مدارهای رادیویی (RF) در ارتباطات سیمی و بی سیم، از جمله Wi-Fi و فن آوری های مختلف بی سیم که برای اینترنت چیزهای مورد استفاده (IoT) استفاده می شوند، گسترش می یابد. این سیگنال های فرکانس بالا باید بین سیستم ها، اجزای مدار و زیرگروه ها با حداقل ضعف یا تابش جعلی توزیع شود.

در حالی که این به طور سنتی نقش کابل کواکسیال و کانکتورهای RF است، طراحان در زمان، هزینه و فشار قابل اعتماد نیاز به اطمینان از آنها به سرعت انتخاب اتصال دهنده RF بهینه و آن را به طور صحیح برای حداکثر عملکرد و عمر طولانی استفاده کنید.

این مقاله اتصال دهنده های RF را از منظر پارامترهای بحرانی نظیر اندازه، محدوده فرکانس، از دست دادن و دوام برای کمک به طراحان مطابق اتصال خود به برنامه RF خود مشاهده می کند. همچنین راه حل های مناسب را با اطلاعات مفیدی در مورد چگونگی اعمال و حفظ آنها ارائه می دهد.

اتصال دهنده های کواکسیال RF
کانکتورهای کواکسیال RF و کابل های RF را در ارتباطات، پخش و بی سیم، و همچنین استفاده از آزمایش و اندازه گیری، فراهم می کند. آنها مسیرهای کم هزینه را بین سیستم های RF، اجزای سازنده، زیرگروه ها و دستگاه های استفاده از کابل های کواکسیال یا خطوط نوار ارائه می دهند. ساختار کواکسیال اولیه شامل یک هادی مرکزی است که توسط یک لایه دی الکتریک عایق انعکاسی احاطه شده است. این، به نوبه خود، توسط پوسته هدایت استوانه ای محصور شده است. ابعاد عناصر كابل دقیقا كنترل می شود تا ابعاد و فاصله كابل مداوم را كه برای كاركردن به عنوان خط انتقال ضروری است فراهم كنند.

اتصالات RF اتصالات را برای پیوستن به کابل های کواکسیال و خطوط خط انتقال خط به دیگر اجزای سازنده و یا مجموعه های آنها فراهم می کند. آنها ساختار کواکسیال را با اضافه کردن هادی های اتصال به همراه یک مکانیزم قفل گسترش می دهند، در حالی که حفظ امپدانس الکتریکی ثابت است. یک جفت جفت از عناصر متصل کننده نوع A (SMA) از Amphenol RF در شکل 1 نشان داده شده است.

شکل 1: جفت اتصال SMA نمونه ای از یک اتصال کواکسیال است و تصویر نشان دهنده جفت داخلی داخلی، لایه دی الکتریک و قفل کردن هادی خارجی است.

تصویر دست چپ نیمه نر یا پلاگین است. تصویر سمت راست یک زن، جک یا ظرف نیمه جفت اتصال را نشان می دهد. به طور کلی، پلاگین دارای یک هادی مرکز پیشانی و موضوعات قفل داخلی بر روی هادی خارجی است. ظرف دارای یک هادی داخلی و رشته های قفل خارجی است. لازم به ذکر است که برخی از انواع اتصالات "معکوس قطبیت"، کلید های قفل را به عقب برگردانده و با نخهای خارجی بر روی مؤلفه ی مردانه و موضوعات درونی مؤلفه ی زن قرار می گیرند. سایر مکانیزم های قفل گذاری ممکن است شامل قفل چرخشی، اتصال بلاک یا حلقه قفل محرمانه باشد.

بیشتر اتصالات کواکسیال، مانند این جفت کانکتور SMA، "جنسیت" هستند، داشتن ساختارهای مختلف در هر نیمه. برخی از اتصالات وجود دارد که ساختارهای یکسان در هر طرف اتصال دارند. اینها اغلب اتصالات با دقت بالا هستند که برای کاربردهای آزمایشگاهی طراحی شده اند.

نوع کانکتور هماهنگ
در حالی که تعداد زیادی از اتصالات RF وجود دارد، آنها با تعدادی از پارامترهای کلیدی تمایز می یابند. این مشخصات شامل اندازه فیزیکی، امپدانس، VSWR، نوع اتصال و پهنای باند یا دامنه فرکانس (جدول 1) می باشد.

جدول 1: خلاصه ای از مشخصات متصل کننده همجوشی معمولا استفاده می شود

پهنای باند اتصال
مشخصات کلیدی برای یک اتصال کواکسیال پهنای باند آن است. این نشان دهنده بالاترین فرکانس است که از آن می توان استفاده کرد. حداکثر فرکانس قابل استفاده برای اتصال یک تابع از قطر پوسته بیرونی و ماده ای است که به عنوان دی الکتریک استفاده می شود. قطر کوچکتر، فرکانس قابل استفاده بیشتر است. به طور مشابه، استفاده از هوا به عنوان دی الکتریک، بالاترین فرکانس را نسبت به سایر دی الکتریک ها ارائه می دهد. در نتیجه، بالاترین کانکتورهای پهنای باند از هوا به عنوان دی الکتریک استفاده می کنند.

