射频连接器HFSS仿真的基础知识

2016-10-12  by:CAE仿真在线  来源:互联网

射频同轴连接器


连接器的定义:连接器是一种借助于电信号或机械力的作用使电路接通、断开或换接的功能元件,它传输电信号或电子能量


因此,凡有电子系统存在的地方都可以找到连接器。在大型的电子系统中,往往要求用成千上万个连接器。可以说,连接器是保证各种电子系统正常工作安全运行的关键元件之一。

射频同轴连接器——用于射频同轴馈线系统的连接器通称为射频同轴连接器。

在射频电路中,如要保持稳定的预定阻抗和电容,或需要屏蔽外界的电气干扰,那就必需用同轴连接器来互联。同轴连接器供通信和电子设备所配用射频传输线中连接射频同轴电缆,或同轴与微带,同轴与波导之间的连接。它的插头部分常安装在电缆端头,插座部分常安装在设备固定单元上。




射频同轴连接器分类


频率(波长):分为米波连接器、分米波连接器、厘米波连接器和毫米波连接器。外形和结构型式 :直式连接器、弯式(通常为直角)连接器和T型连接器

连接机构的型式 :螺纹式连接器、卡口式连接器、推入(滑入)式连接器、

推入自锁式连接器、法兰连接器和哈夫式连接器等。

使用状态 :自由连接器和固定连接器固定连接器有可分为螺母安装连接器、

螺纹安装连接器、法兰盘安装连接器和焊接安装连接器。

端接型式 :电缆连接器、同轴微带连接器、硬同轴连接器和焊导线连接器。

性能优劣 :0级、1级和2级三种连接器。0级连接器亦称标准试验连接器,供测试用。

用途 :军用连接器、民用连接器、通用连接器、精密连接器、高压连接器、

大功率连接器、可调相连接器、抗辐照连接器、三同轴连接器和其他特种连接器。

界面极性 :阳性(通常带插针)连接器、阴性(通常带插孔)连接器和无极性(中性)连接器。在转换器中还会有阳阳连接器、阴阳连接器和阴阴连接器。

命名方式分类为:SMA、SMB、SMC、SMP、QMA、BMA、MCX、MMCX、F、UHF、1.0/2.3、1.6/5.6、BNC、TNC、N、7/16等。



常见射频同轴连接器命名方式分类




常见射频同轴连接器极性分类




射频同轴电缆及连接器标准


相关标准

 

多年来,国际通用射频同轴连接器采用两套标准,一套是MIL标准,一套是IEC

标准。 IEC(国际电工委员会),第46技术委员(通信设备和信号用电缆、电线、波导、连接器和附件)的第46A分技术委员会(射频电缆)制定。

    

全国电子设备用高频电缆及射频连接器标准化技术委员会。

我国制定了分别采用这两套标准的GB11313国际GJB681国军标。

    

不管军用还是商用射频同轴连接器,只要是同一系列或同一型号的界面结构和

尺寸是相同的,均可实现机械互换性。


 IEC 96-0:1970 射频电缆

第0部分:详细规范和设计指南

 IEC 96-1:1986 射频电缆

第1部分:一般要求和测量方法

 IEC 96-2:1961 射频电缆

第2部分:有关电缆规范

IEC 169-1:1987 射频连接器  第1部分:一般要求和测量方法

GB/T 17738.1-1999 射频同轴电缆组件 第1部分:总规范 一般要求和试验方法

GJB 681A-2002  射频同轴连接器通用规范

GJB 5246-2004  射频连接器界面


射频同轴连接器选择

为了保证连接器在整个使用频率范围内以及在各种装配和使用环境中保持其

电气、物理和机械性等的有效性和一致性,必须合理选择连接器。



选择射频同轴连接器主要有以下方面考虑因素:


a.接口机构形式:连接器的连接机构不只是提供方便快速的连接和分离同传

输线,关键是提供稳定的电性能和环境保护装置。用在很高频率时,必须可靠

牢固地把连接器连接好。当连接器的使用场合中没有足够的空间来旋转连接螺

母时,应选择非扭转型连接机构。


其它应考虑的因素包括:在冲击和振动期的耐损伤的强度,连接维持能力以及

在严酷的环境等条件下能工作的能力。

b.电气性能方面

1、 特性阻抗--连接器应与传输系统及电缆的阻抗匹配,阻抗不匹配会导致系

统性能下降。

 2、耐电压--连接器的最高耐压值应符合系统使用的耐压要求。

3、工作频率--每种连接器都有最高频率限制,针对不同适应环境要求选择合

适的连接器。


射频同轴连接器名词术语

连接器零件:电接触 、接触件 、阳接触件 、阴接触件 、无极性接触件 、弹性接触件 、内导体 、 外导体 、绝缘体 。

连接器 :连接器、界面、类型 、品种 、规格 、型号 、等级 、通用连接器、高性能连接器 、标准试验连接器  

结构 :插针连接器(阳连接器) 、 插孔连接器(阴连接器) 、自由连接器、固定连接器 、三同轴连接器 、密封连接器 、隔障密封 、面板密封等。

电工 :标称值 、额定值 、极限值

专业术语 :接触电阻 、介质耐压 、绝缘电阻、电晕(放电)电平、反射系数和电压驻波比 、回波损耗 、插入损耗 、标准规保持力 、中心接触件固定性、啮合力和分离力 、电缆保持力 、电缆夹紧机构(装置)强度 、连接机构强度 、正常连接力矩 、连接耐力距

  

射频同轴连接器基本结构

同轴连接器的基本结构包括:

中心导体(阳性和阴性的中心接触件):介电材料或称绝缘体;最后是外面

部分,起着如同电缆外层一样的功能,即传输信号、作为屏蔽或电路的接地元

件。

接触件(contact):接触件是连接器中的导电部分,它将来自连接器尾

部所连电缆的电压或信号传递到与其相配连接器的对应接触件上。


绝缘子(insulator):在连接器中绝缘子的作用是使接触件保持正确的

位 置,并使接触件之间以及接触件与壳体之间相互绝缘。


壳体(shell or Body):壳体是连接器的外罩,插合的一对连接器壳体通常

也为伸出的接触件提供精确的对中和保护,同时也是把连接器固定到 设备上一

种方法。 


连接套:连接套装在连接器的壳体上,用以锁定插头和插座。


电缆夹接件:夹接件是通常用于把电缆配置到连接器上的主要装置。电缆通过

这种转接件与连接器的接触件连接,然后转接件再固定于连接器的 壳体上。


射频同轴连接器基本性能


机械性能:结合力、分离力、连接螺母扭矩、接触紧密性、耐久力、电缆保持力


电气性能:特性阻抗、频率、电压驻波比(VSWR)、射频泄漏、插入损耗、耐电压、 工作电压、绝缘电阻、接触电阻


环境性能:温度范围、气候等级、热冲击、耐潮湿、腐蚀性、震动 。


射频同轴电缆组成


同轴电缆由内导体、绝缘体、外导体组成。然后再由一个护套将内部保护起来,以防止外部各个方面的干扰。


内导体一般是实心的导线或是改良后的柔性材料。有时内导体是中空的,这样可以代替尺寸较大的电缆之中的实心传导线。这样在减轻重量,降低成本的同时降低了使得电缆更加容易弯曲。但是,这样会使得插入损耗增加5%—10%。


射频同轴电缆的类型和特征





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