Un conector de radiofrecvență este un fel de dispozitiv de conectare care poate transmite semnale de radiofrecvență cu pierderi și reflexii mici și poate oferi conexiuni rapide și repetate în sistemul de transmisie a frecvențelor radio. Este compus în principal din contacte, izolatori, cochilii și accesorii.
Conectorul de radiofrecvență trebuie selectat pentru contact fiabil, proprietăți conductoare și izolante bune, rezistență mecanică suficientă, iar numărul de timpi de conectare îndeplinește cerințele standardelor internaționale și interne relevante. În același timp, există mulți factori care determină seria și stilurile conectorului, printre care cablul de patching și gama de frecvențe de utilizare sunt principalii factori. În practica inginerească, faceți diametrul conectorului și diametrul cablului cât mai aproape posibil pentru a minimiza reflexia. Cu cât este mai mare diferența dintre diametrul cablului și diametrul conectorului, cu atât performanța este mai proastă. Reflexia crește de obicei în funcție de frecvență și, în general, conectorii mai mici funcționează bine la frecvențe mai mari. Pentru frecvențe foarte înalte (peste 26GHz), sunt necesari conectori aer-mediu preciși.
Următorii factori trebuie luați în considerare atunci când alegeți un conector de radiofrecvență:
Intervalul de frecvență determină seria de conectori utilizați. De obicei, la frecvențe mai joase (sub 6GHz), se utilizează conectori de blocare sau de blocare a baionetului. Conexiunile de blocare a firelor sunt de obicei utilizate în medii de înaltă performanță, cu zgomot redus.
De obicei, specificația cablului determină impedanța conectorului.
50 și 75 ohmi sunt cele două impedanțe standard cel mai frecvent utilizate, iar multe serii de conectori au 50 ohmi și 75 ohmi. Cablurile comune și caracteristicile acestora pot fi găsite pe site-ul nostru. Uneori, la frecvențe sub 500MHz, conectorii de 50 ohmi pot fi utilizați pe cabluri de 75 ohmi (sau invers), iar performanța este acceptabilă. Motivul pentru aceasta este că, în general, conectorii de 50 ohmi sunt ieftine și sunt utilizate pe scară largă.
Pe lângă potrivirea cât mai mult posibil a dimensiunii cablului și a conectorului pentru a minimiza erorile, interfața și materialul izolator al conectorului sunt, de asemenea, considerații importante. Interfețele liniare cap la cap și conectate la aer (cum ar fi interfețele de tip SMA și N) pot oferi performanțe de înaltă frecvență și reflexie scăzută, în timp ce interfețele dielectrice suprapuse (cum ar fi BNC și SMB) au, de obicei, limitări în performanța frecvenței și a reflexiei. Diagrama care reflectă de obicei performanța conectorului este tabelul coeficientului de reflexie. Aceasta este o metodă de măsurare care descrie cât de mult semnalul este reflectat înapoi de la conector. Acesta poate fi exprimat prin coeficient de reflexie, raport de undă în picioare tensiune (VSWR) și pierdere de retur.
Pe baza cerințelor extinse pentru interfețele non-standard ale echipamentelor radio din capitolul 15 al Comisiei Federale pentru Comunicații (FCC), mulți designeri aleg adesea interfețe standard de conector (cum ar fi BNC, TNC), dar inversează polaritatea acestora. Uneori se utilizează o interfață cu fir invers.
În unele aplicații speciale, cerințele de putere și tensiune sunt, de asemenea, un factor în determinarea utilizării conectorilor. Aplicațiile de mare putere vor necesita utilizarea conectorilor cu diametru mare (cum ar fi tipurile 7-16 DIN și HN). În general, puterea de transmisie este determinată de puterea de transmisie a cablului, care este de obicei determinată pe baza experienței. Nivelul de defalcare a tensiunii este determinat de tensiunea de vârf. Capacitatea de transmisie a puterii scade odată cu frecvența și altitudinea.
Raportul de undă în picioare al tensiunii (VSWR) și determinarea acestuia
VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) este o măsură a cantității de semnal returnate de la conector. Este o unitate vectorială care include amplitudinea și componentele fazei. Este foarte important să recunoaștem acest lucru, mai ales atunci când luăm în considerare efectul compozit al mai multor conectori pe o linie de transmisie. Nepotrivirea impedanței va provoca reflecții. Dacă cablul utilizat este impedanța de 50 ohmi, atunci conectorul trebuie să mențină, de asemenea, impedanța de 50 ohmi. Schimbarea dimensiunii de la cablu la linia de transmisie a conectorului, dielectricul izolator din conector și pierderea de contact a conductorului sunt principalii factori care provoacă nepotrivirea. În general, există două metode pentru a determina VSWR a unui conector. Prima metodă este de a utiliza metoda "limitarea liniei drepte plate" în întreaga bandă de frecvență. De exemplu, pentru o mufă BNC dreaptă cu un cablu flexibil, VSWR este specificat la maximum 1,3 la 4GHz. :1 (de obicei scris ca maxim 1,3). A doua metodă este de a lua în considerare faptul că VSWR este o funcție directă de frecvență tipică în situații reale. Cu mufa SMA dreaptă a cablului RG-142 B /U, VSWR poate fi descris ca: VSWR = 1,15 +0,01 * F (GHz) La frecvența maximă de 12,4 GHz. De exemplu, la 2Ghz, VSWR maxim admisibil va fi 1.15 +2 *.01 sau maxim 1.17. La 12.4Ghz va fi 1.15+12.4*.01 sau maxim 1.274. Desigur, aceste valori pot fi convertite în pierdere de rentabilitate sau coeficient de reflecție.
Pierderea inserției și determinarea acesteia
Pierderea de inserție ρ, definită ca:
ρ=10*log(Po/Pi), unitate dB
Ieșire Po----Power
Intrare Pi----Power
Trei motive principale pentru pierderea de inserție:
Pierderea reflexiei, pierderea dielectrică și pierderea conductorului. Pierderea reflexiei se referă la acele pierderi de conectori datorate undelor în picioare. Pierderea dielectrică se referă la pierderea de energie care se propagă în materiale dielectrice (teflon, rexolit, delrin etc.). Pierderea conductorului se referă la pierderea cauzată de conducerea energiei pe suprafața conductorului conectorului. Este legată de selectarea materialelor și utilizarea galvanizării. În general, pierderea de inserție a conectorului variază de la câteva sutimi de dB la câteva zecimi dintr-un dB. La fel ca metoda de specificare VSWR, aceasta poate fi specificată ca "limită de linie dreaptă plană" sau în funcție de frecvență. Ca și în cazul exemplului VSWR, pentru dopurile BNC drepte cu cabluri flexibile, în condițiile de testare de maximum 3 Ghz, BNC poate fi specificat ca maximum 0,2dB.
Pentru SMA, în condiții de testare de 6Ghz, puteți specifica pierderea de inserție ρ = 0,06 * (f - GHz) dB. De exemplu, la 4Ghz, pierderea maximă de inserare este de 0,06 *2 sau 0,12dB. Deși conectorul poate fi utilizat într-o gamă largă de frecvențe, acesta este de obicei testat numai la o frecvență specifică specificată, deoarece este un proces precis și consumator de timp pentru a măsura cu precizie pierderile foarte mici. Acest proces de testare este definit în MIL PRF-39012.