Złącze antenowe to złącze elektroniczne służące do łączenia sprzętu i kabli o częstotliwości radiowej. Jego główną funkcją jest przesyłanie sygnałów o wysokiej częstotliwości.
Złącze ma doskonałe właściwości dopasowania impedancji, co zapewnia minimalizację odbić i strat sygnału podczas transmisji między złączem a kablem. Zazwyczaj mają dobre właściwości ekranujące, aby zapobiec wpływowi zewnętrznych zakłóceń elektromagnetycznych na jakość sygnału.
Do powszechnie stosowanych typów złączy antenowych należą SMA, BNC, typu N, TNC itp., które odpowiadają różnym wymaganiom zastosowań.
W tym artykule przedstawimy Ci również kilka powszechnie używanych złączy:
Częstotliwość użytkowania złącza
Złącze SMA
Złącze koncentryczne RF typu SMA to złącze RF/mikrofalowe zaprojektowane przez Bendix i Omni-Spectra pod koniec lat 50. XX wieku. Było to jedno z najczęściej używanych złączy w tamtym czasie.
Złącza SMA były pierwotnie stosowane w półsztywnych kablach koncentrycznych o średnicy 0,141″, wykorzystywanych przede wszystkim w zastosowaniach mikrofalowych w przemyśle zbrojeniowym, z wypełnieniem dielektrycznym z teflonu.
Ponieważ złącze SMA jest niewielkie i może działać na wyższych częstotliwościach (zakres częstotliwości wynosi od DC do 18 GHz w przypadku połączenia z kablami półsztywnymi i od DC do 12,4 GHz w przypadku połączenia z kablami elastycznymi), szybko zyskuje na popularności. Niektóre firmy są teraz w stanie produkować złącza SMA w zakresie DC~27 GHz. Nawet rozwój złączy fal milimetrowych (takich jak 3,5 mm, 2,92 mm) bierze pod uwagę kompatybilność mechaniczną ze złączami SMA.
Złącze SMA
Złącze BNC
Pełna nazwa złącza BNC to Bayonet Nut Connector (złącze zatrzaskowe; nazwa ta obrazowo opisuje kształt tego złącza), nazwane na cześć mechanizmu blokującego mocowanie bagnetowe i jego wynalazców, Paula Neilla i Carla Concelmana.
jest powszechnym złączem RF, które minimalizuje odbicie/stratę fal. Złącza BNC są zazwyczaj używane w aplikacjach o niskiej i średniej częstotliwości i są szeroko stosowane w systemach komunikacji bezprzewodowej, telewizorach, sprzęcie testowym i sprzęcie elektronicznym RF.
Złącza BNC były również używane we wczesnych sieciach komputerowych. Złącze BNC obsługuje częstotliwości sygnału od 0 do 4 GHz, ale może również działać do 12 GHz, jeśli zostanie użyta specjalna wersja wysokiej jakości zaprojektowana dla tej częstotliwości. Istnieją dwa rodzaje impedancji charakterystycznej, mianowicie 50 omów i 75 omów. Bardziej popularne są złącza BNC 50 omów.
Złącze typu N
Złącze antenowe typu N zostało wynalezione przez Paula Neala w Bell Labs w latach 40. XX wieku. Złącza typu N zostały pierwotnie zaprojektowane, aby sprostać potrzebom wojska i lotnictwa w zakresie łączenia systemów radarowych i innego sprzętu radiowego. Złącze typu N zostało zaprojektowane z połączeniem gwintowanym, zapewniając dobre dopasowanie impedancji i ekranowanie, i nadaje się do zastosowań o dużej mocy i niskiej częstotliwości.
Zakres częstotliwości złączy typu N zwykle zależy od konkretnych standardów projektowych i produkcyjnych. Ogólnie rzecz biorąc, złącza typu N mogą obejmować zakres częstotliwości od 0 Hz (DC) do 11 GHz do 18 GHz. Jednak wysokiej jakości złącza typu N mogą obsługiwać wyższe zakresy częstotliwości, sięgające ponad 18 GHz. W praktycznych zastosowaniach złącza typu N są używane głównie w aplikacjach o niskiej i średniej częstotliwości, takich jak komunikacja bezprzewodowa, nadawanie, komunikacja satelitarna i systemy radarowe.
Złącze typu N
Złącze TNC
Złącze TNC (Threaded Neill-Concelman) zostało wynalezione wspólnie przez Paula Neilla i Carla Concelmana na początku lat 60. Jest to ulepszona wersja złącza BNC i wykorzystuje metodę połączenia gwintowanego.
