本文介绍的连接器是同轴连接器。同轴连接器一般广泛应用于微波电路。同轴连接器是各种测量测试仪器的首选,如频谱仪、网络分析仪等。
同轴连接器有很多种:SMA、SMB、SMC、APC-7、K接头等。无论使用哪种连接器,使用前都要注意其适用的频率范围。连接器的频率范围受到同轴结构中第一个圆形波导传播模式的限制。减小导体直径会增加的最高频率;用绝缘体填充空间会减少可用的最高频率,增加系统损耗。所有连接器的性能都受到连接器接口质量的影响。如果内外导体的直径偏离设计要求的尺寸,电镀质量差,或者连接间隙大,接口的反射系数和电阻损耗都会降低。这就是为什么同样的连接器质量好的可以用在更高的频率上,驻波系数更小的原因。
以下是测量和测试应用中常用的几种连接器。
1、APC-7(7毫米)连接器。
APC-7(Amphenol精密连接(Amphenol精密连接器-7mm)具有最低的反射系数,可以提供最复测量。这种连接器是20世纪60年代由HP和Amphenol共同开发的。这是一种无极性设计的连接器,可以适用于要求最高的应用,尤其是计量和校准应用的要求。
2、N型连接器。
N型(美国海军)50ω连接器是在20世纪40年代为低于4GHz军事系统而设计的连接器。20世纪60年代的改进将性能提升到12GHz,未来达到18GHz。一些75ω产品采用N型设计,中心导体直径小,但与50ω连接器不兼容。
3、SMA连接器。
认为这是大家平时接触最多的连接器,只要是做电路基本都会用到它,(除非你是做毫米波电路的,否则很可能没有用过原创:关于微波毫米波同轴连接器的知识)BendixScintilla公司设计的SMA(微型A)连接器是射频/微波最常用的连接器之一。该系统采用半刚性电缆,适用于非频繁连接。由于难以固定介质支柱,当使用到24GHz时,大部分SMA连接器的反射系数要高于其他连接器。
4、3.5毫米连接器。
3.5毫米连接器基本由HP,即现在的Agilent公司开发,早期由Amphenol制造。其设计策略是使用常规SMA尺寸实现高可靠的物理界面,实现数千次重复连接,达到34GHz。
5、1.0毫米馈通适配器
馈通适配器的一端为1.0毫米阴性接头,另一端为玻璃至金属密封接口。适用于从同轴到微带线封装或电路板的超高频(110GHz)信号跳转。
6、2.92毫米连接器
这就是我们通常使用的K接头。Wiltron公司的William.Old.Field高级工程师在总结和克服之前推出的毫米波连接器的基础上,研制出了一种新型的K型连接器。该系统可用于DC-46GHz频带,具有良好的电气性能,并与目前广泛使用的SMA连接器兼容,并迅速得到广大厂商的认可,并成为目前国际上应用最广泛的毫米波连接器之一。2.92mm连接器可以与SMA和3.5mm连接器相匹配。使用46GHz频段时,性能优异,价格比3.5mm连接器便宜;使用18GHz以下时,性能优于SMA接头。因此,当你看到K接头和SMA接头的外观相似,但价格却高出几十倍,千万别惊讶,那可是高级商品哟。
7、2.4毫米连接器。
2.4毫米连接器是HP、Amphenol和M/A-COM联合开发的50GHz连接器。该设计通过增加外壁厚度和增强插槽,解决了SMA和2.92毫米连接器的脆弱性问题。它可以准确适应SMA、3.5毫米和2.92毫米连接器。然而,由于生产2.4毫米连接器的制造商不如k型连接器,而且价格更高,所以应用不如k型连接器广泛。
8、1.85毫米连接器
1.85mm连接器是HP公司在20世纪80年代中期开发的连接器,即Agilent公司,其工作频率为65GHz。HP公司于1988年将此设计提供给公众领域,以促进连接器类型的标准化;通过开发,几家制造商可以提供几种这样的设备。1.85毫米连接器与2.4毫米连接器相匹配,具有相同的坚固性。近年来,1.85毫米连接器已经优化到67GHz的频率。许多专家认为,这种连接器通常用于67GHz。
9、1.0毫米连接器。
1.0毫米连接器设计是为了支持所有110GHz模式的传输,这是可靠灵活连接的精密制造业的重要成果。
简而言之:假设需要测试的电路低于18GHz,那可以选择SMA连接器、N型连接器和APC-7连接器,具体选择那种,根据个人的电路类型、成本等考虑。
假设测量和测试的是毫米波段,那能选择K型或2.4mm连接器,又为何不选择3.5mm连接器?由于与K型连接器相比,它既没有价格优势,也没有性能优势(适用频率也没有K型连接器高)。