Коаксиальный радиочастотный разъём

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «Коаксиальные радиочастотные разъёмы»)
Перейти к: навигация, поиск

Коаксиальный радиочастотный разъём (RF-разъёмы, коаксиальные соединители) — электромеханическое устройство, предназначенное для согласованного соединения коаксиального кабеля с оборудованием или сочленения двух коаксиальных кабелей друг с другом. Поскольку разъёмное соединение состоит из двух частей, все разъёмы (соединители) бывают двух видов, парных друг другу — вилки (штыревая часть) и розетки (гнездовая часть).

Присоединительные элементы, представляющие собой сборки из 2—3 вилок или розеток называются адаптерами.

Конструкция разъёмов[править | править вики-текст]

Разъёмы представляют собой заполненную диэлектриком коаксиальную линию с волновым сопротивлением, зависящим от соотношения диаметров внутреннего проводника и внутренней поверхности внешнего проводника, а также материала диэлектрика, стандартные значения волнового сопротивления 50 и 75 Ом. В качестве диэлектрика используется обычно фторопласт (политетрафторэтилен, тефлон) или полиэтилен, иногда полистирол. Гнездовые контакты разъёмов, используемых в сверхвысокочастотном диапазоне или для измерительных целей, изготавливаются из бронзы, покрытой тонким слоем серебра или золота.

Классификация разъёмов[править | править вики-текст]

  • По способу сочленения разъёмы бывают резьбовые, байонетные и врубные
  • По назначению разъёмы бывают кабельные, приборные, приборно-кабельные и устанавливаемые на печатную плату

Обозначения разъёмов[править | править вики-текст]

Российские разъёмы[править | править вики-текст]

  • 1 элемент (два знака) — буквы «СР»
  • 2 элемент (необязательный) — буква «Г» (герметичное исполнение)
  • 3 элемент (два знака) — номинальное значение волнового сопротивления
    • 50 — 50 Ом
    • 75 — 75 Ом
  • 4 элемент — дефис
  • 5 элемент (неопределённое количество знаков) — порядковый номер разработки
  • 6 элемент — обозначение диэлектрика
  • 7 элемент (необязательный) — буква «В» (всеклиматическое исполнение)

Некоторые специальные типы разъёмов имеют свои особые обозначения

Международные разъёмы[править | править вики-текст]

Мировые производители разъёмов используют разные системы маркировки, в одной из наиболее распространённых систем[1] обозначение разъёмов состоит из начальной буквы, трёхзначного числа и конечной буквы, например: B-212 °F, где первая буква обозначает серию разъема.

Распространённые виды разъёмов[править | править вики-текст]

Обозначение русское Обозначение международное Волновое сопр.,Ом Сечение канала, мм/мм Сочленение Предельная част., ГГц Изображение
Тип-II 7/16 50 16/6,95 М27×1,5 7,5
Тип III «Экспертиза» Тип N 50 7/3,04 М16×1 (для III), дюймовая (для N) 12,4/7,5
Разъём типа N
Тип IV «ВР» нет аналога 50 13,5/4,1 М18×1 10/3
Тип V Тип BNC 50 Ω 50 7/2,15 байонет 10
Разъём SMA типа
нет аналога Тип BNC 75 Ω 75 байонет
Тип VI «ШВР» нет аналога 50 6/2,6 М12×0,75 10
Тип VII нет аналога 75 16/4,6 М27×1,5 1
Тип VIII нет аналога 75 13,5/2,5 М18×1 3
Тип IX «Град» Тип SMA 50 3,5/1,52 М6×0,75(для «Град»), дюймовая (для SMA) 18
Разъём SMA типа
нет аналога Тип SMB 50 дюймовая резьба 4
нет аналога Тип TNC 50 7/2,15 дюймовая резьба 11
Тип ВР-19 Тип UHF 50 резьба 18 мм
Разъём типа ВР-19
Разъём UHF типа
черт. 8 по ГОСТ 20265 Тип C 50 Ω 50 13,5/4,1 байонет 10
Разъём C типа (50 и 75)
черт. 9 по ГОСТ 20265 Тип C 75 Ω 75 13,5/2,5 байонет 10
Телевиз. разъём IEC_169-2 75 врубной
Телевизионный разъём
Автомоб. разъём Motorola connector 75 врубной
«Тюльпан» Тип RCA 75 врубной
Разъём RCA типа
нет аналога Тип FME 50 2
FMEconnector.jpg

