компактным размерам и возможности работы на более высоких частотах (диапазон частот от 0 до 18 ГГц при подключении к полужестким кабелям и от 0 до 12,4 ГГц при подключении к гибким кабелям) разъём SMA стремительно набирает популярность. Некоторые компании уже производят разъёмы SMA с частотой от 0 до 27 ГГц. Даже при разработке разъёмов миллиметрового диапазона (например, 3,5 мм и 2,92 мм) учитывается механическая совместимость с разъёмами SMA.
SMA-разъем
BNC-разъем
Полное название разъема BNC — Bayonet Nut Connector (разъем с защелкивающимся креплением, это название наглядно описывает форму этого разъема), названный в честь его байонетного фиксирующего механизма и его изобретателей Пола Нила и Карла Консельмана.
BNC-разъёмы — распространённый радиочастотный разъём, минимизирующий отражение/потери волн. Разъёмы BNC обычно используются в низкочастотных и среднечастотных приложениях и широко применяются в системах беспроводной связи, телевизорах, испытательном оборудовании и радиоэлектронном оборудовании.
Разъёмы BNC также использовались в ранних компьютерных сетях. Разъём BNC поддерживает частоты сигналов от 0 до 4 ГГц, но может работать и на частотах до 12 ГГц при использовании специальной высококачественной версии, разработанной для этой частоты. Существует два типа волнового сопротивления: 50 Ом и 75 Ом. Разъёмы BNC с сопротивлением 50 Ом наиболее популярны.
Разъем типа N
Антенный разъём N-типа был изобретён Полом Нилом в Bell Labs в 1940-х годах. Разъёмы типа N изначально разрабатывались для нужд военной и авиационной промышленности, для подключения радиолокационных систем и другого радиочастотного оборудования. Разъём N-типа имеет резьбовое соединение, обеспечивающее хорошее согласование импеданса и экранирование, и подходит для приложений высокой мощности и низких частот.
Диапазон частот разъёмов типа N обычно зависит от конкретной конструкции и стандартов производства. Как правило, разъёмы N-типа охватывают диапазон частот от 0 Гц (постоянный ток) до 11 ГГц и 18 ГГц. Однако высококачественные разъёмы N-типа могут работать и в более высоких диапазонах частот, достигающих более 18 ГГц. На практике разъёмы N-типа в основном используются в низкочастотных и среднечастотных системах, таких как беспроводная связь, радиовещание, спутниковая связь и радиолокационные системы.
разъем типа N
TNC-разъем
Разъём TNC (резьбовой Нил-Консельман) был совместно изобретён Полом Нилом и Карлом Консельманом в начале 1960-х годов. Он представляет собой усовершенствованную версию разъёма BNC и использует резьбовое соединение.
Характеристическое сопротивление составляет 50 Ом, а оптимальный рабочий диапазон частот — 0–11 ГГц. В диапазоне микроволновых частот разъёмы TNC работают лучше, чем BNC. Они обладают высокой ударопрочностью, надёжностью, превосходными механическими и электрическими свойствами и другими преимуществами и широко используются в радиоаппаратуре и электронных приборах для соединения коаксиальных кабелей.
Разъем 3,5 мм
Разъём 3,5 мм представляет собой радиочастотный коаксиальный разъём. Внутренний диаметр внешнего проводника составляет 3,5 мм, волновое сопротивление — 50 Ом, резьба — 1/4-36UNS-2 дюйма.
В середине 1970-х годов американские компании Hewlett-Packard и Amphenol (основная разработка компании HP, а раннее производство осуществлялось компанией Amphenol) выпустили 3,5-миллиметровый разъём, работающий на частоте до 33 ГГц и являющийся первым радиочастотным разъёмом, который можно было использовать в миллиметровом диапазоне. Один из коаксиальных разъёмов.
По сравнению с разъёмами SMA (включая «Super SMA» от Southwest Microwave), разъёмы 3,5 мм используют воздушный диэлектрик, имеют более толстые внешние проводники, чем разъёмы SMA, и обладают большей механической прочностью. Поэтому они не только превосходят разъёмы SMA по электрическим характеристикам, но и обладают более высокой механической прочностью и повторяемостью характеристик, что делает их более подходящими для использования в испытательной отрасли.
Разъем 2,92 мм
Разъём 2,92 мм (некоторые производители называют его 2,9 мм или разъёмом типа K, а некоторые — разъёмами SMK, KMC, WMP4 и т. д.) — это радиочастотный коаксиальный разъём с внешним внутренним диаметром проводника 2,92 мм. Характеристики: сопротивление 50 Ом, резьба 1/4-36UNS-2 дюйма. Конструкция разъёма аналогична разъёму 3,5 мм, но меньше.
В 1983 году старший инженер компании Wiltron Уильям Олд Филд разработал новый разъём 2,92 мм/K-типа, основанный на усовершенствовании и улучшении ранее представленных разъёмов миллиметрового диапазона (разъём K-типа — торговая марка). Диаметр внутреннего проводника этого разъёма составляет 1,27 мм, и он может сопрягаться с разъёмами SMA и 3,5 мм.
Разъём 2,92 мм обладает превосходными электрическими характеристиками в диапазоне частот (0–46) ГГц и механически совместим с разъёмами SMA и 3,5 мм. Благодаря этому он быстро стал одним из самых распространённых разъёмов миллиметрового диапазона.
Разъем 2,4 мм
Разработка 2,4-мм разъёма была осуществлена совместно компаниями HP (предшественником Keysight Technologies), Amphenol и M/A-COM. Его можно рассматривать как уменьшенную версию 3,5-мм разъёма, что обеспечивает значительное увеличение максимальной частоты. Этот разъём широко используется в системах с частотой 50 ГГц и может работать на частотах до 60 ГГц. Чтобы решить проблему, связанную с подверженностью разъёмов SMA и 2,92 мм повреждениям, 2,4-мм разъём был разработан с учётом этих недостатков за счёт увеличения толщины внешней стенки разъёма и усиления контактов гнезда. Эта инновационная конструкция позволяет 2,4-мм разъёму эффективно работать в высокочастотных приложениях.
Развитие антенных разъёмов прошло путь от простых резьбовых конструкций до множества типов высокопроизводительных разъёмов. С развитием технологий разъёмы продолжают стремиться к уменьшению размера, повышению частоты и расширению полосы пропускания, чтобы соответствовать меняющимся потребностям беспроводной связи. Каждый разъём обладает своими особенностями и преимуществами в различных сценариях применения, поэтому выбор правильного антенного разъёма крайне важен для обеспечения качества и стабильности передачи сигнала.
Время публикации: 26 декабря 2023 г.
