Conectorul RF este o componentă electronică esențială în dispozitivele și instrumentele electronice wireless, iar VSWR este un parametru electric important al conectorului RF.
1↓ Principalii factori care afectează raportul undelor în picioare ale conectorului RF
Coeficientul de reflexie este legat în principal de uniformitatea impedanței liniei de transmisie. Pe scurt, în conector, unde impedanța se abate de la valoarea caracteristică nominală de impedanță, va provoca reflecție.
Conectorul RF este, în esență, o linie coaxială neuniformă cu mecanism de conectare, dispozitiv de prindere a cablurilor și alte dispozitive. Luând conectorul drept ca exemplu, în comparație cu linia coaxială uniformă, are trei neuniformități evidente: zona de susținere a izolației, zona de tranziție a dimensiunii conductorului și îmbinarea dintre conector și cablu. În aceste locuri, există modificări ale diametrului și formei conductorului, rezultând în capacitatea discontinuă și reflexia. Există, de asemenea, alți factori care provoacă reflexia, ar fi decalajul de conectare a conductorului, abaterea diametrului conductorului, excentricitatea conductoarelor interioare și exterioare, slotul la contact, abaterea constantă dielectrică și rugozitatea suprafeței conductorului etc. Cu toate acestea, cele trei puncte de mai sus sunt cele trei surse majore de reflecție din conector. Atâta timp cât reflexia cauzată de acestea este redusă la un nivel tolerabil, celelalte nu sunt dificil de rezolvat.
2, Modalități de reducere a VSWR a conectorului RF
1. Proiectarea celui mai bun suport de izolație
Aproape toți conectorii RF au suporturi de izolație. Există multe tipuri de suporturi. Cele două utilizate cel mai frecvent sunt așa se arată în figura de mai jos. Datorită intervenției suportului, este obligată să apară mutația în trepte a diametrului conductorului, ceea ce distruge uniformitatea liniei de transmisie.
Capacitatea discontinuă poate fi compensată prin creșterea impedanței caracteristice a regiunii dielectrice, adică prin creșterea inductanței. Această metodă se numește compensare ridicată a reacției.
2. Cel mai bun design al secțiunii de tranziție a diametrului conductorului
În adaptor sau conectorul cablului, datorită diferenței de dimensiune a interfeței, este inevitabil ca dimensiunea secțiunii conductorului să se schimbe de la mic la mare sau de la mare la mic. Pentru a minimiza reflexia cauzată de capacitatea discontinuă în secțiunea de tranziție, există de obicei trei moduri de tranziție: tranziția unghiului drept, tranziția conică și tranziția parabolică. Ultimele două metode de tranziție sunt din ce în ce mai puțin utilizate din cauza complexității prelucrării și a dificultății de a asigura acuratețea. Dimpotrivă, datorită confortului procesării și controlului ușor al preciziei, aproape toți conectorii actuali (inclusiv tipul de precizie) adoptă tipul de tranziție în unghi drept, așa se arată în figura de mai jos. Principiul acestei tranziții este de a crește inductanța și de a compensa capacitatea prin eșalonarea secțiunii transversale a mutației diametrului conductorului interior și exterior, astfel încât circuitul să fie neutru. Aceasta este, de asemenea, o compensație de înaltă rezistență.
3. Luarea în considerare a îmbinării părții de îmbinare dintre conector și cablu
La joncțiunea conectorului și a cablului, diametrul conductorului se schimbă brusc.
Pentru a obține cea mai bună performanță VSWR, diametrul conductorului conectorului și cablului trebuie să fie cât mai aproape posibil.
4. Controlul decalajului de conectare a conductorului interior
În conectorul rf și adaptor, spațiul de conectare al conductorului nu poate fi tăiat. Pentru a nu deteriora conectorul și a reduce costul, designul obișnuit este de a se asigura că decalajul de conectare al conductorului exterior este 0 și de a permite un decalaj de conectare pe conductorul interior. Acest decalaj va provoca o reflecție suplimentară, iar valoarea sa admisibilă depinde de cerințele de performanță ale VSWR.
În același timp, cu cât banda de frecvență este utilizată mai mare, cu atât este mai necesar să se controleze toleranța dimensiunii axiale a conductorilor interiori și exteriori ai conectorului sau adaptorului.
5. Influența toleranței la dimensiunea conductorului și a abaterii constante dielectrice
Atât toleranța dimensională a conductorului, cât și abaterea permisivității relative dielectrice vor provoca abaterea caracteristică de impedanță a conectorului.
Pentru a obține VSWR scăzut, este necesar să se controleze în mod corespunzător precizia toleranței dimensionale a conductorului, în special să se acorde atenție acordului bun dintre valoarea de proiectare și valoarea reală a permisivității relative dielectrice.
3, Principiile de bază ale proiectării conectorului VSWR scăzut în bandă largă
Nu este necesar să se mărească sau să se reducă impedanța caracteristică a unei secțiuni a liniei de transmisie pentru a compensa capacitatea discontinuă cauzată de mutația diametrului conductorului, slotul conductorului sau decalajul. Pentru a obține cea mai bună performanță în bandă largă, impedanța caracteristică a fiecărei unități de lungime a conectorului trebuie menținută cât mai consecventă posibil.
În primul rând, capacitatea discontinuă necompensată trebuie minimizată. Apoi, ar trebui adoptată compensația coplanară sau de reacție ridicată pentru fiecare capacitate discontinuă inevitabilă, iar cel mai bun efect ar trebui obținut prin testul de separare.
Efectele toleranței mecanice, uzurii și materialelor dielectrice asupra VSWR trebuie reduse la minimum prin proiectare structurală sau tratarea suprafeței.
Aceste trei principii sunt uneori contradictorii și pot fi luate în considerare numai în funcție de nevoile și de posibilul compromis.