Jinsi ya Kuchagua, Matumizi, na Kudumisha Coaxial Connectors kwa Maombi ya RF?

Ratiba za RV (RF) zinaenea katika mawasiliano ya wired na wireless, ikiwa ni pamoja na Wi-Fi na teknolojia mbalimbali zisizo za waya zinazotumiwa kwa mtandao wa Mambo (IoT). Ishara hizi za juu-frequency zinapaswa kugawanywa kati ya mifumo, vipengele vya mzunguko, na subassemblies na kupunguzwa kwa kiwango cha chini au mionzi isiyofaa.

Ingawa hii ni jadi ya jukumu la nyaya za RF coaxial na viunganisho, wabunifu chini ya muda, gharama, na kuaminika shinikizo wanahitaji kuhakikisha kwamba wanapata haraka kontakt RF bora na kuitumia kwa usahihi kwa utendaji wa juu na maisha marefu.

Makala hii itaona viunganisho vya RF kwa mtazamo wa vigezo muhimu kama ukubwa, upeo wa mzunguko, kupoteza, na kudumu ili kusaidia waumbaji kufanana na kontakt yao kwenye programu yao ya RF. Pia itatoa ufumbuzi unaofaa na taarifa muhimu kuhusu jinsi ya kuomba na kuitunza.

Waunganisho wa RF coaxial
Viunganisho vya RF coaxia na nyaya hutoa viungo muhimu vya RF katika mawasiliano, matangazo, na waya, pamoja na matumizi ya mtihani na kipimo. Wanatoa njia za kupoteza chini kati ya mifumo ya RF, vipengele, subassemblies, na vifaa vya kutumia cable coaxial au mistari ya mstari. Muundo wa coaxial msingi una conductor kuu iliyozungukwa na safu ya kuhami ya dielectric ya makini. Hiyo ni, kwa upande wake, iliyofungwa na shell ya conductive cylindrical. Vipimo vya vipengele vya cable vinatibiwa kwa usahihi ili kutoa mwelekeo wa mara kwa mara na nafasi, ambayo inahitajika kufanya kazi kwa ufanisi kama mstari wa maambukizi. 

Waunganisho wa RF hutoa makundi ya kujiunga na nyaya za coaxial na mistari ya upepo wa mstari wa mstari kwa vipengele vingine au subassemblies. Wao huongeza muundo wa coaxial na kuongeza conductor interlocking pamoja na mfumo wa locking, wote wakati kudumisha impedance ya umeme mara kwa mara. Jambo la kuunganisha aina ya Subminiature A (SMA) kutoka kwa Amphenol RF inavyoonyeshwa kwenye Kielelezo 1.

Kielelezo 1: Jozi la kiunganishi cha SMA ni mfano wa kontakt coaxial na picha inaonyesha conductor ndani ya mating, safu ya dielectric, na kuunganisha kondakta nje.

Picha ya mkono wa kushoto ni mume au nusu ya kuziba. Picha ya mkono wa kulia inaonyesha nusu, jack au nusu ya chombo cha jozi ya kiungo. Kwa kawaida, kuziba kutakuwa na kituo cha kituo cha kupandisha na thread za kufuli ndani ndani ya kondakta wa nje. Mpokeaji ina kondakta ya ndani ya ndani na nyuzi za kufungwa nje. Ikumbukwe kwamba baadhi ya aina ya 'reverse-polarity' aina ya kontakt itakuwa na threads locking kuachwa, na thread nje nje ya kiume sehemu na threads ndani juu ya sehemu ya kike. Njia nyingine za kufungwa zinaweza kujumuisha kufuli, uunganisho wa bayonet, au pete za kufunga.

Waunganisho wengi wa coaxial, kama jozi hii ya kiunganishi cha SMA ni 'wanaojamiiana', wana miundo tofauti kila nusu. Kuna waunganisho ambao wana miundo inayofanana kila upande wa makutano. Hizi ni viunganisho vya juu vya usahihi vinavyolengwa kwa ajili ya maombi ya maabara.

Aina coaxial connector
Ingawa kuna wingi wa viunganisho vya RF, vinatofautiana na idadi ya vigezo muhimu. Maagizo haya ni pamoja na ukubwa wa kimwili, impedance, VSWR, aina ya kuunganisha, na bandwidth au aina ya mzunguko (Jedwali 1).

Jedwali 1: Jedwali la muhtasari wa vipimo vya coaxial za kiunganishi ambazo hutumiwa mara nyingi

Bandwidth ya Connector
Vipengele muhimu vya kontakt coaxial ni bandwidth yake. Hii inaelezea mzunguko mkubwa zaidi ambayo inaweza kutumika. Kiwango cha upeo wa uunganisho wa kontakt ni kazi ya kipenyo cha shell ya nje na vifaa vinavyotumiwa kama dielectri. Kidogo kipenyo cha shell, juu ya mzunguko unaotumiwa. Vile vile, kutumia hewa kama dielectric inatoa utendaji wa mzunguko wa juu zaidi na dielectrics nyingine. Matokeo yake, viungo vya juu vya bandwidth hutumia hewa kama dielectri.

