Nola RF aplikazioak aukeratu, erabili eta mantendu koaxial konektoreak?

Irrati frekuentzien (RF) zirkuituak haririk gabeko komunikazioetan eta haririk gabeko komunikazioetan ugaritzen ari dira, besteak beste Internet WiFi eta Hainbat gauza (IoT) erabiltzen ari diren hainbat haririk gabeko teknologiak barne. Maiztasun handiko seinale horiek sistema, zirkuitu osagaien eta azpisailen artean banatu behar dira gutxieneko galera edo erradiazio ezegonkorra duten artean.

Tradizionalki, RF kable ardazkide eta konektoreek, denbora, kostua eta fidagarritasun presioek duten papera ziurtatu behar dute RF konektore optimoa azkar jaso dezaten eta behar bezala aplikatu errendimendu eta bizitza luzean.

Artikulu honek RF kontagailuak ikusiko ditu, hala nola, tamaina, maiztasun-tartea, galera eta iraunkortasuna bezalako parametro kritikoen ikuspegitik, diseinatzaileek beren konektoreak euren RF aplikazioarekin bat etortzeko. Halaber, soluzio egokiak aurkeztuko ditu, nola aplikatu eta mantendu ahal izateko.

RF dohain konektoreak
RF doikuntzako konektore eta kableek komunikazio, igorpen eta haririk gabeko RF loturak eskaintzen dituzte, baita proba eta neurketa erabilerak ere. RF sistemen, osagaien, azpimultzoen eta gailuen artean kable ardazkide edo banda-lerroak erabiltzen dituzten bide txikiko bideak eskaintzen dituzte. Oinarrizko egitura koagialak egitura dielektriko isolatzaile kontzentratua duen erdiko kondentsadorea da. Hau da, aldi berean, eroale zilindriko baten barnean. Kablearen elementuen dimentsioak kontrolatzen dira, hain zuzen ere, eroankortasun dimentsio eta espazio iraunkor bat emateko, hau da, behar bezala funtziona dezaten transmisio-line gisa. 

RF konektoreek kable laxialak eta banda lerroko transmisio lerroak batzeko beste osagai edo azpimultzo batzuetarako lotuneak eskaintzen dituzte. Zehaztutako erlojuak blokeo-mekanismoarekin batera lotzen dituen egitura koagiala luzatzen dute, inpertsio elektriko konstante mantenduz. Amphenol RF-ren azpiproiektore motako A (SMA) konektore bat agertzen da 1 irudian.

1 irudia: SMA konektorearen bikotea konojodun konektorearen adibide bat da eta irudiak elkarkiduraren barruko eroalea, geruza dielektrikoa eta kanpoko eroaleen blokeoa erakusten ditu.

Ezkerreko irudia male edo plug erdia da. Eskuineko irudian, konektore bikoteen emakumezkoa, katua edo erretilua erakusten dira. Oro har, estalkiak kanpoko eroaleen erdigunea eta barneko blokeo hariak izango ditu. Hartzailea barruko eroale eta kanpoko blokeo hariak ditu. Konturatu beharra dago 'alderantzizko polaritate' konektore mota batzuek blokeatutako hariak alderantzikatuak izango liratekeela, osagai maskulinoaren kanpoaldeko hariak eta barruko hariak dituztenak. Beste blokeo-mekanismoak bihurgailuaren blokeoa, baioneta konexioa edo atxikitzeko blokeoak izan ditzakete.

Konektore koagial gehienak, SMA konektore bikote hau bezalakoak dira, sexuaren arabera, erdi bakoitzeko egitura ezberdinak dituztenak. Loturako alde bakoitzean egitura berdinak dituzten konektoreak daude. Hauek gehienbat doitasun handiko konektoreak dira laborategiko aplikazioetarako.

Konektibearen konektore motak
RF konektore askotarikoak badira ere, funtsezko parametro batzuk bereizten dira. Espezifikazio hauek tamaina fisikoa, inpedantzia, VSWR, akoplamendu mota eta banda zabalera edo maiztasun-tartea (Taula 1) daude.

Taula 1: Ohiko erabilitako konbekzio konektorearen zehaztapenen taula laburpena

Konexioaren banda zabalera
Konektore koagialen gakoen zehaztapena banda zabalera da. Hau erabil daitekeen maiztasun handiena da. Konektorearen maiztasun erabilgarri maximoa kanpoko shellaren diametroaren funtzioa da eta dielektriko gisa erabiltzen den materiala. Gutxiago shell diametroa, maximoaren erabilgarritasun maximoa handiagoa da. Era berean, dielektriko gisa erabiltzea beste dielektrikoekin alderatuta maiztasun mailarik altuena eskaintzen du. Ondorioz, banda zabaleko konexio altuena airea dielektrikoa da.

