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射頻微波同軸連接器知識-K頭和2.4mm頭

2014-09-17 來源:微波射頻網(wǎng) 字號:

盡管目前國際上已推出毫米波連接器品種很多,例如:1.9mm、APC3.5、K型、2.4mm無幾極性毫米波連接器。在這些毫米波連接器中,1.9mm 連接器雖然頻率能到50GHz以上,但因可靠性差而未能推廣應(yīng)用;而無極性毫米波接頭由于尺寸太小,制造極為困難也未能得到廣泛應(yīng)用;APC3.5是70 年代中期由美國HP和 Amphenol 公司最早推出的實用的具有優(yōu)良電性能的毫米波同軸連接器,得到了廣泛的應(yīng)用,但是由于其不能工作到8mm整個頻段,且制造成本昂貴,從而限制了這種連接器 的廣泛應(yīng)用和進一步發(fā)展。因而廣大的微波工程師期望著能推出性能象APC3.5,頻帶能覆蓋整個8mm頻段的毫米波連接器。 

1.K型連接器 

1983 年,Wiltron 公司W(wǎng)illiam.Old.Field高級工程師在總結(jié)和克服先前推出的毫米波連接器的基礎(chǔ)上,研制出一種新型的K型連接器。它能在DC-46GHz頻 帶范圍內(nèi)使用,具有良好的電性能,且能與現(xiàn)在已廣泛使用的SMA連接器兼容,而且很快地被廣大制造商認可,且成為目前國際上應(yīng)用最為廣泛的毫米波接頭之 一,其重要特點如下: 
(1) 在46GHz以下使用時,具有優(yōu)良的電性能,在18GHz以下使用時,電性能則優(yōu)于SMA接頭。 
(2) 與現(xiàn)存SMA和APC-3.5接頭在電和機械性能上能兼容。 
(3) 裝配技術(shù)與SMA接頭相類似,WILTRON公司還研制K型接頭系列整套裝配工具,不僅保證了接頭的裝配精度,而且使接頭的裝配工作比較容易完成。 
(4) 高的工作可靠性,由于K型接頭在插孔開了4個槽、彈性較好,而插入力僅0.5磅(2.224N),所以K型接頭內(nèi)導體磨損可大大降低,而可靠性則提高約12倍,同時K型接頭導體壁厚比SMA接頭厚4倍從而使K型接頭連接器可靠性比SMA接頭提高了約30倍。 
(5) 可用HP和Wiltron公司推出的毫米波網(wǎng)絡(luò)分析儀對K型接頭全面測試其反射和傳輸特性參數(shù)。 
(6) 價格較低 

2.2.4mm連接器 

幾乎與此同時,美國HP公司的一些專家提出一種新設(shè)想,完全擺脫了目前廣泛應(yīng)用的SMA連接器的限制,并為新研制的2.4連接器確定了以下主要目標。 
(1) 到50GHz時不產(chǎn)生高次模; 
(2) 到50GHz具有高性能的界面; 
(3) 耐用性、重復性好,并且抗損壞性好; 
(4) 性能應(yīng)優(yōu)于目前廣泛應(yīng)用的SMA連接器,APC3.5連接器水平; 
(5) 與APC3.5連接器具有同樣嚴格的公差; 
(6) 與現(xiàn)有的連接器相比,在價格上更有競爭力; 
(7) 在正常操作時,不損壞插孔接觸頭; 
(8) 采用米制設(shè)計。 

3.K型與2.4mm毫米波連接器比較 

上面我們詳細地對K型和2.4mm兩種毫米波同軸連接器特點進行了介紹,不難看出,由于K型連接器其工作頻率高(DC-46GHz),它與SMA及 AP3.5連接器兼容性好,性能指標優(yōu)越,可靠性高,性價比好(目前在美國市場K型連接器的價格是SMA連接器的1.2-1.5倍;但僅為AP3.5連接 器價格的1/2甚至1/3)等一系列優(yōu)點,使其在美國毫米波工業(yè)界得到最廣泛的應(yīng)用,正是由于K型連接器獨特的性能,極好的經(jīng)濟價值,在我們考察的 Maury Microwave公司推出的MPC3和Bruno Weinschel公司推出的WPM-4等均屬于該種形式的連接器,據(jù)不完全統(tǒng)計,美國目前至少已有10個公司生產(chǎn)K型接頭或帶有K型接頭的毫米波同軸元 件,較HP公司推出的2.4mm連接器得到了更廣泛的應(yīng)用。

4.法國與俄羅斯連接器的研制 

據(jù)報道,法國Radiall公司也推出2.92mm連接器,但也是在美國的子公司Radiaall Inc.研制生產(chǎn)出來的。由此可見,K型連接器在美國連接器行業(yè)中所處的地位。 
此外,前蘇聯(lián)由于軍事上的需要,在毫米波同軸連接器方面發(fā)展很快,據(jù)1993年9月上旬俄羅斯在我國舉辦的展覽會上了解到,他們也以研制出2.4mm連接 器,可惜未見帶來樣品。這說明俄羅斯在毫米波同軸連接器和元件方面緊步美國后塵,但美國仍就處于遙遙領(lǐng)先地位。 

5. 2.92mm與2.4mm 小型同軸連接器標準的制訂 

目前,我國已收到NBS(美國國家標準局)和IEC(國際電工委員會)有關(guān)2.92mm與2.4mm 超小型同軸連接器標準草案,但是據(jù)有關(guān)資料報道,IEC以多數(shù)票贊成Wiatron公司建議的將有關(guān)的K型同軸連接器標準作為2.92mm同軸連接器的 IEC標準。與此同時,DESC(美國國防電子設(shè)備供應(yīng)中心)也正在作最終的工作,積極采納Wiltron公司的建議,將把有關(guān)K型同軸連接器的標準擴充 到射頻同軸連接器美軍標MIL-C -39012中。 

盡管上述兩種連接器各有優(yōu)缺點,從國防發(fā)展動態(tài)和從我們考察目前在美國的應(yīng)用情況看,2.92mm連接器較2.4mm連接器應(yīng)用更改廣泛,因此我們認為2.92mm連接器應(yīng)作為我國當前優(yōu)先發(fā)展的毫米波同軸連接器系列。

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