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        過爐冶具的用途及優缺點

        作者:admin

        發布時間:2023-07-19

        點擊量:88

        射頻連接器就是射頻傳輸系統中能夠以小的損耗和反射傳輸射頻信號,并提供快速和反復的連接的一種連接器件。主要由接觸件、絕緣體、殼體、附件組成。射頻連接器應選擇接觸可靠,有良好的導電絕緣性能,有足夠的機械強度,插拔次數滿足國際和國內有關標準的規定。與此同時,有許多因素決定了連接器系列和樣式,其中配接電纜和使用頻率范圍是主要的因素。在工程實踐中,使連接器直徑大小和電纜直徑盡可能相近,以最大限度地減少反射。電纜直徑和連接器直徑之間的區別越大,性能越差。反射通常作為頻率的函數增加,而一般較小的連接器在較高的頻率段,性能通常很好。對于非常高的頻率(26GHz以上),則需要精密的空氣介質連接器。

        選擇射頻連接器應考慮以下幾個方面的因素:

        1. 頻率范圍決定了使用連接器的系列。通常在較低的頻率(6 GHz之下),使用推入鎖緊式或者刺刀卡鎖式連接器。螺紋鎖緊式連接通常在高性能,低噪音的環境應用。

        2. 通常電纜的規格確定了連接器的阻抗。 50和75歐姆是使用最多的兩種標準阻抗,而許多連接器系列具有50歐姆和75歐姆兩款阻抗。普通電纜和他們的特性見我司網站。有時在頻率500 MHz以下,50歐姆連接器能使用在75歐姆電纜上(反之亦可) 并且性能可接受。這樣做的原因是一般地50歐姆連接器便宜,且他們使用廣泛。

        3. 除了使電纜和連接器在尺寸上盡可能匹配以最大限度地減少誤差,連接器的界面和絕緣體材料也是重要的考慮因素。線性對接和空氣連接的界面(如SMA和N型界面)能提供高頻低反射性能,而重疊的電介質界面(如BNC和SMB)的頻率及反射性能通常有所局限。通常反映連接器性能的圖表是反射系數表。這是一種描述信號從連接器被反映回來多少的測量方法。 它能用反射系數、電壓駐波比(VSWR)和回波損耗來表示。

        4. 基于美國通信委員會(FCC,Federal Communications Commission)第15章關于無線電設備非標準界面的擴展要求,許多設計者選用常有標準的連接器接口(如BNC,TNC),但將其極性反轉,有時采用反向螺紋介面。在某些特殊應用上,功率和電壓要求也是確定連接器使用的一個因素。 大功率應用將要求使用大直徑連接器(例如7-16 DIN和HN型)。一般傳輸功率決定于電纜的傳輸功率,通常根據經驗來確定。電壓擊穿等級決定于峰值電壓。功率傳輸能力隨頻率和海拔高度遞減。

        電壓駐波比(VSWR)及其確定

        VSWR (Voltage Standing Wave Ratio)是計量信號從連接器返回量的量度標準。 它是一個矢量單位包括振幅和相位分量。認識這一點是非常重要的,特別是當我們在考量傳輸線上多個連接器的復合影響時。阻抗不匹配會導致反射, 如果所使用的電纜是50歐姆的阻抗,那么連接器也必須保持50歐姆阻抗。從電纜到連接器傳輸線上的尺寸變換,連接器內的絕緣體介質串動和導體的接觸損耗是導致非匹配的主要因素。 通常確定連接器的VSWR有二種方法,第一種方法是在整個頻帶內采用“平坦直線限定”法, 例如,對于配接柔性電纜的直型BNC插頭,VSWR規定到4 GHz的最大值為1.3:1(通常則寫為最大1.3 )。第二種方法是考慮到VSWR在實際情況下是典型的頻率直接的函數 ,配接RG-142 B/U電纜的直型SMA插頭,VSWR可以描述為:VSWR=1.15 +0 .01* F ( GHz ) 到12.4 GHz 最大頻率。 例如,在2 Ghz時,容許最大限度的VSWR將是1.15+2*.01或者最大1.17 。 在12.4 Ghz時它將是1.15+12.4*.01或者最大1.274 。 自然地,這些值能被轉換為回波損耗或者反射系數。

        插入損耗及其確定

        插入損耗ρ,定義為:

        ρ=10*log ( Po/Pi ),單位dB

        Po----輸出功率(Power output)

        Pi----輸入功率(Power input)

        產生插入損耗的三種主要原因:

        1. 反射損耗,介質損耗和導體損耗。 反射損耗指那些因為駐波而產生連接器的損耗。 介質損耗指能量在介質材料(Teflon, rexolite, delrin等)中傳播的損耗。導體損耗指能量在連接器導體表面傳導而造成的損耗,它與材料選擇和電鍍的使用相關。通常,連接器插入損耗從幾個百分之一dB到幾個十分之一dB。同VSWR的指定方法一樣, 可以指定為“平坦直線限定”或者指定為頻率的函數。同VSWR的例子一樣,對于配接柔性電纜的直型BNC插頭,在最大3 Ghz測試條件下,BNC可以指定為最大0.2 dB。

        2. 對于SMA,在6 Ghz測試條件下,可以指定插入損耗ρ=0.06*(f--GHz)dB。例如,在4 Ghz時,插入損耗最大為0.06*2或者0.12 dB。 雖然連接器可以在很寬的頻率范圍內使用,但通常僅僅在指定的特定頻率下測試, 因為對非常小的損耗進行精確測量是一個精確的, 耗時的過程。在MIL PRF-39012中定義了這個測試過程。


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