Konektorearen inpedantzia
Pizteko transferentzia maximoa bermatzeko eta energia-galera murrizteko gogoetak direla eta, konektorearen inpaktuaren ezaugarriek iturburua eta karga bateratzen dituzte. RF aplikazio orokorren konektore gehienak 50 W inpedantzia bat aurkezten dute; 75 W konektoreak bideo bidezko aplikazioetarako erabilgarri dauden bitartean.

VSWR
Tentsioko zutik dauden uhin-erlazioak (VSWR) konektatutako loturaren inpedantzia eraginkorra neurtzen du. Zenbat eta handiagoa izan VSWR, inpaktuaren ezarpenek eragindako kontagailuen isla islatzen dute. Kontuan izan VSWR maiztasunaren funtzioa dela, eta VSWR balioak konektoreak maiztasun berean konparatu behar direla.

Akoplamendu mekanismoa
Akoplatuaren zutabeak blokeo-mekanismo mekanikoen mekanismo motaren araberakoak dira Hau oso garrantzitsua da konektoreak bibrazioaren menpe egon behar duen aplikazioetan. Akoplamendua normalean konexio erraztasuna eta blokeo segurua arteko merkataritza da. Aurretik 1 irudian agertzen den SMA konektore bikoteak akoplatutako gaikako adibide bat da. Bayonet eta atxikitzeko atxikipen adibideak ilustratzen dira 2 irudian, BNC eta SMP konektore mota erabiliz, hurrenez hurren.

2 irudia: baioneta eta atxikipen atxikipen adibideak. Akoplamenduaren metodoa oso garrantzitsua da bibrazioak espero ditzakeen aplikazioetan, eta sarritan erabilera erraztasuna eta blokeo segurua arteko merkataritza da. 

Konektorearen tamaina eta iraunkortasuna
Miniaturizazioarekiko joera kontuan hartuta, tamaina konektore bat hautatzean eginkizun nagusia da. Taula 2, berriz, zerrendatutako konektoreen tamaina klaseak erakusten ditu. Tamaina eta konektoreen arteko iraupenaren arteko aldea dago. Konektore txikiagoek konexio / deskonektatze-ziklo gutxiago eskaintzen dute. NN konektore handiagoak 500 estaltzea zikloekin baino iraunkortasun handiagoa izan dezakeenean, mikro miniaturazko U.FL kontagailuaren iraunkortasuna 30 zatiketa zikloetara mugatzen da. Konektore bakoitzaren iraupena fabrikatzailearen arabera aldatzen da eta bere zehaztapenak kontsultatu beharko lirateke bizitza osoan parametro garrantzitsu bat bada.

Proba eta neurketa tresna bezalako aplikazioetan erabiltzen diren koaxial konektoreak, konbinazio zikloak oso tipikoak direnean, 'konektore babesleen' erabilera babesten dute. Hauek moldagailuekin bateragarriak izan ohi dira tresna-konektoreekin eta konektore-sistema erabilgarri bat erabiltzen dute erabilera anitzekoetarako.

Konektorearen klasea eta industria zehaztapenak
Konektoreak klase ezberdinen arabera sailkatzen dira. 2 taulan, xNUMX mm 1 mm eta N konektoreen arteko doitasunezko konektoreak IEEE-STD-2.92ren azpian daude. Konektore horiek dimentsioko tolerantzia zehatzak dituzte, zabalera banda zabaleko aplikazioen arabera. Konektore ohikoenak MIL-STD-287 edo Europako arau baten pean daude, hala nola, CECC 348. Konektore horien tolerantziak alferrikakoak dira, kostua aurreztu ahal izateko.

Konbinazio bateragarritasuna
Konektore-klasearekin erlazionatuta, hainbat familiako konektoreak batzeko gaitasuna da. Taula 2-k konektagarri trukagarri posible batzuk zerrendatzen ditu. 1.85 mm eta 2.4 mm konektoreak trukagarriak dira, 2.92 mm eta 3.5 mm konektoreak baitira. 2.92 mm eta 3.5 mm konektore gizonezkoen gorputzek SMA emakumezkoak konektoreekin bat egiten dute, banda zabaleko banda murrizteko. Tolerantzia klasearen desberdintasunagatik, ez da egokia SMA gizonezko bat bilatzea, 2.92 mm edo 3.5 mm emakumezko konektore batekin. SMAren tolerantzia mekaniko zabalagoak doitasunezko konektoreen ontzi pinak kaltetu ditzake.

