射頻連接器HFSS仿真的基礎知識

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。可以說,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。



常見射頻同軸連接器命名方式分類




常見射頻同軸連接器極性分類




射頻同軸電纜及連接器標準


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(通信設備和信號用電纜、電線、波導、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,應選擇非扭轉(zhuǎn)型連接機構(gòu)。


其它應考慮的因素包括: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--連接器應與傳輸系統(tǒng)及電纜的阻抗匹配,阻抗不匹配會導致系

統(tǒng)性能下降。

 2、耐電壓--連接器的最高耐壓值應符合系統(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)導體 、 外導體 、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)導體、絕緣體、外導體組成。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)導體一般是實心的導線或是改良后的柔性材料。有時內(nèi)導體是中空的,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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