同軸連接器
什么是同軸連接器？
同軸連接器有一個被同心導電套管包裹的內導體，導體和屏蔽層由絕緣材料隔開；因此術語“同軸”或“同軸”連接器。（并非所有 RF [射頻] 連接器都是同軸電纜，但所有同軸電纜都是 RF 連接器。）它們可以用于電纜或板對板或電纜對板應用。同軸連接器傳輸模擬信號，同時最大限度地減少射頻信號損失，并從直流到高兆赫頻率工作。電纜同軸連接器與特定的同軸電纜一起使用，以利用公共阻抗和屏蔽。同軸連接器有數百種版本。由于它們是直列式單電路連接器，因此可以使用適配器在不同系列之間進行連接。
他們是如何工作的
作為無線電應用的遺留物，大多數電纜同軸連接器都有一個插針/公頭中心，稱為插頭，而配套插座具有母頭/插座觸點，稱為插孔。最簡單的同軸連接器由一個信號引腳組成，該引腳被絕緣絕緣材料包圍，然后將其封裝在金屬屏蔽層中，通常是連接器的外殼。中心信號引腳通常是鍍金的鈹銅觸點，它與具有類似賤金屬和鍍層的母觸點配合。然后將這兩個觸點焊接或壓接到同軸電纜的中心導體上。中心引腳被通常是聚四氟乙烯的絕緣電介質包圍，盡管可以選擇其他材料來提供所需的性能。最后一個組件是電纜屏蔽層，或連接器的外殼。這旨在通過焊接、壓接或夾緊方式端接至同軸電纜的屏蔽層。屏蔽主要用作外部干擾的屏障。
歷史發(fā)展
當前的微波工程源于 1930 年代對雷達開發(fā)的努力。波導早于這一時期，并在二戰(zhàn)期間受到關注。1945 年后，需要更大帶寬、更輕重量和更小尺寸的新設備導致了第一個標準化同軸連接器的開發(fā)。在 1940 年代初期，使用的主要同軸連接器是由美國酚醛公司（今天稱為 Amphenol）的 EC Quackenbush 開發(fā)的 UHF 連接器。UHF 同軸連接器是為“低頻”0.6 至 300 MHz 無線電行業(yè)應用而建立的。UHF 是 Ultra High Frequency 的首字母縮寫詞，因為當時 300 MHz 被認為是高頻。由于易于配接/組裝，螺紋 UHF 連接器變得流行。它們今天仍在世界范圍內使用和生產。
標準
成立了聯(lián)合軍事和工業(yè)標準委員會來定義射頻同軸連接器。目前，MIL-PRF-39012 和 MIL-STD-348 是大多數同軸連接器的主要規(guī)格。此外，MIL-DTL-17 是 MIL-Spec 同軸電纜的管理標準。有等效的IEC和其他國際標準。用于關鍵測試和校準應用的精密同軸連接器符合 IEEE 標準 287。
流行的同軸連接器類型
N、C、BNC、TNC等同軸系列已標準化。流行的 SMA 始于?? 1958 年的 BRM（Bendix Research Miniature），隨后是 SSMA、SMB、SMC 等。N 型連接器帶有一個帶 5/8 英寸 UNEF 24 轉/英寸螺紋的螺紋連接螺母，滿足了對耐用、防風雨、更高功率和更高頻率連接器的需求。N 型由貝爾實驗室（紐約市）的標準委員會成員保羅尼爾命名。最初適用于 DC 至 1 GHz，現在可提供高達 11 和 18 GHz 的版本。
Amphenol 的 Neill 和 Carl Concelman 共同開發(fā)了快速連接（卡口耦合）BNC 連接器，以滿足對更小的連接器與新型更小的同軸電纜配合使用的需求。“N”和“C”來自它們的首字母，“B”要么是“嬰兒”，因為它的尺寸較小，要么是“刺刀”。
在 CATV F 和特價商品之后，以美元銷售額計算，最受歡迎的同軸連接器是 SMA。SMA 是螺紋耦合連接器，在全球范圍內提供多種版本，包括各種端接選項、不同級別的環(huán)境密封和一系列電氣性能。SMA 比 N 型小，具有 0.250 英寸直徑的螺紋（每英寸 36 個螺紋）筒。?