Konexioaren potentzia baloratzea
Fabrikatzaileek ez dute baloratzen haien konektoreen desabantaila energetikoak, espezifikazioa oso aplikagarria delako. Maiztasuna, sistema VSWR, tenperatura, altitudea eta karga-inpedantzuen araberakoa da. Orokorrean, boterearen manipulazioa zuzenean lotzen da konektoreen tamaina eta disolbagarritasunarekin. Gehienezko potentzia gutxitzea maiztasun handiagoarekin gutxitzen da.

Boterearen manipulazio gaitasun onena duen konektorea N konektorea da, 300 eta 400 watt (W) kudeatzeko gai dena. BNC eta SMA konektoreak jarraitu egingo lirateke. Zehaztasun konektorea Watts 10en mugatua da. Berriz ere, potentzia handiko eragiketa beharrezkoa bada, garrantzitsua da fabrikatzailearekin harremanetan jartzea botere iraungipen zehatzagoak izateko.

Konektoreen erabilera
Konektore bat erabili aurretik, garrantzitsua da ikuskatzea, metal partikulak, zentro tentsioko zuzendariak edo kanpoko shell birrinduak edo deformatuak (Figure 3). Kalteak konpondu beharko lirateke edo arazoak konpondu beharko lirateke. Konektoreak garbitu behar dira zikinkeriarik gabeko edo beste kutsatzaile batzuekin. Konektorearen gorputzek leunki lotu behar lukete ez itsasteko edo itsastea. Ez behartu konektorea estaltzea; Arazo bat gertatzen bada, berriro ikertu konektorea iturria zehazteko.

Lotutako konektorea estaltzea denean, kanpoko shella bakarrik aktibatu eta ez konektoreen gorputza edo kablea. Konektorearen gorputza biratuz gero, erdiko zuzendariak kaltetu ditzake. Kanpoaldeko ferrulea estua denez, erabili torloju kalibratuaren giltza, fabrikatzailearen argibideak zehaztutako blokeoaren momentua lortzeko.

3 irudia: (ezkerrera) SMA konektore baten adibidea zikinkeriarekin eta metalezko zilindroekin konbinatuta, konbinatu dielektrikoarekin (eskuinera) pilatutako kotoi eta isopropil alkoholarekin garbitu ondoren. 

Konektoreen mantenua
Konektoreak garbi mantendu behar dira. Modu egokian bermatzeko, konektoreak babesteko txanoak erabiltzen dituzte erabiltzen ez direnean. Konektorea zikinkeriarekin kutsatuta badago, garbitu beharko litzateke. Dielektriko solidoen konektoreak isopropyl alkoholean dihunditutako kotoizko kotoizko ukondoa garbitu daiteke. Kontuz ibili zentroaren eroaleen tolestatzeak saihesteko. Pantaila egokia da hariak, bai barruko zein kanpoko hariak, konektoreak garbitzeko ere. Ez erabili swab aire dielektriko bat erabiltzen duten konektoreetan, disolbatzaileek kalteak izan ditzaketen elementuek dielektrikoak dituzten aleak bezala. Konprimitutako aire lehorrean garbitu daitezke.

Konektore koagialak hautatzea
Konektore koagial bat hautatzea erabiltzen ari diren seinaleak kudeatzeko, tamaina eta konfigurazio mekanikoa (plug, receptacle, solder, panel mount, eta abar) kontuan hartu beharreko banda-zabalera hasten da. Adibidez, kontuan hartu irteerako konektorea 1 GHz seinaleen sorgailua dela. Proba eta neurketa seinalearen iturria denez, BNC konektorea aukera arrunta da. BNC-ren banda zabalera 1 GHz baino handiagoa da eta panelean muntatutako hartune gisa erabilgarri dago. 

10 GHz gehiegizko maiztasun seinalearen konektorea hautatzean, kontuan hartu SMA konektorea. Aukera hori bandwidth eta kostuaren arteko merkataritza arautzen du. 2.9 mm konektoreak SMA-ren banda zabalera bikoitza baino handiagoa du baina banda zabaleko abantaila ia hiru aldiz kostatzen da.

Ondorioa
Artikulu honek berrikusi du RF konektore ardatz konektoreak bere lehen atributuak laburbiltzen dituena. Diseinatzaileentzako abiapuntu ona da diseinurako konektore egokia aukeratzeko. Erakusten den moduan, ingeniaritzako eskakizunen berrikuspen zaindua garrantzitsua da RF konposizio koagile itxuraz sinplea aukeratzean. 

RF L27 Male coaxial connector bila bazabiltza, egin klik estekan: http://fmuser.net/content/?693.html

Utzi mezu bat 

Mezu zerrenda