Impedance ya kontakt
Kuhakikisha uhamisho wa upeo wa nguvu na kupunguza kupoteza kwa nguvu kwa sababu ya tafakari, impedance ya tabia ya kontakt inapaswa kufanana na chanzo na mzigo. Waunganisho wengi kwa maombi ya jumla ya RF wamepangwa kuwasilisha impedance ya 50 W; wakati waunganisho wa 75 W inapatikana kwa programu zinazohusiana na video.

VSWR
Uwiano wa wimbi la mviringo (VSWR) ni kipimo cha impedance yenye ufanisi wa kiunganishi cha mated. Ya juu ya VSWR, nguvu zaidi inaonekana kutoka kwa kiunganishi kutokana na misengo ya impedance. Kumbuka kuwa VSWR ni kazi ya mzunguko, na viunganisho vya VSWR vinapaswa kulinganishwa tu kwa mzunguko huo.

Utaratibu wa kupambana
Safu ya kuunganisha inaorodhesha aina ya utaratibu wa kufuli mitambo ulioajiriwa. Hii ni muhimu sana katika programu ambazo kontakt inapaswa kuwa chini ya vibration. Kuunganisha kwa kawaida ni tradeoff kati ya urahisi wa kuungana na kufuli salama. Sura ya kiunganisho cha SMA iliyoonyeshwa hapo awali katika Kielelezo 1 ni mfano wa kuunganisha iliyofungwa. Mifano ya bayonet na kuunganishwa kwa kuunganisha zinaonyeshwa kwenye Kielelezo 2, kwa kutumia aina ya kontakt ya BNC na SMP, kwa mtiririko huo.

Kielelezo 2: Mifano ya viungo vya bayonet na snap-on. Njia ya kuunganisha ni muhimu katika maombi ambapo vibration inatarajiwa na mara nyingi ni biashara kati ya urahisi wa kutumia na kufuli salama. 

Ukubwa wa kontakt na uimara
Kutokana na hali ya kuelekea miniaturization, ukubwa una jukumu kubwa katika kuchagua kontakt. Jedwali 2, tena, inaonyesha viwango vya ukubwa wa viunganisho vilivyoorodheshwa. Kuna biashara kati ya ukubwa na maisha ya kontakt. Viunganisho vidogo vinapatikana kuwa na wachache wa kuunganisha / kuondokana na mzunguko wa kuunganisha. Ambapo kiunganishi kikubwa cha N inaweza kuwa na uimara wa mizunguko ya mzunguko wa 500, uimarishaji wa uunganishaji wa U.FL wa mini ndogo ni mdogo kwenye mizunguko ya matoleo ya 30. Uzima wa kila kiungo hutofautiana na mtengenezaji, na maelezo yao yanapaswa kushauriwa ikiwa maisha ni parameter muhimu.

Viunganisho vya coaxial hutumiwa katika programu kama vyombo vya mtihani na vipimo, ambapo mzunguko mingi wa mating ni wa kawaida, kwa ujumla huhifadhiwa na matumizi ya 'salama za kuunganisha.' Hizi adapta ambazo zinaweza kubadilishwa kwa urahisi na viunganisho vya vyombo na kuwasilisha mwili wa kifaa kinachoweza kutumika kwa matumizi mbalimbali.

Kiunganishi cha darasa na vipimo vya sekta
Waunganisho huwekwa kwa makundi kadhaa tofauti. Katika Jedwali 2, viunganisho vya usahihi kama vile mm 1 kupitia 2.92 mm na viunganishi vya N vinaanguka chini ya IEEE-STD-287. Waunganisho hawa wana uvumilivu wa kawaida wa mwelekeo unaoelezea na maombi yao ya bandwidth pana. Viunganisho vya kawaida vinaanguka chini ya MIL-STD-348 au chini ya viwango vya Ulaya, kama vile CECC 22220. Maumivu juu ya waunganisho hawa ni huru zaidi kuna fursa ya kuokoa kwa gharama.

Utangamano wa kuzaliana
Kuhusiana na darasa la kontakt ni uwezo wa kuunganisha wajumbe kutoka kwa familia mbalimbali. Jedwali 2 linaorodhesha idadi ya uwezekano wa kuunganisha kiunganishi. Mipangilio ya 1.85 mm na 2.4 ni interchangeable, kama vile 2.92 mm na 3.5 mm connectors. Mwili wa 2.92 na XMUMX mm miundombinu ya kiume inaweza kuungana na waunganisho wa kike wa SMA na kupungua kwa bandwidth jumla. Kutokana na tofauti katika darasa lao la uvumilivu, sio mazoea mazuri ya kujaribu kumtumia kiume wa SMA na kiungo cha 3.5 mm au 2.92 mm kike. Uvumilivu mkubwa wa mitambo ya SMA inaweza kuharibu pini za kupokea za viungo vya usahihi.