更高性能的 SMA 通常使用內部過盈配合圓盤將組件固定到位并具有可現場更換的端接。有一個稍小的版本，稱為 SMC，而一些供應商提供卡口耦合版本，稱為 SMB，用于 DC 至 6 GHz。SMB 接口被用于稱為 FAKRA的汽車連接器 ，還有一個更小的 mini-FAKRA，工作頻率為 17 GHz。
為什么是 50 歐姆阻抗？
1929 年，AT&T 貝爾實驗室研究了大功率、高電壓和低衰減應用中的同軸電纜阻抗。最佳阻抗在 52 和 64 歐姆之間，而最大功率處理在 30 歐姆。最小衰減是阻抗為 77 歐姆。30 歐姆和 77 歐姆之間的算術平均值為 53.5 歐姆，選擇 50 歐姆作為功率處理能力和衰減之間的折衷。今天，全世界絕大多數同軸電纜和連接器都是 50 歐姆。
為什么是 75 歐姆阻抗？
在自由空間中匹配偶極天線所需的近似阻抗為 73 歐姆，這導致 75 歐姆同軸電纜成為衰減很重要的射頻傳輸應用的標準。75 歐姆阻抗主要用于視頻和音頻應用。
K 連接器（毫米波連接器）
大多數頻率高于 30 GHz 的連接器都可以通過視覺識別，因為它們使用空氣作為電介質（絕緣體）。一個流行的系列是 2.92 毫米同軸連接器，也稱為 K 波段的“K”（“K 連接器”是 Anritsu 的商標）。它們與 SMA 配合使用，但設計用于 40 或 44 GHz。與 SMA 存在性能重疊，因為 20 GHz 以上的許多應用（例如 24.25-27.5 GHz 的 5G 頻段 [n258] 或 26 GHz 本地多點分布系統(tǒng) [LMDS]）可以由“更好”的 SMA 提供服務。然而，由于大多數 SMA 用于低頻，6 GHz 及以下，許多設計人員并不了解高端 SMA，而在不知不覺中可能會選擇成本是 SMA 數倍的 2.92 mm 連接器。對于適用的更高頻率應用，K/2.92 連接器已變得流行，具有包括分銷在內的多源可用性。
空氣介電同軸連接器被稱為“精密”，因為更高的頻率性能需要更嚴格的制造公差和更好的測試。高頻同軸連接器是基于公制的。它們由外部同軸電纜路徑（外殼）的內徑標識。
隨著連接器直徑變小，如果生產正確，最終的連接器可以在模制之前以更高的頻率工作。隨著連接器變得更小，它們會增加制造和端接成本，以及因處理和配合不當造成的損壞。成功的應用需要權衡取舍。
在摩爾定律主題的變體中，可以說同軸連接器的尺寸每兩年縮小一次。我們是否達到了同軸電纜連接器的極限？我們可以構建、處理或端接任何小于 1 毫米連接器的東西嗎？是的！最新生產的同軸電纜連接器包括 0.8 毫米和 0.6 毫米。Anritsu 正在討論 0.4 毫米的使用/生產。”
設計說明：
尺寸 標準、微型和微型
常見的同軸連接器類型
- 標準：上面討論了 N 型和 BNC 標準連接器。7-16 DIN 是一種高功率、低 PIM 連接器，廣泛用于天線系統(tǒng)和基站，在干擾和互調抑制方面提供更好的性能。TNC 連接器，有時稱為螺紋 BNC，接口在 MIL-STD-348 中定義，具有 50 歐姆阻抗，某些型號的工作頻率為 11-12 GHz。
- 微型：SMA（超小型 A 型）連接器用于微波系統(tǒng)、手持無線電和移動電話天線，最近還用于 Wi-Fi 天線系統(tǒng)；SMB（超小型 B 型）比 SMA 小，采用推入式（卡扣式）耦合，提供 50 歐姆或 75 歐姆版本。FAKRA 是一種改進的 SMB 連接器，帶有鍵控和顏色編碼的塑料外殼和閂鎖，用于汽車行業(yè)；SMC（超小型 C 型）使用螺紋接口，有 50 歐姆和 75 歐姆可供選擇。
- 微型連接器：MCX 類似于具有快速連接/斷開功能的 SMB，但在電信應用中尺寸更小、重量更輕。
- 毫米波連接器：SMP (GPO) 是一種推入式盲插連接器，其頻率范圍比盲插 BMA 更高（高達 40 GHz），并且可以承受高達 0.010 英寸的徑向和軸向錯位和較小的 VSWR改變; SSMP (GPPO) 是 SMP (GPO) 的更小、更輕的版本，頻率高達 65 GHz。2.92mm 連接器可與低頻 SMA 配合，頻率能力為 40 GHz；2.4mm 與 SMA 類似，但具有更小、更堅固的接口；1.85mm 可與 2.4mm 互配。
- 毫米波連接器 SMP (GPO) 是一種推入式盲插連接器，其頻率范圍比 BMA 更大（擴展范圍高達 40 GHz），并且可以承受高達 0.010 英寸的徑向和軸向偏差，而 VSWR 變化很??；SSMP (GPPO) 是 SMP (GPO) 的更小、更輕的版本，頻率能力高達 65 GHz。一個稱為 SMP3（或 SMPS）的更小的版本通常用于 70 GHz，盡管其設計的頻率截止頻率高于 90 GHz。2.92 mm 兼容 SMA 連接器，頻率能力為 40 GHz；2.4 mm (50 GHz) 看起來與 SMA 相似，但具有更小、更堅固的接口，頻率能力為 50 GHz；1.85 mm（用于 65 GHz）與 2.4 mm 可互配，頻率能力為 65 GHz。
配合：插頭有一個插針/公頭中心，插孔（配合插座）有母頭/插座觸點。反性版本也存在。
緊固機制：螺紋、卡口、支架、閂鎖和盲插（棘爪）。
市場應用：常見類型的射頻連接器用于電視接收器、雙向無線電、工業(yè)和科學測量儀器、衛(wèi)星、雷達、Wi-Fi 和 5G 新無線電頻率。