BNC[править | править вики-текст]

BNC-коннектор (BNC сокр. от Bayonet Neill-Concelman; Пол Нейл (Paul Neill) из Bell Labs и Карл Концельман (Carl Concelman) из Amphenol - разработчики) — электрический разъем с байонетной фиксацией, служит для подключения коаксиального кабеля c волновым сопротивлением 50 или 75 Ом и диаметром до 8 мм. Потери в таком разъёме обычно не превышают 0,3 дБ. Кабели с BNC-разъёмами применяются для соединения радиоэлектронных устройств (генераторов, осциллографов и др.приборов), а также для построения сетей Ethernet стандарта 10BASE2.

Кабельному разъёму-штеккеру соответствует приборный разъём-гнездо, устанавливаемый на корпусе устройств.

Центральная жила и оплётка коаксиального кабеля могут фиксироваться в BNC-разъёмах разной конструкции тремя способами: как пайкой, так и накруткой либо обжимом деталей разъёма на кабеле.

По форме BNC-разъёмы бывают прямыми и угловыми.

Иногда BNC расшифровывают как «Baby Neill-Concelman», «Baby N Connector», «British Naval Connector», «Bayonet Nut Connector».

Подтипы BNC[править | править вики-текст]

Т-коннектор.
Бappeл-коннектор.
  • BNC — либо припаивается, либо обжимается на конце кабеля.
  • BNC-F — c резьбовым креплением.
  • BNC-Т (Т-коннектор) — соединяет сетевой кабель с сетевой платой компьютера в стандарте 10BASE2.
  • BNC-I и BNC-бappeл (I-коннектор) — применяются для сращивания двух отрезков тонкого коаксиального кабеля.

TNC[править | править вики-текст]

TNC разъём (слева) и BNC разъём (справа)

TNC-коннектор (Threaded Neill-Concelman) — версия BNC-коннектора с резьбой. Разъём имеет волновое сопротивление 50 Ом и подходит для частот 0-11 ГГц. Он имеет бо́льшую эффективность для СВЧ-частот, чем BNC разъём. Был разработан в конце 1950-х и назван именами разработчиков — Пола Нейла (Paul Neill) из Bell Labs и Карла Концельмана (Carl Concelman) из Amphenol, разъём TNC был принят на использование в радио- и проводной технике.

SMA[править | править вики-текст]

SMA-коннектор (Sub-Miniature version A) служит для подключения коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом. Разработан в 1960-х годах. Используется в СВЧ-устройствах. Разъём обладает повышенной надежностью и прочностью. Имеет резьбовое соединение 1/4"-36 (примерно М6x0,75). Вилка (разъем типа «папа») имеет 0,312-дюймовую (7,925 мм) шестигранную гайку, внутреннюю резьбу и выступающий контакт. В SMA разъемах используется политетрафторэтиленовый диэлектрик.

SMA-разъёмы рассчитаны на 500 циклов подключения-отключения, но для достижения этого необходимо правильно закручивать разъем при подключении. Для этого требуется, чтобы 5/16-дюймовый динамометрический ключ был установлен на 0,3 до 0,6 Н•м для медных и 0,8-1,1 Н•м для стальных разъёмов.

Разъёмы SMA рассчитаны на работу от постоянного тока до 18 ГГц, но некоторые версии рассчитаны на 26,5 ГГц. Для других частот используются SMA-подобные разъемы. Это 3,5-мм разъемы, рассчитаные на ток до 34 ГГц и 2,92 мм (также известный как 2,9 мм, или К-типа), подходят до 46 ГГц. Они сохранили ту же наружную резьбу, как у SMA, поэтому все они могут быть связаны, но SMA-подобные разъёмы используют воздух как диэлектрик. Тем не менее время службы разъемов сократится при соединении разъемов с низкокачественными разъемами SMA.