Charakterystyczna impedancja wynosi 50 omów, a optymalny zakres częstotliwości roboczej wynosi 0-11 GHz. W paśmie częstotliwości mikrofalowych złącza TNC działają lepiej niż złącza BNC. Charakteryzuje się wysoką odpornością na wstrząsy, wysoką niezawodnością, doskonałymi właściwościami mechanicznymi i elektrycznymi itp. i jest szeroko stosowany w sprzęcie radiowym i instrumentach elektronicznych do łączenia kabli koncentrycznych RF.
Złącze 3,5 mm
Złącze 3,5 mm to złącze koncentryczne częstotliwości radiowej. Średnica wewnętrzna zewnętrznego przewodu wynosi 3,5 mm, impedancja charakterystyczna wynosi 50Ω, a mechanizm połączenia to gwint 1/4-36UNS-2 cale.
W połowie lat 70. amerykańskie firmy Hewlett-Packard i Amphenol (głównie opracowane przez HP Company, a wczesną produkcję prowadziła Amphenol Company) wprowadziły na rynek złącze 3,5 mm, które ma częstotliwość roboczą do 33 GHz i jest najwcześniejszą częstotliwością radiową, która może być używana w paśmie fal milimetrowych. Jedno ze złączy koncentrycznych.
W porównaniu ze złączami SMA (w tym „Super SMA” firmy Southwest Microwave) złącza 3,5 mm wykorzystują dielektryk powietrzny, mają grubsze przewodniki zewnętrzne niż złącza SMA i mają lepszą wytrzymałość mechaniczną. Dlatego nie tylko wydajność elektryczna jest lepsza niż w przypadku złączy SMA, ale trwałość mechaniczna i powtarzalność wydajności są również wyższe niż w przypadku złączy SMA, co czyni je bardziej odpowiednimi do stosowania w przemyśle testowym.
Złącze 2,92 mm
Złącze 2,92 mm, niektórzy producenci nazywają je złączem 2,9 mm lub złączem typu K, a niektórzy producenci nazywają je złączem SMK, KMC, WMP4 itp., jest koncentrycznym złączem częstotliwości radiowej o zewnętrznej średnicy wewnętrznej przewodnika wynoszącej 2,92 mm. Charakterystyka Impedancja wynosi 50Ω, a mechanizm połączenia to gwint 1/4-36UNS-2 cale. Jego struktura jest podobna do złącza 3,5 mm, tylko mniejsza.
W 1983 r. starszy inżynier Wiltron William.Old.Field opracował nowe złącze 2,92 mm/typu K, bazując na podsumowaniu i pokonaniu wcześniej wprowadzonych złączy fal milimetrowych (złącze typu K jest znakiem towarowym). Wewnętrzna średnica przewodnika tego złącza wynosi 1,27 mm i można je łączyć ze złączami SMA i złączami 3,5 mm.
Złącze 2,92 mm ma doskonałe parametry elektryczne w zakresie częstotliwości (0–46) GHz i jest mechanicznie kompatybilne ze złączami SMA i złączami 3,5 mm. W rezultacie szybko stało się jednym z najczęściej używanych złączy mmWave.
Złącze 2,4 mm
Opracowanie złącza 2,4 mm zostało przeprowadzone wspólnie przez HP (poprzednika Keysight Technologies), Amphenol i M/A-COM. Można je postrzegać jako mniejszą wersję złącza 3,5 mm, więc występuje znaczny wzrost maksymalnej częstotliwości. Złącze to jest szeroko stosowane w systemach 50 GHz i może faktycznie działać do 60 GHz. Aby rozwiązać problem, że złącza SMA i 2,92 mm są podatne na uszkodzenia, złącze 2,4 mm zostało zaprojektowane tak, aby wyeliminować te niedociągnięcia poprzez zwiększenie grubości zewnętrznej ścianki złącza i wzmocnienie żeńskich pinów. Ta innowacyjna konstrukcja pozwala złączu 2,4 mm dobrze działać w aplikacjach o wysokiej częstotliwości.
Rozwój złączy antenowych ewoluował od prostych projektów gwintów do wielu typów wysokowydajnych złączy. Wraz z postępem technologii złącza nadal dążą do uzyskania cech mniejszego rozmiaru, wyższej częstotliwości i większej przepustowości, aby sprostać zmieniającym się potrzebom komunikacji bezprzewodowej. Każde złącze ma swoje własne cechy i zalety w różnych scenariuszach zastosowań, więc wybór odpowiedniego złącza antenowego jest bardzo ważny, aby zapewnić jakość i stabilność transmisji sygnału.
Czas publikacji: 26-12-2023
