射頻連接器HFSS仿真的基礎(chǔ)知識(shí)

2016-10-12 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

射頻同軸連接器

連接器的定義:連接器是一種借助于電信號(hào)或機(jī)械力的作用使電路接通、斷開或換接的功能元件,它傳輸電信號(hào)或電子能量。

因此,凡有電子系統(tǒng)存在的地方都可以找到連接器。在大型的電子系統(tǒng)中,往往要求用成千上萬個(gè)連接器?？梢哉f,連接器是保證各種電子系統(tǒng)正常工作安全運(yùn)行的關(guān)鍵元件之一。

射頻同軸連接器——用于射頻同軸饋線系統(tǒng)的連接器通稱為射頻同軸連接器。

在射頻電路中,如要保持穩(wěn)定的預(yù)定阻抗和電容,或需要屏蔽外界的電氣干擾,那就必需用同軸連接器來互聯(lián)。同軸連接器供通信和電子設(shè)備所配用射頻傳輸線中連接射頻同軸電纜,或同軸與微帶,同軸與波導(dǎo)之間的連接。它的插頭部分常安裝在電纜端頭,插座部分常安裝在設(shè)備固定單元上。

射頻同軸連接器分類

頻率(波長(zhǎng)):分為米波連接器、分米波連接器、厘米波連接器和毫米波連接器。外形和結(jié)構(gòu)型式 :直式連接器、彎式(通常為直角)連接器和T型連接器

連接機(jī)構(gòu)的型式 :螺紋式連接器、卡口式連接器、推入(滑入)式連接器、

推入自鎖式連接器、法蘭連接器和哈夫式連接器等。

使用狀態(tài) :自由連接器和固定連接器固定連接器有可分為螺母安裝連接器、

螺紋安裝連接器、法蘭盤安裝連接器和焊接安裝連接器。

端接型式 :電纜連接器、同軸微帶連接器、硬同軸連接器和焊導(dǎo)線連接器。

性能優(yōu)劣 :0級(jí)、1級(jí)和2級(jí)三種連接器。0級(jí)連接器亦稱標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)連接器,供測(cè)試用。

用途 :軍用連接器、民用連接器、通用連接器、精密連接器、高壓連接器、

大功率連接器、可調(diào)相連接器、抗輻照連接器、三同軸連接器和其他特種連接器。

界面極性 :陽(yáng)性(通常帶插針)連接器、陰性(通常帶插孔)連接器和無極性(中性)連接器。在轉(zhuǎn)換器中還會(huì)有陽(yáng)陽(yáng)連接器、陰陽(yáng)連接器和陰陰連接器。

命名方式分類為:SMA、SMB、SMC、SMP、QMA、BMA、MCX、MMCX、F、UHF、1.0/2.3、1.6/5.6、BNC、TNC、N、7/16等。

常見射頻同軸連接器命名方式分類

常見射頻同軸連接器極性分類

射頻同軸電纜及連接器標(biāo)準(zhǔn)

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

多年來,國(guó)際通用射頻同軸連接器采用兩套標(biāo)準(zhǔn),一套是MIL標(biāo)準(zhǔn),一套是IEC

標(biāo)準(zhǔn)。 IEC(國(guó)際電工委員會(huì)),第46技術(shù)委員(通信設(shè)備和信號(hào)用電纜、電線、波導(dǎo)、連接器和附件)的第46A分技術(shù)委員會(huì)(射頻電纜)制定。

全國(guó)電子設(shè)備用高頻電纜及射頻連接器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)。

我國(guó)制定了分別采用這兩套標(biāo)準(zhǔn)的GB11313國(guó)際GJB681國(guó)軍標(biāo)。

不管軍用還是商用射頻同軸連接器,只要是同一系列或同一型號(hào)的界面結(jié)構(gòu)和

尺寸是相同的,均可實(shí)現(xiàn)機(jī)械互換性。

IEC 96-0:1970 射頻電纜

第0部分:詳細(xì)規(guī)范和設(shè)計(jì)指南

IEC 96-1:1986 射頻電纜

第1部分:一般要求和測(cè)量方法

IEC 96-2:1961 射頻電纜

第2部分:有關(guān)電纜規(guī)范

IEC 169-1:1987 射頻連接器第1部分:一般要求和測(cè)量方法

GB/T 17738.1-1999 射頻同軸電纜組件第1部分:總規(guī)范一般要求和試驗(yàn)方法

GJB 681A-2002 射頻同軸連接器通用規(guī)范

GJB 5246-2004 射頻連接器界面

射頻同軸連接器選擇

為了保證連接器在整個(gè)使用頻率范圍內(nèi)以及在各種裝配和使用環(huán)境中保持其

電氣、物理和機(jī)械性等的有效性和一致性,必須合理選擇連接器。

選擇射頻同軸連接器主要有以下方面考慮因素:

