在進行高速射頻信號測量時,所獲得的性能部分取決于所使用的儀器,以及如何與儀器連接的射頻線纜和連接頭。例如將光電接收機、光電探測器等的公頭連接器直接連接到誤碼儀、示波器等儀器的母頭連接器上。需要使用相應(yīng)的射頻線纜和接頭及適配器,則須確保它是滿足頻率要求范圍設(shè)計的。下表列出了常見的連接器、它們的最高頻率限制和匹配兼容性。如果使用中間同軸電纜,請選擇較短的電纜,以盡量減少損耗,并驗證其帶寬額定是否足夠。
測試測量應(yīng)用中,經(jīng)常會糾結(jié)儀器設(shè)備上的接口能不能連接這個探頭或是儀器,是否是使用SMA接口還是2.92接口等等問題。以下簡要介紹SMA、3.5mm、2.92mm、2.4mm等射頻連接器接口的區(qū)別。
SMA連接器:
SMA 型射頻同軸連接器是Bendix公司和Omni-Spectra公司在上世紀50年代末期作為OSM連接器設(shè)計的,是當時最常用的射頻/微波連接器之一。最初,SMA連接器設(shè)計用于0.141″半硬同軸電纜,以及軍事工業(yè)中作為微波應(yīng)用的精密連接器,采用聚四氟乙烯介質(zhì)填充。在當時的條件下,由于SMA連接器的體積小、能在較高的頻率(配接半硬電纜的頻率范圍為DC~18GHz;配接柔軟電纜時為DC~12.4GHz)下工作,很快得到普及。甚至后來發(fā)展起來的毫米波連接器(如3.5mm、2.92mm)也考慮與其機械兼容的問題。
3.5mm連接器:
3.5mm連接器是外導(dǎo)體內(nèi)徑為3.5mm,特性阻抗為50Ω,連接機構(gòu)為1/4-36UNS-2英制螺紋的連接器。 上世紀70年代中期,由美國Hewlett-Packard和Amphenol公司(主要是由HP公司研制的,早期的生產(chǎn)在Amphenol公司進行)推出了3.5mm連接器,工作頻率可達33GHz,這是最早的可用到毫米波段的一種射頻同軸連接器。與SMA連接器(包括Southwest Microwave的“Super SMA”)的一個明顯的區(qū)別是:3.5mm采用空氣介質(zhì)。
3.5mm連接器的外導(dǎo)體較SMA連接器厚,機械強度好于SMA連接器。所以不僅電氣性能優(yōu)于SMA連接器,而且機械耐久性、性能的可重復(fù)性均高于SMA連接器,因此較適合于測試行業(yè)使用。
2.92mm連接器:
2.92mm連接器(一些廠家稱這種連接器為2.9mm或者K型連接器,也有一些廠家稱之為SMK、KMC、WMP4連接器等)是外導(dǎo)體內(nèi)徑為2.92mm、特性阻抗為50Ω、連接機構(gòu)為1/4-36UNS-2英制螺紋的射頻同軸連接器。其結(jié)構(gòu)與3.5mm連接器相似,只不過更小一些。
1983年,Wiltron公司W(wǎng)illiam.Old.Field高級工程師在總結(jié)和克服先前推出的毫米波連接器的基礎(chǔ)上,研制出一種新型的2.92mm/K型連接器(K型連接器是Wiltron公司的商標),其內(nèi)導(dǎo)體直徑為1.27mm,可與SMA和3.5連接器相插合。2.92mm連接器在DC~46GHz頻帶范圍內(nèi),具有良好的電性能,且能與SMA連接器、3.5mm連接器機械兼容,很快地被廣大制造商認可,成為國際上應(yīng)用最為廣泛的毫米波連接器之一。
2.4mm連接器:
外導(dǎo)體內(nèi)徑為2.4mm,阻抗50歐姆的連接器,與2.4mm連接器之間機械兼容的,就是1.85mm連接器,是外導(dǎo)體內(nèi)徑為1.85mm,兩者阻抗均為50歐姆。它們內(nèi)徑尺寸小,所以工作頻率更高,標稱頻率分別可達50GHz和67GHz。他們絕不能與2.92mm,3.5mm或者SMA連接器互相連接,否則直接帶來連接器損壞的后果。
隨著毫米波技術(shù)和高速通信技術(shù)的迅猛發(fā)展,SMA,2.92mm,2.4mm和1.85mm連接器越來越廣泛使用于軍工,航天,光電等領(lǐng)域,與GPPO,GPO等連接器組合使用的應(yīng)用也越來越多。
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