1. 射頻同軸連接器起源

射頻和微波同軸連接器的發(fā)明要追溯到第二次世界大戰(zhàn)期間的20世紀(jì)40年代，隨著雷達(dá)和各種無線電通信設(shè)備的誕生，最早出現(xiàn)了N型和BNC等連接器。它是射頻信號傳輸?shù)闹匾考壳霸谕ㄐ拧V播、商業(yè)、軍事都有廣泛的應(yīng)用。

射頻同軸連接器有著規(guī)范的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在界面尺寸上有各自的規(guī)范，囊括了多種類型，需要在不同的場合使用合適的連接器。

1. 連接器基本結(jié)構(gòu)

常用的連接器有著不同的類型，按照物理結(jié)構(gòu)來區(qū)分，可以分為有極性，無極性，反極性。我們比較常見的SMA連接器，就屬于有極性這一類；如果按照連接方式來區(qū)分，SMA連接器就屬于螺紋式的。表1和圖1就列舉了一些常見連接器的分類。

表1. 常用連接器結(jié)構(gòu)分類

圖1(a)螺紋連接 圖1(b)

卡口連接 圖1(c)

摁扣連接

圖1(d)快鎖連接 圖1(e)

盲插連接

射頻連接器的主要

1. 參數(shù)

• 工作頻率范圍：射頻同軸連接器的下限截止頻率是零，上限工作頻率一般為截止頻率的95%。工作頻率取決于連接器的結(jié)構(gòu)。任何連接器的頻率范圍都受限于同軸結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的第一個(gè)圓波導(dǎo)模，減小電纜的尺寸可以提高連接器的截止頻率，用介質(zhì)填充則會降低使用頻率和增加損耗。所以，一般來說，外導(dǎo)體的尺寸越小，連接器工作頻率越高；填充介質(zhì)的介電常數(shù)越低，工作頻率越高，插損也越低。
• 特性阻抗：常見的連接器特性阻抗為50Ω與75Ω。
• VSWR(駐波比)：VSWR是連接器最重要的指標(biāo)之一。
• 接觸電阻：接觸電阻是指其接觸點(diǎn)的電阻，分別指內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體的接觸電阻，通常為mΩ級，同時(shí)外導(dǎo)體的接觸電阻要小于內(nèi)導(dǎo)體。
• 絕緣電阻：絕緣電阻是指絕緣材料的電阻，該指標(biāo)不好時(shí)會產(chǎn)生漏電流。

1. 常用連接器
2. N型連接器

圖2 N型連接器

• 最高頻率：普通型11GHz/精密型18GHz
• 介質(zhì)：PTFE

簡介：起源于1942年，由其發(fā)明者Paul Neill的名字命名。起初的工作頻率為4GHz,到了60年代后改良為11GHz，精密型可工作到18GHz，是應(yīng)用最為廣泛的連接器之一。有50Ω和75Ω兩種規(guī)格，不可互連。外導(dǎo)體內(nèi)徑為7mm。

• N型類似于中國標(biāo)準(zhǔn)的L16，但是二者不能兼容，需要專用的N-L16轉(zhuǎn)接器。

1. BNC型連接器

圖3 BNC型連接器

• 最高頻率：普通型4GHz/精密型8GHz
• 介質(zhì)：PTFE
• 簡介：起源于20世紀(jì)50年代，成為插入式（卡式）的N型連接器。常用于低頻電路中，外導(dǎo)體內(nèi)徑為6.5mm。
• 類似中國標(biāo)準(zhǔn)的Q9型，但不完全兼容。

1. TNC型連接器

圖4 TNC型連接器

• 最高頻率：普通型11GHz/精密型18GHz
• 介質(zhì)：PTFE
• 簡介：TNC(Thread Neill-Concelman, 螺旋連接器)是BNC型連接器的改良型，其頻率特性和N型基本相同。外導(dǎo)體內(nèi)徑為6.5mm。
• 同時(shí)，TNC接頭有著良好的抗震性能。

