Коаксиальный радиочастотный разъём

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Коаксиальный радиочастотный разъём (RF-разъём, англ. radio frequency connector; коаксиальный соединитель, англ. coaxial RF connector) — электрический соединитель, предназначенный для соединения коаксиального кабеля с оборудованием и для соединения (сочленения) двух коаксиальных кабелей друг с другом.

Поскольку разъёмное соединение состоит из двух частей, соединители бывают двух видов: вилки (штыревая часть) и розетки (гнездовая часть).

Присоединительные элементы представляют собой сборки из двух - трёх вилок или розеток и называются адаптерами.

Двойной соединитель DIN 1.6/5.6 для коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом

Конструкция разъёмов[править | править вики-текст]

Разъёмы представляют собой коаксиальную линию, заполненную диэлектриком. Волновое сопротивление линии зависит:

  • от отношения диаметров внутреннего проводника и внутренней площади поверхности внешнего проводника;
  • от материала диэлектрика.

Стандартные значения волнового сопротивления: 50 Ом и 75 Ом. Материалы диэлектрика:

Гнездовые контакты разъёмов, используемых в сверхвысокочастотном диапазоне или для измерительных целей, изготавливаются из бронзы и покрываются тонким слоем серебра или золота.

Классификация разъёмов[править | править вики-текст]

  • По способу сочленения (соединения) разъёмы бывают:
  • По назначению разъёмы бывают:
    • кабельные (устанавливаются на концы кабелей);
    • приборные;
    • приборно-кабельные;
    • разъёмы, устанавливаемые на печатные платы.

Обозначения разъёмов[править | править вики-текст]

Российские разъёмы[править | править вики-текст]

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 следующих частей:

  • буква;
  • трёхзначное число;
  • буква.

Например: «B-212 °F», где первая буква обозначает серию разъёма.

Распространённые виды разъёмов[править | править вики-текст]

Обозначение русское Обозначение международное Волновое сопротивление, Ом Сечение канала, мм/мм Сочленение Предельная частота, ГГц Розетка Вилка
Тип-II по ГОСТ 13317-80 7/16 50 16/6,95 М27×1,5 7,5
Разъём типа II
Разъём типа II
Тип III «Экспертиза» по ГОСТ 13317-80 Тип N 50 7/3,04 М16×1 (для III), дюймовая (для N) 12,4/7,5
Разъём типа III
Разъём типа N
Тип IV «ВР» по ГОСТ 13317-80 нет аналога 50 13,5/4,1 М18×1 10/3
Разъём типа IV
Разъём типа IV
Тип V по ГОСТ 13317-80 Тип BNC 50 Ω 50 7/2,15 байонет 10
Разъём типа SMA
нет аналога Тип BNC, 75 Ω 75 байонет
Тип VI «ШВР» по ГОСТ 13317-80 нет аналога 50 10/4,3 М20×1 10
Разъём типа VI
Разъём типа VI
Тип VIII по ГОСТ 13317-80 нет аналога 75 16/4,6 М27×1,5 1
Разъём типа VII
Разъём типа VII
Тип VII по ГОСТ 13317-80 нет аналога 75 13,5/2,5 М18×1 3
Разъём типа VIII
Разъём типа VIII
Тип IX «Град» по ГОСТ 13317-80 Тип SMA 50 3,5/1,52 М6×0,75 (для «Град»), дюймовая (для SMA) 18
Разъём типа SMA
нет аналога Тип SMB 50 врубной 4
нет аналога Тип TNC 50 7/2,15 дюймовая резьба 11
Ряд соединителей по ВР0.364.016 ТУ Тип UHF 50 0,5 Варианты резьбы для ВР: М16×1; М16×1,5 Резьба для UHF: 5/8'-24 UNEF 2
Розетка ВР-19 М16×1
Розетка ВР-19 М16×1,5
Разъём типа ВР-19
Разъём UHF типа
Тип II по ГОСТ 20265-83 Тип C 75 Ω 75 13,5/2,5 байонет 10
Разъём C типа (50 и 75)
Тип I по ГОСТ 20265-83 Тип C 50 Ω 50 13,5/4,1 байонет 10
Телевизионный разъём IEC_169-2 75 врубной
Телевизионный разъём
Автомобильный 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]

