Ο σύνδεσμος κεραίας είναι ένας ηλεκτρονικός σύνδεσμος που χρησιμοποιείται για τη σύνδεση εξοπλισμού και καλωδίων ραδιοσυχνοτήτων. Η κύρια λειτουργία του είναι η μετάδοση σημάτων υψηλής συχνότητας.
Ο σύνδεσμος έχει εξαιρετικά χαρακτηριστικά αντιστοίχισης σύνθετης αντίστασης, τα οποία διασφαλίζουν ότι η ανάκλαση και η απώλεια σήματος ελαχιστοποιούνται κατά τη μετάδοση μεταξύ του συνδέσμου και του καλωδίου. Συνήθως έχουν καλές ιδιότητες θωράκισης για να αποτρέπουν την επίδραση εξωτερικών ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών στην ποιότητα του σήματος.
Οι συνήθεις τύποι συνδέσμων κεραίας περιλαμβάνουν SMA, BNC, N-type, TNC, κ.λπ., οι οποίοι είναι κατάλληλοι για διαφορετικές απαιτήσεις εφαρμογών.
Αυτό το άρθρο θα σας παρουσιάσει επίσης αρκετούς συνδέσμους που χρησιμοποιούνται συνήθως:
Συχνότητα χρήσης σύνδεσης
Συνδετήρας SMA
Ο ομοαξονικός σύνδεσμος RF τύπου SMA είναι ένας σύνδεσμος RF/μικροκυμάτων που σχεδιάστηκε από την Bendix και την Omni-Spectra στα τέλη της δεκαετίας του 1950. Ήταν ένας από τους πιο συχνά χρησιμοποιούμενους συνδέσμους εκείνη την εποχή.
Αρχικά, οι σύνδεσμοι SMA χρησιμοποιούνταν σε ημι-άκαμπτα ομοαξονικά καλώδια 0,141″, τα οποία χρησιμοποιούνταν κυρίως σε εφαρμογές μικροκυμάτων στη στρατιωτική βιομηχανία, με διηλεκτρική πλήρωση από τεφλόν.
Επειδή ο σύνδεσμος SMA είναι μικρός σε μέγεθος και μπορεί να λειτουργήσει σε υψηλότερες συχνότητες (το εύρος συχνοτήτων είναι DC έως 18GHz όταν συνδυάζεται με ημι-άκαμπτα καλώδια και DC έως 12,4GHz όταν συνδυάζεται με εύκαμπτα καλώδια), κερδίζει γρήγορα δημοτικότητα. Ορισμένες εταιρείες είναι πλέον σε θέση να παράγουν συνδέσμους SMA γύρω στα DC~27GHz. Ακόμη και η ανάπτυξη συνδέσμων χιλιοστομετρικού κύματος (όπως 3,5mm, 2,92mm) λαμβάνει υπόψη τη μηχανική συμβατότητα με τους συνδέσμους SMA.
Υποδοχή SMA
Συνδετήρας BNC
Το πλήρες όνομα του συνδετήρα BNC είναι Bayonet Nut Connector (συνδετήρας με κούμπωμα, αυτό το όνομα περιγράφει έντονα το σχήμα αυτού του συνδετήρα), το οποίο πήρε το όνομά του από τον μηχανισμό ασφάλισης της στερέωσης με μπαγιονέτ και τους εφευρέτες του Paul Neill και Carl Concelman.
είναι ένας κοινός σύνδεσμος RF που ελαχιστοποιεί την ανάκλαση/απώλεια κύματος. Οι σύνδεσμοι BNC χρησιμοποιούνται συνήθως σε εφαρμογές χαμηλών έως μεσαίων συχνοτήτων και χρησιμοποιούνται ευρέως σε ασύρματα συστήματα επικοινωνίας, τηλεοράσεις, εξοπλισμό δοκιμών και ηλεκτρονικό εξοπλισμό RF.
Οι υποδοχές BNC χρησιμοποιήθηκαν επίσης στα πρώτα δίκτυα υπολογιστών. Η υποδοχή BNC υποστηρίζει συχνότητες σήματος που κυμαίνονται από 0 έως 4 GHz, αλλά μπορεί επίσης να λειτουργήσει έως και 12 GHz εάν χρησιμοποιηθεί μια ειδική έκδοση υψηλής ποιότητας σχεδιασμένη για αυτήν τη συχνότητα. Υπάρχουν δύο τύποι χαρακτηριστικής σύνθετης αντίστασης, συγκεκριμένα 50 ohms και 75 ohms. Οι υποδοχές BNC 50 ohm είναι πιο δημοφιλείς.