1. APC/7mm型連接器

圖5 APC/7mm型連接器

• 最高頻率：18GHz
• 介質(zhì)：PTFE
• 簡介：起源于20世紀(jì)60年代，Amphenol標(biāo)準(zhǔn)，無極性，是所有到18GHz的連接器中駐波最低的，俗稱“平接頭”。常見于網(wǎng)絡(luò)分析儀。外導(dǎo)體內(nèi)徑為7mm。

1. HN型連接器

圖6 HN型連接器

• 最高頻率：4GHz
• 介質(zhì)：PTFE
• 簡介：HN型連接器是20世紀(jì)50年代推出的N型連接器的高壓版，可工作到5kV的電壓，尺寸接近N型，但其功率容量更大。

1. LC型連接器

圖7 LC型連接器

• 最高頻率：1GHz
• 介質(zhì)：PTFE
• 簡介：耐高壓連接器，其功率容量大于HN。LC和HN常用于大功率應(yīng)用場合，而在其他領(lǐng)域較為少見。

1. DIN7-16型連接器

圖8 DIN7-16型連接器

• 最高頻率：8GHz
• 介質(zhì)：PTFE
• 簡介：DIN7-16(Deutsche Industries Norm, 德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))型連接器由Spinner發(fā)明的6-16(60Ω)型連接器衍變而來，其內(nèi)導(dǎo)體的外徑為7mm，外導(dǎo)體的內(nèi)徑為16mm，是所有連接器中無源互調(diào)（PIM）性能最好的連接器。常見于蜂窩基站和廣播電視發(fā)射機(jī)，可兼容中國標(biāo)準(zhǔn)的L29。

1. MCX型連接器

圖9 MCX型連接器

• 最高頻率：6GHz
• 介質(zhì)：PTFE
• 簡介：插入式的“微同軸”連接器，起源于20世紀(jì)80年代，有50Ω和75Ω兩種規(guī)格。

1. MMCX型連接器

圖10 MMCX型連接器

• 最高頻率：6GHz
• 介質(zhì)：PTFE
• 簡介：比MCX更小的連接器，由于尺寸小、成本低廉而被廣泛應(yīng)用。起源于20世紀(jì)90年代，也被稱之為MicroMate。

1. SMA型連接器

圖11 SMA型連接器

• 最高頻率：普通型18GHz/精密型26.5GHz
• 介質(zhì)：PTFE
• 簡介：起源于20世紀(jì)60年代，設(shè)計(jì)者是Bendix Scintilla公司，稱為超小型A型連接器，可能是全球應(yīng)用最為廣泛的一種連接器。
• 其外導(dǎo)體內(nèi)徑為4.13mm。

1. SMB型連接器

圖12 SMB型連接器

• 最高頻率：4GHz
• 介質(zhì)：PTFE
• 簡介：SMB(Subminiature B)超小型B型連接器，是一種插入式結(jié)構(gòu)，外導(dǎo)體內(nèi)徑為3mm，有50Ω和75Ω兩種規(guī)格。

1. SMC型連接器

圖13 SMB型連接器

• 最高頻率：10GHz
• 介質(zhì)：PTFE
• 簡介：SMC(Subminiature C)超小型C型連接器，不常用，有插孔或插頭兩種類型，外導(dǎo)體內(nèi)徑為3mm。

1. SSMA型連接器

圖14 SSMA型連接器

• 最高頻率：38GHz
• 介質(zhì)：PTFE
• 簡介：一種比SMA更小的連接器，外導(dǎo)體內(nèi)徑為2.79mm。

1. 3.5mm連接器

圖15 3.5mm連接器

• 最高頻率：34GHz
• 介質(zhì)：空氣
• 簡介：一種精密連接器，可以和SMA物理兼容。
• 上世紀(jì)70年代中期，由美國Hewlett-Packard和Amphenol公司(主要是由HP公司研制的，早期的生產(chǎn)在Amphenol公司進(jìn)行)推出，工作頻率可達(dá)33GHz，這是最早的可用到毫米波段的一種射頻同軸連接器。
• 與SMA連接器(包括Southwest Microwave的“Super SMA”)的一個(gè)明顯的區(qū)別是：3.5mm采用空氣介質(zhì)。