Соединитель/разъём/коннектор BNC (BNCаббревиатура от англ. bayonet Neill-Concelman) — электрический разъём с байонетной фиксацией. Назван в честь разработчиков: Пола Нейла (англ. Paul Neill) из лаборатории «Bell Labs» и Карла Концельмана (англ. Carl Concelman) из фирмы «Amphenol». Служит для подключения коаксиального кабеля c волновым сопротивлением 50 Ом или 75 Ом и диаметром до мм. Потери в таком разъёме обычно не превышают 0.3 дБ.

Кабели с разъёмами BNC применяются для соединения радиоэлектронных устройств (генераторов, осциллографов и других приборов), а также для построения сетей стандарта Ethernet по технологии 10BASE2.

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

В разъёмах BNC разной конструкции центральная жила и оплётка коаксиального кабеля могут фиксироваться тремя способами:

  • пайкой;
  • накруткой;
  • обжимом деталей разъёма на кабеле.

По форме разъёмы BNC делят на прямые и угловые.

Аббревиатуру «BNC» иногда расшифровывают как «baby Neill-Concelman», «baby n connector», «british naval connector», «bayonet nut connector».

Подтипы BNC[править | править вики-текст]

Т-коннектор
Байонет
  • BNC (на конце кабеля либо припаивается, либо обжимается).
  • BNC-F (c резьбовым креплением).
  • BNC-Т (Т-коннектор; соединяет сетевой кабель с сетевой платой компьютера по технологии 10BASE-2 стандарта Ethernet).
  • BNC-I и BNC-бappeл (I-коннектор; применяются для сращивания двух отрезков «тонкого» коаксиального кабеля).

TNC[править | править вики-текст]

Разъём TNC (слева) и разъём BNC (справа)

Соединитель/разъём/коннектор TNC (TNT — аббревиатура от англ. threaded Neill-Concelman) — версия разъёма BNC с резьбовым соединением. Разъём имеет волновое сопротивление 50 Ом и подходит для частот 0-11 ГГц. Более эффективен для сверх высоких частот (СВЧ), чем разъём BNC. Разработан в конце 1950-х и назван в честь разработчиков: Пола Нейла (англ. Paul Neill) из лаборатории «Bell Labs» и Карла Концельмана (англ. Carl Concelman) из фирмы «Amphenol». Используется в радио- и проводной технике.

SMA[править | править вики-текст]

Соединитель/разъём/коннектор SMA (SMA — аббревиатура от англ. sub-miniature version A) — разъём для подключения коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом. Разработан в 1960-х годах. Используется в СВЧ-устройствах. Обладает повышенной надёжностью и прочностью. Имеет резьбовое соединение 1/4"-36 (соответствует примерно М6x0,75). Вилка (разъём типа «папа») имеет 0.312-дюймовую (7.925 мм) шестигранную гайку, внутреннюю резьбу и выступающий контакт. В разъёмах SMA используется диэлектрик из политетрафторэтилена.

Разъёмы SMA рассчитаны на 500 циклов подключения — отключения при условии правильной затяжки гайки. Для правильной затяжки требуется установить 5/16дюймовый динамометрический ключ:

Разъёмы SMA рассчитаны на работу от постоянного тока частотой до 18 ГГц, но некоторые версии рассчитаны на 26.5 ГГц.

Для других частот используют разъёмы, подобные разъёмам SMA:

  • 3.5‑мм разъёмы, рассчитанные на частоты до 34 ГГц;
  • 2.92-мм разъёмы (также известные как разъём типа K или 2.9‑мм разъёмы), рассчитанные на частоты до 46 ГГц.