Συνδετήρας τύπου N
Ο σύνδεσμος κεραίας τύπου N εφευρέθηκε από τον Paul Neal στα Bell Labs τη δεκαετία του 1940. Οι σύνδεσμοι τύπου N σχεδιάστηκαν αρχικά για να καλύψουν τις ανάγκες των στρατιωτικών και αεροπορικών πεδίων για τη σύνδεση συστημάτων ραντάρ και άλλου εξοπλισμού ραδιοσυχνοτήτων. Ο σύνδεσμος τύπου N έχει σχεδιαστεί με βιδωτή σύνδεση, παρέχοντας καλή αντιστοίχιση σύνθετης αντίστασης και απόδοση θωράκισης, και είναι κατάλληλος για εφαρμογές υψηλής ισχύος και χαμηλότερης συχνότητας.
Το εύρος συχνοτήτων των συνδετήρων Τύπου N εξαρτάται συνήθως από τα συγκεκριμένα πρότυπα σχεδιασμού και κατασκευής. Γενικά, οι συνδετήρες τύπου N μπορούν να καλύψουν το εύρος συχνοτήτων από 0 Hz (DC) έως 11 GHz έως 18 GHz. Ωστόσο, οι συνδετήρες τύπου N υψηλής ποιότητας μπορούν να υποστηρίξουν υψηλότερες περιοχές συχνοτήτων, φτάνοντας πάνω από 18 GHz. Σε πρακτικές εφαρμογές, οι συνδετήρες τύπου N χρησιμοποιούνται κυρίως σε εφαρμογές χαμηλής έως μεσαίας συχνότητας, όπως ασύρματες επικοινωνίες, ραδιοτηλεοπτικές εκπομπές, δορυφορικές επικοινωνίες και συστήματα ραντάρ.
Συνδετήρας τύπου Ν
Συνδετήρας TNC
Ο σύνδεσμος TNC (Threaded Neill-Concelman) εφευρέθηκε από κοινού από τους Paul Neill και Carl Concelman στις αρχές της δεκαετίας του 1960. Είναι μια βελτιωμένη έκδοση του συνδέσμου BNC και χρησιμοποιεί μια μέθοδο σύνδεσης με σπείρωμα.
Η χαρακτηριστική σύνθετη αντίσταση είναι 50 ohms και το βέλτιστο εύρος συχνοτήτων λειτουργίας είναι 0-11GHz. Στη ζώνη συχνοτήτων μικροκυμάτων, οι σύνδεσμοι TNC έχουν καλύτερη απόδοση από τους συνδέσμους BNC. Έχουν τα χαρακτηριστικά ισχυρής αντοχής σε κραδασμούς, υψηλής αξιοπιστίας, εξαιρετικών μηχανικών και ηλεκτρικών ιδιοτήτων κ.λπ. και χρησιμοποιούνται ευρέως σε ραδιοεξοπλισμό και ηλεκτρονικά όργανα για τη σύνδεση ομοαξονικών καλωδίων RF.
Συνδετήρας 3,5 χιλιοστών
Ο σύνδεσμος 3,5 mm είναι ένας ομοαξονικός σύνδεσμος ραδιοσυχνοτήτων. Η εσωτερική διάμετρος του εξωτερικού αγωγού είναι 3,5 mm, η χαρακτηριστική σύνθετη αντίσταση είναι 50 Ω και ο μηχανισμός σύνδεσης είναι σπείρωμα 1/4-36UNS-2 ίντσας.
Στα μέσα της δεκαετίας του 1970, οι αμερικανικές εταιρείες Hewlett-Packard και Amphenol (που αναπτύχθηκαν κυρίως από την HP Company και η αρχική παραγωγή πραγματοποιήθηκε από την Amphenol Company) λάνσαραν έναν σύνδεσμο 3,5 mm, ο οποίος έχει συχνότητα λειτουργίας έως και 33 GHz και είναι η παλαιότερη ραδιοσυχνότητα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη ζώνη χιλιοστομετρικών κυμάτων. Ένας από τους ομοαξονικούς συνδέσμους.
Σε σύγκριση με τους συνδετήρες SMA (συμπεριλαμβανομένου του "Super SMA" της Southwest Microwave), οι συνδετήρες 3,5 mm χρησιμοποιούν διηλεκτρικό αέρα, έχουν παχύτερους εξωτερικούς αγωγούς από τους συνδετήρες SMA και καλύτερη μηχανική αντοχή. Επομένως, όχι μόνο η ηλεκτρική απόδοση είναι καλύτερη από αυτή των συνδετήρων SMA, αλλά και η μηχανική αντοχή και η επαναληψιμότητα της απόδοσης είναι επίσης υψηλότερες από αυτές των συνδετήρων SMA, καθιστώντας τους πιο κατάλληλους για χρήση στον κλάδο των δοκιμών.