RP-SMA (Reverse polarity SMA). Разъемы SMA с обратной полярностью (инверсные SMA-разъемы). В этих разъёмах: вилка (male) имеет гнездовой контакт, а розетка (female) имеет штыревой контакт. Т.е. в инверсном разъеме изменена конфигурация центрального контакта с гнезда на штырь (и наоборот).

SMB[править | править вики-текст]

SMB-коннектор (Sub-Miniature version B) служит для подключения коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом или 75 Ом. Разработан в 1960-х годах. SMB-разъёмы меньше, чем SMA.

Разъёмы предназначены для двух типов кабеля:

  1. Кабель 2.6/50+75 S (3 мм внешний / 1.7 мм внутренний диаметр) и
  2. Кабель 2/50 S (2.2 мм внешний / 1 мм внутренний диаметр)

SSMB-разъёмы — это уменьшенная версия стандартных SMB разъемов, их волновое сопротивление — 50 Ом, рабочая частота: DC-12,4 ГГц.

SMC[править | править вики-текст]

SMC-коннектор (Sub-Miniature version C) служит для подключения коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом или 75 Ом. Разработан в 1960-х годах. SMC-разъёмы обеспечивают продуктивные электрические характеристики от постоянного тока до 10 ГГц и низкий уровень шума.

Разъёмы предназначены для коаксиального кабеля диаметром от 2 до 3 мм.

Разъёмы SMC имеют резьбовое крепление с числом витков резьбы от 10 до 32. SMC-разъёмы могут быть покрыты золотом, никелем, серебром и другими металлами. Применяются для соединения wi-fi оборудования с антеннами и в СВЧ-устройствах с повышенными требованиями к защите от вибраций.

FME[править | править вики-текст]

FME-коннектор служит для подключения коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом. Предназначены для работы на частотах до 2 ГГц включительно. Используются для соединения оконечных устройств систем подвижной связи, радиоудлинителей, сотовых терминалов и т.п. с мобильными антеннами и адаптированы к интерфейсам UHF, Mini UHF, TNC, BNC и N. Конструктив гнездовой части коннектора (rotating nipple) позволяет ей вращаться на 360° с последующей фиксацией соединения накидной гайкой, что обеспечивает гибкость при подключении мобильной аппаратуры связи.

Существуют модификации для коаксиальных кабелей RG-58, RG-59, RG-174

Применяются для подключения GSM антенн.

F[править | править вики-текст]

F разъём разработан для телевизионного оборудования. Самые дешёвые на сегодня ВЧ разъёмы, использующие центральную жилу кабеля непосредственно для соединения. Работают до частот 1200 МГц. Разъёмы предназначены для коаксиального кабеля диаметром до 7 мм.

Коаксиальные адаптеры[править | править вики-текст]

Коаксиальные переходы[править | править вики-текст]

Переход BNC UHF

Коаксиальный переход (коаксиальный переходник) — комбинация из двух коаксиальных разъёмов, соединённых коротким жестким отрезком коаксиальной линии. Переходы предназначены для сращивания коаксиальных кабелей между собой или для состыковки коаксиальных трактов с разным сечением канала. Кроме коаксиальных, существуют коаксиально-волноводные и коаксиально-полосковые переходы, используемые для состыковки коаксиальных каналов с волноводами или с полосковыми линиями.

Классификация переходов[править | править вики-текст]

  • Переходы одного присоединительного ряда называются одноканальными, разных присоединительных рядов — межканальными.
  • В зависимости от области применения переходы бывают общего назначения и измерительные (прецизионные), к которым применяются повышенные требования по неоднородности тракта и переходным сопротивлениям.
  • Для удобства применения переходы выпускают в разных конструктивных исполнениях — прямые и уголковые (Г-образные), измерительные переходы бывают только прямыми.

Согласование в переходах[править | править вики-текст]

  • Межканальные переходы, как правило, имеют разъёмы с одинаковым волновым сопротивлением (50 или 75 Ом), простые (несогласованные) переходы с разъёмами разного сопротивления существуют, но используются редко, обычно на низких частотах.
  • Иногда, для согласования переходов с разным волновым сопротивлением на концах, в них вставляется высокочастотный резистор, однако, это не всегда удобно, так как такой переход имеет согласование только в одну сторону, а также в нём теряется часть мощности сигнала. Чаще, для согласованного соединения двух трактов с разным сопротивлением применяются четвертьволновые или экспоненциальные трансформаторы, представляющие собой специальные переходы с отрезком линии, сечение которой меняется по длине скачкообразно (в четвертьволновых) или плавно (в экспоненциальных).

