射頻連接器HFSS仿真的基礎(chǔ)知識

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或機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):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、1級和2級三種連接器。0級連接器亦稱標準試驗連接器,供測試用。

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)換器中還會有陽陽連接器、陰陽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。

相關(guān)標準

 

多年來,國際通用射頻同軸連接器采用兩套標準,一套是MIL標準,一套是IEC

標準。 IEC(國際電工委員會),第46技術(shù)委員(通信設(shè)備和信號用電纜、電線、波導(dǎo)、連接器和附件)的第46A分技術(shù)委員會(射頻電纜)制定。

    

全國電子設(shè)備用高頻電纜及射頻連接器標準化技術(shù)委員會。

我國制定了分別采用這兩套標準的GB11313國際GJB681國軍標。

    

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的界面結(jié)構(gòu)和

尺寸是相同的,均可實現(xiàn)機械互換性。

 IEC 96-0:1970 射頻電纜

第0部分:詳細規(guī)范和設(shè)計指南

 IEC 96-1:1986 射頻電纜

第1部分:一般要求和測量方法

 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.接口機構(gòu)形式:連接器的連接機構(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)境保護裝置。用在很高頻率時,必須可靠

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

母時,應(yīng)選擇非扭轉(zhuǎn)型連接機構(gòu)。

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

在嚴酷的環(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 、等級 、通用連接器、高性能連接器 、標準試驗連接器  

結(jié)構(gòu) :插針連接器(陽連接器) 、 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 、標準規(guī)保持力 、中心接觸件固定性、嚙合力和分離力 、電纜保持力 、電纜夾緊機構(gòu)(裝置)強度 、連接機構(gòu)強度 、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、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傳遞到與其相配連接器的對應(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,插合的一對連接器殼體通常

也為伸出的接觸件提供精確的對中和保護,同時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、熱沖擊、耐潮濕、腐蝕性、震動 。

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。然后再由一個護套將內(nèi)部保護起來,以防止外部各個方面的干擾。

內(nèi)導(dǎo)體一般是實心的導(dǎo)線或是改良后的柔性材料。有時內(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心傳導(dǎo)線。這樣在減輕重量,降低成本的同時降低了使得電纜更加容易彎曲。但是,這樣會使得插入損耗增加5%—10%。

射頻同軸電纜的類型和特征

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