Uunganishaji wa nguvu ya kontakt
Wafanyabiashara hawana kiwango cha kupoteza nguvu kwa viunganisho vyao kwa sababu kwamba vipimo ni tegemezi sana ya maombi. Inatofautiana kulingana na mzunguko, mfumo wa VSWR, joto, urefu, na mizigo ya mzigo. Kwa ujumla, utunzaji wa nguvu hutofautiana moja kwa moja na ukubwa wa kiunganishi na uwezo wa kutoweka kwa joto. Upeo mkubwa wa nguvu hupungua kwa mzunguko unaozidi.

Kontakt na uwezo bora wa utunzaji wa nguvu ni kiungo cha N, ambacho kina uwezo wa kushughulikia 300 na 400 watts (W). Waunganisho wa BNC na SMA watakufuata kwa utaratibu. Viunganisho vya usahihi ni mdogo kwa 10s ya Watts. Tena, ikiwa operesheni ya juu ya nguvu inahitajika, ni muhimu kuwasiliana na mtengenezaji kwa ufafanuzi sahihi wa kutosha kwa nguvu.

Matumizi ya kontakt
Kabla ya kutumia kontakt, ni muhimu kuchunguza kwa uharibifu kama vile chembe za chuma, viongozi wa kituo cha bent, au shells zilizovunjika au zilizoharibika (Kielelezo 3). Uharibifu wowote unapaswa kutengenezwa, au kiunganishi kilichoharibika kinapaswa kubadilishwa. Viunganishi vinapaswa kuwa safi na uchafu wowote wa kusanyiko au uchafu mwingine. Miili ya kontakt lazima ipasane vizuri bila kushikamana au kupiga mbizi. Usisimamishe kuunganisha kontakt; ikiwa tatizo hutokea, fidia tena kiunganisho ili uone chanzo.

Wakati wa kuunganisha kiunganisho kilichofungwa, ingiza tu shell ya nje na si mwili wa kontakt au cable. Kuzunguka mwili wa kontakt inaweza kuharibu watendaji wa kituo. Mara feri ya nje ni mkono mkali, tumia wrench ya usawa wa mkali ili kufikia wakati maalum wa kufungwa kwa maelekezo ya mtengenezaji.

Kielelezo 3: (kushoto) Mfano wa kiunganishi cha SMA kilicho na vifuniko vya uchafu na chuma vilivyokusanyika kwenye dielectri, (kulia) kiungo sawa baada ya kusafishwa kwa swab ya pamba na pombe ya isopropyl. 

Matengenezo ya kontakt
Viunganishi vinapaswa kuhifadhiwa safi. Njia bora ya kuhakikisha hii ni kutumia kofia za kinga juu ya viunganisho wakati hazitumiwi. Ikiwa kontakt inaathiriwa na uchafu inapaswa kusafishwa. Viunganishi vya dielectric imara vinaweza kusafishwa kwa kitambaa cha pamba bure kilichowekwa kwenye pombe ya isopropyl. Kuwa makini ili kuepuka pini ya kituo cha kuendesha. Ni mazoezi mazuri pia kusafisha nyuzi, ndani na nje kwenye viunganisho vilivyofungwa. Usitumie swab juu ya viunganishi vinavyotumia dielectri ya hewa, kama shanga za dielectri ambazo zinazingatia vitu vinavyoweza kuharibiwa na vimumunyisho. Wanaweza kusafishwa kwa kutumia hewa kavu.

Kuchagua viunganisho vya coaxial
Kuchagua kontakt coaxial huanza na bandwidth required kushughulikia ishara kutumika, ikifuatiwa na maanani ya ukubwa na mitambo Configuration (kuziba, receptacle, solder katika, jopo mlima, nk). Kwa mfano, fikiria kiungo cha pato kwa jenereta ya signal ya 1 GHz. Kwa kuwa hii ni chanzo cha ishara na kipimo, B connector BNC ni chaguo la kawaida. Bandwidth ya BNC ni kubwa kuliko 1 GHz na inapatikana kama jopo lililopandwa. 

Wakati wa kuchagua kontakt kwa ishara ya mzunguko zaidi ya 10 GHz, fikiria kontakt SMA. Chaguo hili linaweza kutawaliwa na tradeoff kati ya bandwidth na gharama. Connector ya XMUMX mm ina zaidi ya mara mbili ya Bandwidth ya SMA, lakini faida hiyo ya bandwidth inakuja karibu mara tatu gharama.

Hitimisho
Makala hii imechunguza viunganisho vya RF coaxial kwa muhtasari wa muhtasari wa sifa zao za msingi. Inasimama hatua nzuri ya kuunda kwa wabunifu katika kuchagua kontakt inayofaa kwa kubuni yao. Kama inavyoonyeshwa, mapitio makini ya mahitaji ya uhandisi ni muhimu wakati wa kuchagua kiunganisho cha RF coaxial kinachoonekana rahisi. 

Ikiwa unatafuta kiunganishi cha kiume cha RF L27, tafadhali bofya kiungo: http://fmuser.net/content/?693.html

Acha ujumbe 

Orodha ujumbe