baybakov

Сочленение электрических соединителей СВЧ и миллиметрового диапазона

Blog Post created by baybakov Employee on Jul 22, 2016

Бен Зарлинго (Ben Zarlingo)

Карлики и великаны

Даже если у вас очень хорошее зрение – вот у меня нет – вам будет трудно определить типы многочисленных соединителей, которые можно найти на столе инженера, работающего с СВЧ приборами. Это потому, что частоты очень высоки, а размеры очень малы! Точность и воспроизводимость измерений на этих экстремальных частотах даются нелегко и недёшево, поэтому очень важно правильно выполнить все соединения.

К тому же, если всё делать правильно, то можно избежать затрат и неудобств, связанных с повреждением соединителей. Механическая конструкция соединителей позволяет избежать серьёзных повреждений при сопряжении, но иногда этих мер оказывается недостаточно, и вы рискуете, например, не затянуть гайку.

Совместимость соединителей

Множество возможных вариантов сопряжения можно описать двумя предложениями:

  • Соединители SMA, 3,5 мм и 2,92 мм (“K”) механически совместимы, и их можно сочленять.

  • Соединители 2,4 мм и 1,85 мм совместимы друг с другом, но не с соединителями SMA/3,5 мм/2,92 мм.

Компания Keysight предлагает удобную таблицу совместимости. Вот её фрагмент:

Таблица совместимости соединителей СВЧ и миллиметрового диапазона. Цветом показано, какие типы соединителей можно соединять между собой без механических повреждений.

Исключение механических повреждений очень важно, однако, нельзя упускать из вида и технические характеристики, что не менее актуально для радиоинженера. Нашей целью является оптимизация характеристик там, где это важно, а СВЧ и миллиметровый диапазон требует здесь особого внимания.

Например, сопряжение соединителей разного типа, даже если они механически совместимы, непосредственно влияет на согласование (потери на отражение) и однородность импеданса. Сопряжение соединителей влияет на точность и воспроизводимость измерений амплитуды, примеры чего приведены в мартовском номере журнала MicrowaveJournal за 2007 год в статье Совместимость соединителей SMA, 3,5 мм и 2,92 мм.

Причём соединение соединителей разного типа – это лишь одна из многочисленных проблем, с которыми вы столкнётесь. На первый взгляд кажется, что нет такого места, куда бы можно было без проблем передать сигналы миллиметрового диапазона. Любые соединители, переходники и даже просто кабели в той или иной степени влияют на сигнал, а выявление проблем недостаточно качественных соединений весьма затруднительно.

Даже рекомендованные здесь защитные переходы добавляют влияние ещё одного электрического и механического интерфейса. И как всегда, речь идёт об оптимизации компромиссов, что, впрочем, спасает инженеров от безработицы.

Один из методов избавления от компромиссов, связанных с соединителями, заключается в устранении переходников за счёт применения кабелей, отличных от традиционных кабелей с вилками на обоих концах. Кабели могут заменить защитные переходы и упростить соединения, особенно если вы делаете их не часто.

Тщательно учитывайте также длину и качество кабеля. Хорошие кабели могут дорого стоить, но при этом окажутся самым недорогим способом повышения точности и воспроизводимости измерений.

NMD соединители

И наконец, что вы скажете о тех огромных соединителях, которые применяются в некоторых анализаторах цепей и осциллографах? Для их закручивания применяется 20 мм стандартный или специальный ключ. На некоторых соединителях не видно резьбы, но металла в них всё равно хватает. Вот два примера:

 

Розетка и вилка соединителей NMD – соединителей миллиметрового диапазона повышенной прочности. Большие габариты обеспечивают прочность и стабильность характеристик.

Они спроектированы так, чтобы быть совместимыми с обычными соединителями того же типа, или использоваться в качестве защитных переходов, как правило, переходов розетка-розетка. С этими соединителями выпускаются также удлинители измерительных портов и прочие кабели.Если вы хотите чем-то украсить стену возле своего контрольно-измерительного оборудования, то в компанииKeysight можно получить полезную таблицу усилий затяжки и размеров ключей.

Outcomes