Συνδετήρας 2,92 χιλιοστών
Ο σύνδεσμος 2,92 mm, ορισμένοι κατασκευαστές τον ονομάζουν σύνδεσμο 2,9 mm ή τύπου K, και ορισμένοι κατασκευαστές τον ονομάζουν σύνδεσμο SMK, KMC, WMP4, κ.λπ., είναι ένας ομοαξονικός σύνδεσμος ραδιοσυχνοτήτων με εσωτερική διάμετρο εξωτερικού αγωγού 2,92 mm. Χαρακτηριστικά Η σύνθετη αντίσταση είναι 50Ω και ο μηχανισμός σύνδεσης είναι σπείρωμα 1/4-36UNS-2 ίντσας. Η δομή του είναι παρόμοια με τον σύνδεσμο 3,5 mm, απλώς μικρότερος.
Το 1983, ο William.Old.Field, ανώτερος μηχανικός της Wiltron, ανέπτυξε έναν νέο σύνδεσμο 2,92 mm/τύπου K, βασισμένο στη συνοψιση και την υπέρβαση των προηγουμένως εισαχθέντων συνδετήρων χιλιοστομετρικού κύματος (ο σύνδεσμος τύπου K είναι το εμπορικό σήμα). Η εσωτερική διάμετρος αγωγού αυτού του συνδέσμου είναι 1,27 mm και μπορεί να συνδυαστεί με συνδέσμους SMA και συνδέσμους 3,5 mm.
Ο σύνδεσμος 2,92 mm έχει εξαιρετική ηλεκτρική απόδοση στην περιοχή συχνοτήτων (0-46) GHz και είναι μηχανικά συμβατός με συνδέσμους SMA και συνδέσμους 3,5 mm. Ως αποτέλεσμα, έγινε γρήγορα ένας από τους πιο ευρέως χρησιμοποιούμενους συνδέσμους mmWave.
Συνδετήρας 2,4 χιλιοστών
Η ανάπτυξη του βύσματος 2,4 mm πραγματοποιήθηκε από κοινού από την HP (τον προκάτοχο της Keysight Technologies), την Amphenol και την M/A-COM. Μπορεί να θεωρηθεί ως μια μικρότερη έκδοση του βύσματος 3,5 mm, επομένως υπάρχει σημαντική αύξηση στη μέγιστη συχνότητα. Αυτός ο βύσμα χρησιμοποιείται ευρέως σε συστήματα 50 GHz και μπορεί στην πραγματικότητα να λειτουργήσει έως και 60 GHz. Προκειμένου να λυθεί το πρόβλημα ότι οι βύσματα SMA και 2,92 mm είναι επιρρεπή σε ζημιές, ο βύσμα 2,4 mm έχει σχεδιαστεί για να εξαλείφει αυτά τα μειονεκτήματα αυξάνοντας το πάχος του εξωτερικού τοιχώματος του βύσματος και ενισχύοντας τις θηλυκές ακίδες. Αυτός ο καινοτόμος σχεδιασμός επιτρέπει στον βύσμα 2,4 mm να αποδίδει καλά σε εφαρμογές υψηλής συχνότητας.
Η ανάπτυξη των συνδέσμων κεραίας έχει εξελιχθεί από απλά σχέδια σπειρωμάτων σε πολλαπλούς τύπους συνδέσμων υψηλής απόδοσης. Με την πρόοδο της τεχνολογίας, οι σύνδεσμοι συνεχίζουν να επιδιώκουν τα χαρακτηριστικά του μικρότερου μεγέθους, της υψηλότερης συχνότητας και του μεγαλύτερου εύρους ζώνης για να καλύψουν τις μεταβαλλόμενες ανάγκες της ασύρματης επικοινωνίας. Κάθε σύνδεσμος έχει τα δικά του χαρακτηριστικά και πλεονεκτήματα σε διαφορετικά σενάρια εφαρμογών, επομένως η επιλογή του σωστού συνδέσμου κεραίας είναι πολύ σημαντική για να διασφαλιστεί η ποιότητα και η σταθερότητα της μετάδοσης σήματος.
Ώρα δημοσίευσης: 26 Δεκεμβρίου 2023