1. 2.92mm/K型連接器

圖16 2.92mm/K連接器

• 最高頻率：40GHz
• 介質(zhì)：空氣
• 簡介：2.92mm型連接器起源于1974年，由Maury在1974年發(fā)明。兼容SMA和3.5mm連接器。K型連接器在1983年，由Wiltron公司的高級工程師William.Old.Field發(fā)明，兼容2.9mm連接器。之所以稱為K，是因?yàn)榭梢愿采wK波段。

1. GPO/OSMP/SMP型連接器

圖17 GPO/OSMP/SMP型連接器

• 最高頻率：40GHz
• 介質(zhì)：PTFE
• 簡介：推入式射頻同軸連接器，無螺紋推入連接，體積小、連接方便，電性能優(yōu)良，可應(yīng)用于DC ～ 40GHz 的PCB 板連接和面板連接，尤其適合T/R 模塊化密集安裝。

1. 2.4mm型連接器

圖18 2.4mm型連接器

• 最高頻率：50GHz
• 介質(zhì)：空氣
• 簡介：1986年由Julius Botke和Paul Watson發(fā)明，兼容1.85mm連接器，也被稱之為OS-50型，外導(dǎo)體內(nèi)徑為2.4mm。

1. 1.85mm/V型連接器

圖19 1.85mm/V型連接器

• 最高頻率：70GHz
• 介質(zhì)：空氣
• 簡介：1.85mm型連接器可兼容2.4mm的連接器。
• V型連接器采用Anritsu標(biāo)準(zhǔn)，兼容1.85mm，由于可覆蓋V波段而得名。

1. 1.35mm連接器

圖20 1.35mm(f)轉(zhuǎn)1mm(m)轉(zhuǎn)接器

• 最高頻率：90GHz
• 介質(zhì)：空氣
• 簡介：由德國國家計(jì)量院、德國聯(lián)邦物理技術(shù)研究院、羅德與施瓦茨公司、羅森伯格高頻技術(shù)公司 及 SPINNER 公司于2020年左右主導(dǎo)推出。

1. 1mm連接器

圖21 1mm轉(zhuǎn)接器

• 最高頻率：110GHz
• 介質(zhì)：空氣
• 簡介：1989年由Paul Watson發(fā)明。

1. 0.8mm連接器

圖22 0.8mm連接器

• 最高頻率：145GHz
• 介質(zhì)：空氣
• 簡介：頂級的微波連接器，當(dāng)前Anritsu公司的ME7838D系列寬帶矢網(wǎng)，就是使用0.8mm的同軸校準(zhǔn)件。

1. 總結(jié)

同其它電子元件相比，射頻同軸連接器的發(fā)展史較短。經(jīng)過各國專家?guī)资甑墓餐Γ顾纬闪霜?dú)立完整的專業(yè)體系，成為連接器家族中的重要組成部分，是同軸傳輸系統(tǒng)不可缺少的關(guān)鍵元件。

作為傳輸線電氣連接或分離的元件，射頻同軸連接器主要起橋梁作用。普尚SP800P系列高性能網(wǎng)絡(luò)分析儀，頻率覆蓋2Hz至50GHz，極低的跡線噪聲(帶寬為1 KHz時(shí)，跡線噪聲僅為0.0003 dBrms)，良好的源匹配性能和極高的溫度穩(wěn)定度(<0.03 dB/℃)都為表征這些高精度射頻連接器性能提供了堅(jiān)實(shí)的保障，幫助您在面向高級研發(fā)和生產(chǎn)需求時(shí)，解決不同的測試挑戰(zhàn)。如有更多技術(shù)咨詢，歡迎聯(lián)系我們，普尚期待與您的交流！