Эти разъёмы, как и разъёмы SMA, имеют наружную резьбу (могут соединяться со SMA), но в качестве диэлектрика используют воздух. При соединении с низкокачественными разъёмами SMA срок службы соединения уменьшится.

Соединители/разъёмы/коннекторы RP-SMA (англ. reverse polarity SMA) — разъёмы SMA, в которых проводники переставлены местами: внешний проводник кабеля соединён со штырём соединителя, а внутренний проводник кабеля — с периферийным контактом соединителя (разъёмы с обратной полярностью, инверсные SMA-разъёмы).

Разъёмы RP-SMA и RP-N применяются для защиты оборудования и измерительной техники от постоянного электрического тока, который может передаваться по кабелям, например, для питания выносного (уличного) модуля, усилителя или приёмо-передатчика. Из-за наличия такого тока оборудование, не имеющее встроенной защиты, может выйти из строя.

Напряжение на центральной жиле кабеля может составлять:

  • для бытовых устройств: +12 В (реже +24 В);
  • для устройств оператора: -60 В…-48 В (напряжение отрицательное, так как положительное напряжение неизбежно приведёт к коррозии кабеля).

SMB[править | править вики-текст]

Соединитель/разъём/коннектор SMB (англ. sub-miniature version B) — разъём для подключения коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом или 75 Ом. Разработан в 1960-х годах. Разъёмы SMB меньше, чем разъёмы SMA. Предназначены для кабелей двух типов:

  1. кабель 2.6/50+75 S (внешний диаметр — мм; внутренний диаметр — 1.7 мм);
  2. кабель 2/50 S (внешний диаметр — 2.2 мм; внутренний диаметр — мм).

Соединитель/разъём/коннектор SSMB — уменьшенный разъём SMB. Характеристики:

SMC[править | править вики-текст]

Соединитель/разъём/коннектор SMC (англ. sub-miniature version C) — разъём для подключения коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом или 75 Ом. Разработан в 1960-х годах. Отличается низким уровнем шума. Характеристики:

Разъёмы SMC фиксируются с помощью резьбы. Число витков резьбы: от 10 до 32. На разъёмы может быть нанесён слой золота, никеля, серебра или других металлов. Применяются для соединения Wi-Fi оборудования с антеннами и в СВЧ-устройствах с повышенными требованиями к защите от вибраций.

FME[править | править вики-текст]

Соединитель/разъём/коннектор FME — разъём для подключения коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом. Предназначен для работы на частотах до 2 ГГц включительно.

Используются для соединения конечных устройств систем подвижной связи, радиоудлинителей, сотовых терминалов и др. с мобильными антеннами. В частности, применяются для подключения антенн GSM.

Адаптирован к интерфейсам UHF, Mini UHF, TNC, BNC и N.

Конструкция гнезда соединителя (англ. rotating nipple) позволяет кабелю поворачиваться на 360°; предусмотрена резьба для фиксации соединения накидной гайкой (удобство подключения аппаратуры мобильной связи).

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

F[править | править вики-текст]

Соединитель/разъём/коннектор F. Разработан для телевизионного оборудования. На сегодняшлий день является самым дешёвым разъёмом для высоких частот (ВЧ). Центральная жила кабеля используется для соединения. Работает с частотами до 1200 МГц.

Разъёмы F, обычно, рассчитываются для коаксиальных кабелей диаметром до мм. В разъёмах для кабелей диаметром до 11 мм используются специальные вставки и насадки на центральную жилу.

В разъёмах F резьба дюймовая: 3/8"-32UNEF, 32 нитки на дюйм.