Российские измерительные переходы[править | править вики-текст]

Тип перехода Волновое сопротивление, Ом Типы каналов Частоты, ГГц
Э2-11 50 II — II до 7,5
Э2-12 75 VIII — VIII до 3
Э2-13…16 50 II — VI до 7,5
Э2-17…20 50 II — IV до 3
Э2-21…24 75 VIII — VII до 1
Э2-25…28 50 II — V до 7,5
Э2-29…32 50 VI — IV до 10
Э2-33…36 50 VI — IV до 3
Э2-37…40 50 VI — V до 10
Э2-111/1…4 50 III — II до 7,5
Э2-112/1,2 50 III — III до 18
Э2-113/1…4 50 III — IV до 3
Э2-114/1…4 50 III — V до 10
Э2-115/1…4 50 III — VI до 10
Э2-41…48 коаксиально-волноводные
Э2-107…110 коаксиально-волноводные
Э2-116 коаксиально-полосковый

Коаксиальные тройники[править | править вики-текст]

Тройник BNC
  • Коаксиальные тройники применяются для разветвления электромагнитного сигнала на два канала. Простые тройники не обеспечивают согласования в линии (из-за того, что две нагрузки подключаются параллельно) поэтому их используют в случаях, когда рассогласование несущественно.
  • Для разветвления электромагнитной энергии на сверхвысоких частотах иногда применяют специальные тройники, у которых плечи сделаны в виде согласующих четвертьволновых отрезков линии, однако, такие устройства могут работать только в узком диапазоне частот, для которого они предназначены.
  • Для ответвления части энергии от основного канала существуют специальные тройники, у которых одно из плеч связано с основным трактом либо через конструктивную ёмкость, либо с помощью витка связи, однако, чаще в таких случаях используется направленный ответвитель.

История[править | править вики-текст]

  • Пеpвый pадиочастотный соединитель (UHF connector) был создан E. C. Quackenbush из American Phenolic Co (позднее компания Amphenol) в начале 1940-х годов.
  • В 1958 г. J. Cheal из Bendix Research Laboratory (США) pазpаботал пеpвый миниатюpный соединитель с пpедельной частотой 10 ГГц для системы активного допплеpовского радара (с pабочей длиной волны 5,5 см). Этот соединитель получил название BRM (Bendix Research Miniature). В pезультате его усовеpшенствования фиpмой M/A-COM Omni-Spectra (США) в 1962 г. появился соединитель OSM.
  • N-соединитель разработан П. Нэйлом из Bell Labs и является первым соединителем, наиболее полно отвечающим требованиям СВЧ диапазона.

Основные нормируемые характеристики[править | править вики-текст]

  • Номинальное волновое сопротивление
  • Номинальное сечение канала и его допустимые отклонения
  • Верхняя предельная частота
  • Предельный КСВ
  • Прочность изоляции
  • Диапазон напряжений
  • Сопротивления контактов
  • Вносимые потери

См. также[править | править вики-текст]

Литература и документация[править | править вики-текст]

Литература[править | править вики-текст]

  • Справочник по элементам радиоэлектронных устройств: Под ред. В. Н. Дулина и др. — М.: Энергия, 1978
  • Краткий справочник конструктора РЭА. Под ред. Р. Г. Варламова — М.: Сов. Радио, 1972
  • Джуринский К. Б. Коаксиальные радиокомпоненты нового поколения для микроэлектронных устройств СВЧ. Справочные материалы по электронной технике — ОНТИ, 1996
  • Джуринский К. Б. Миниатюрные коаксиальные радиокомпоненты для микроэлектроники СВЧ: соединители, коаксиально-микрополосковые переходы, адаптеры, СВЧ-вводы, низкочастотные вводы, изоляционные стойки, фильтры помех — Техносфера, 2006

Нормативно-техническая документация[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]