a.接口機(jī)構(gòu)形式:連接器的連接機(jī)構(gòu)不只是提供方便快速的連接和分離同傳

輸線,關(guān)鍵是提供穩(wěn)定的電性能和環(huán)境保護(hù)裝置。用在很高頻率時(shí),必須可靠

牢固地把連接器連接好。當(dāng)連接器的使用場(chǎng)合中沒有足夠的空間來旋轉(zhuǎn)連接螺

母時(shí),應(yīng)選擇非扭轉(zhuǎn)型連接機(jī)構(gòu)。

其它應(yīng)考慮的因素包括:在沖擊和振動(dòng)期的耐損傷的強(qiáng)度,連接維持能力以及

在嚴(yán)酷的環(huán)境等條件下能工作的能力。

b.電氣性能方面

1、特性阻抗--連接器應(yīng)與傳輸系統(tǒng)及電纜的阻抗匹配,阻抗不匹配會(huì)導(dǎo)致系

統(tǒng)性能下降。

2、耐電壓--連接器的最高耐壓值應(yīng)符合系統(tǒng)使用的耐壓要求。

3、工作頻率--每種連接器都有最高頻率限制,針對(duì)不同適應(yīng)環(huán)境要求選擇合

適的連接器。

射頻同軸連接器名詞術(shù)語

連接器零件:電接觸、接觸件、陽(yáng)接觸件、陰接觸件、無極性接觸件、彈性接觸件、內(nèi)導(dǎo)體、外導(dǎo)體、絕緣體。

連接器 :連接器、界面、類型、品種、規(guī)格、型號(hào) 、等級(jí) 、通用連接器、高性能連接器、標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)連接器

結(jié)構(gòu) :插針連接器(陽(yáng)連接器) 、插孔連接器(陰連接器) 、自由連接器、固定連接器、三同軸連接器、密封連接器、隔障密封、面板密封等。

電工 :標(biāo)稱值、額定值、極限值

專業(yè)術(shù)語 :接觸電阻、介質(zhì)耐壓、絕緣電阻、電暈(放電)電平、反射系數(shù)和電壓駐波比、回波損耗、插入損耗、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)保持力、中心接觸件固定性、嚙合力和分離力、電纜保持力、電纜夾緊機(jī)構(gòu)(裝置)強(qiáng)度、連接機(jī)構(gòu)強(qiáng)度、正常連接力矩、連接耐力距

射頻同軸連接器基本結(jié)構(gòu)

同軸連接器的基本結(jié)構(gòu)包括:

中心導(dǎo)體(陽(yáng)性和陰性的中心接觸件):介電材料或稱絕緣體;最后是外面

部分,起著如同電纜外層一樣的功能,即傳輸信號(hào)、作為屏蔽或電路的接地元

件。

接觸件(contact):接觸件是連接器中的導(dǎo)電部分,它將來自連接器尾

部所連電纜的電壓或信號(hào)傳遞到與其相配連接器的對(duì)應(yīng)接觸件上。

絕緣子(insulator):在連接器中絕緣子的作用是使接觸件保持正確的

位置,并使接觸件之間以及接觸件與殼體之間相互絕緣。

殼體(shell or Body):殼體是連接器的外罩,插合的一對(duì)連接器殼體通常

也為伸出的接觸件提供精確的對(duì)中和保護(hù),同時(shí)也是把連接器固定到設(shè)備上一

種方法。

連接套:連接套裝在連接器的殼體上,用以鎖定插頭和插座。

電纜夾接件:夾接件是通常用于把電纜配置到連接器上的主要裝置。電纜通過

這種轉(zhuǎn)接件與連接器的接觸件連接,然后轉(zhuǎn)接件再固定于連接器的殼體上。

射頻同軸連接器基本性能

機(jī)械性能:結(jié)合力、分離力、連接螺母扭矩、接觸緊密性、耐久力、電纜保持力

電氣性能:特性阻抗、頻率、電壓駐波比(VSWR)、射頻泄漏、插入損耗、耐電壓、工作電壓、絕緣電阻、接觸電阻

環(huán)境性能:溫度范圍、氣候等級(jí)、熱沖擊、耐潮濕、腐蝕性、震動(dòng) 。

射頻同軸電纜組成

同軸電纜由內(nèi)導(dǎo)體、絕緣體、外導(dǎo)體組成。然后再由一個(gè)護(hù)套將內(nèi)部保護(hù)起來,以防止外部各個(gè)方面的干擾。

內(nèi)導(dǎo)體一般是實(shí)心的導(dǎo)線或是改良后的柔性材料。有時(shí)內(nèi)導(dǎo)體是中空的,這樣可以代替尺寸較大的電纜之中的實(shí)心傳導(dǎo)線。這樣在減輕重量,降低成本的同時(shí)降低了使得電纜更加容易彎曲。但是,這樣會(huì)使得插入損耗增加5%—10%。

射頻同軸電纜的類型和特征