Коаксиальные адаптеры[править | править вики-текст]

Согласованный переход BNC — UHF
Несогласованный переход 50 — 75 Ом
Согласованный измерительный переход Э2-25

Коаксиальные переходы[править | править вики-текст]

Коаксиальный переход[2]/переходник — комбинация из двух коаксиальных разъёмов, соединённых коротким жёстким отрезком коаксиальной линии. Переходы предназначены для сращивания коаксиальных кабелей между собой или для стыковки коаксиальных трактов с разным сечением канала.

Кроме коаксиальных, существуют коаксиально-волноводные и коаксиально-полосковые переходы, используемые для стыковки коаксиальных каналов с волноводами или с полосковыми линиями.

Классификация переходов[править | править вики-текст]

  • Переходы одного присоединительного ряда называются одноканальными, разных присоединительных рядов — межканальными.
  • Переходы по области применения:
    • общего назначения;
    • измерительные (прецизионные) (к таким проходам предъявляются повышенные требования по неоднородности тракта и переходным сопротивлениям).
  • Переходы по конструктивному исполнению (разные конструктивные исполнения выпускают для удобства применения):
    • прямые (измерительные переходы бывают только прямыми);
    • уголковые (Г-образные).

Согласование в переходах[править | править вики-текст]

  • Межканальные переходы, как правило, имеют разъёмы с одинаковым волновым сопротивлением (50 Ом или 75 Ом). Простые (несогласованные) переходы с разъёмами разного сопротивления существуют, но используются редко (обычно — на низких частотах).

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
Несогласованный тройник. Канал типа V
Несогласованный тройник. Канал типа IV
Согласованный тройник-разветвитель для сигнала частотой 668 МГц

Коаксиальные тройники[править | править вики-текст]

  • 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 фирмы «American Phenolic Co» (позднее переименованной в «Amphenol») в начале 1940-х годов.
  • В 1958 году J. Cheal из фирмы «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 (англ. bendix research miniature). В pезультате его усовеpшенствования фиpмой «M/A-COM Omni-Spectra» (США) в 1962 году появился соединитель OSM.

Основные нормируемые характеристики[править | править вики-текст]

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
  • Савченко В. С., Мельников А. В., Карнишин В. И. Соединители радиочастотные коаксиальные — М.: Сов. радио, 1977, 48 с.

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

  • ГОСТ 20265-83. Соединители радиочастотные коаксиальные. Присоединительные размеры.
  • ГОСТ 13317-89. Элементы соединения СВЧ трактов радиоизмерительных приборов. Присоединительные размеры.
  • ГОСТ РВ 51914-2002. Элементы соединения СВЧ трактов электронных измерительных приборов. Присоединительные размеры.
  • ГОСТ 21962-76. Соединители электрические. Термины и определения.
  • ГОСТ 18238-72. Линии передачи сверхвысоких частот. Термины и определения.
  • ОСТ4-Г0.364.024-71. Переходы коаксиальные. Руководство по выбору.
  • ОСТ5-8772-86. Переходы волноводно-коаксиальные. Конструкция, размеры, технические требования, правила приемки и методы испытаний.
  • ЧТУ ВР0.364.016 ТУ-65. Вилки кабельные, переходы, розетки и тройники с резьбовым соединением.
  • ТУ 11-АГ0.364.204ТУ-80. Соединители радиочастотные коаксиальные вилки и розетки.
  • ТУ 107-ВР0.364.060ТУ-88. Соединитель радиочастотный коаксиальный.
  • ТУ 88-НТДИ.004ТУ-91. Соединители радиочастотные коаксиальные типа РЦ.00.
  • ВРО.364.049 ТУ. Соединители радиочастотные коаксиальные. Технические условия.
  • IEC 60169. Соединители радиочастотные. Части 1-36.
  • IEC/TR 61141 (1992). Соединители коаксиальные радиочастотные. Верхний предел частоты.

Примечания[править | править вики-текст]

  1. RFConnector.RU : система обозначения разъёмов.
  2. Термин «переход» определён в ГОСТ 21962-76 «Соединители электрические. термины и определения».

Ссылки[править | править вики-текст]