امپدانس کانکتور
برای اطمینان از حداکثر انتقال قدرت و کاهش قدرت از طریق انعکاس، امپدانس مشخصه اتصال باید با منبع و بار مطابقت داشته باشد. اکثر اتصالات برای برنامه های RF به طور کلی طراحی شده اند که امپدانس 50 W را ارائه می دهند؛ در حالی که اتصالات 75 W برای برنامه های مربوط به ویدئو در دسترس هستند.

VSWR
نسبت موج ولتاژ ایستا (VSWR) اندازه گیری امپدانس مؤثر کانکتور مات است. بالاتر از VSWR، قدرت بیشتر از اتصال به دلیل عدم هماهنگی امپدانس منعکس شده است. توجه داشته باشید که VSWR یک تابع فرکانس است و ارزش VSWR کانکتور باید فقط با همان فرکانس مقایسه شود.

مکانیزم اتصال
ستون کوپلینگ نوع مکانیکی قفل مکانیکی را نشان می دهد. این در برنامه های کاربردی بسیار مهم است که اتصال به لرزش است. اتصال به طور معمول یک توافق بین سهولت اتصال و قفل امن است. جفت اتصال SMA که قبلا در شکل 1 نشان داده شده، نمونه ای از یک اتصال رشته است. نمونه هایی از اتصال باله و ضربه محکم و ناگهانی در شکل 2 با استفاده از نوع اتصال BNC و SMP نشان داده شده است.

شکل 2: نمونه هایی از کوپلینگ های سرنیزه و ضربه گیر. روش اتصال برای برنامه های کاربردی که در آن ارتعاش مورد انتظار است، بسیار مهم است و اغلب در بین سهولت استفاده و امنیت قفل سازي اختلاف نظر وجود دارد.

اندازه اتصال و دوام
با توجه به روند به سوی کوچک سازی، اندازه در انتخاب یک اتصال نقش مهمی دارد. جدول 2، مجددا، کلاسهای اندازه اتصال دهنده های ذکر شده را نشان می دهد. بین اندازه و طول عمر اتصال وجود دارد. اتصالات کوچکتر تمایل دارند که تعداد چرخه های متصل شدن / قطع اتصال را داشته باشند. از آنجا که اتصال بزرگتر N ممکن است دوام بیشتری از چرخه جفتگیری 500 داشته باشد، دوام میکرو مینیاتوری U.FL اتصال محدود به چرخه جفتگیری 30 است. طول عمر هر اتصال دهنده با سازنده متفاوت است و اگر مشخصات عمرانی یک پارامتر مهم باشد، باید با آنها مشورت شود.

اتصالات همسایگی مورد استفاده در برنامه های کاربردی مثل ابزار اندازه گیری و اندازه گیری، که در آن بسیاری از چرخه های متناوب معمول هستند، به طور کلی با استفاده از "محافظ اتصال" محافظت می شود. این آداپتورها به آسانی جایگزین اتصالات دستگاه می شوند و یک اتصال دهنده قابل تمیز برای چند منظوره ارائه می کنند.

کلاس اتصال و مشخصات صنعت
اتصالات توسط چند کلاس متفاوت طبقه بندی می شوند. در جدول 2، اتصالات دقت مانند 1 میلیمتر از طریق 2.92 mm و N اتصالات تحت IEEE-STD-287 قرار می گیرند. این اتصالات دارای تحرک دقیق تر بعدی هستند که توسط برنامه های پهنای باند وسیع آنها اعمال می شود. اتصالات شایع تر زیر MIL-STD-348 یا تحت یکی از استانداردهای اروپایی مانند CECC 22220 قرار می گیرند. تحمل در این اتصالات آزادانه تر است، بنابراین یک فرصت برای صرفه جویی در هزینه وجود دارد.

سازگاری باهم
مرتبط با کلاس کانکتور، توانایی اتصال اتصالات از خانواده های مختلف است. جدول 2 تعدادی از اتصالات اتصال دهنده قابل تعویض را لیست می کند. اتصالات mm 1.85 mm و 2.4 mm قابل تعویض هستند، همانند 2.92 mm و 3.5 mm connectors. هسته 2.92 میلیمتر و 3.5 میلیمتر اتصال دهنده مردانه می تواند با اتصال SMA زن با کاهش پهنای باند کلی. با توجه به تفاوت در کلاس تحمل آنها، یک روش خوب برای سعی کنید یک مرد SMA را با هم یا 2.92 میلیمتر یا 3.5 میلیمتر اتصال زنانه متصل کنید. تحمل مکانیکی وسیعتری از SMA ممکن است باعث آسیب رسیدن به پین های محفظه اتصال دهنده های دقت شود.

امتیاز قدرت اتصال
تولیدکنندگان میزان تلفات اتصالات خود را از دست نمی دهند، زیرا این خصوصیات بسیار وابسته به برنامه است. با توجه به فرکانس، VSWR سیستم، درجه حرارت، ارتفاع و امپدانس بار متفاوت است. به طور کلی، مدیریت قدرت به طور مستقیم با اندازه اتصال و قابلیت تلفات حرارتی متفاوت است. حداکثر انحلال قدرت با افزایش فرکانس کاهش می یابد.

اتصال با بهترین قابلیت انتقال قدرت، اتصال N است، که قادر به پردازش 300 و 400 وات (W) است. اتصالات BNC و SMA به ترتیب دنبال می شوند. اتصالات دقیق به 10s وات محدود می شود. باز هم، اگر عملیات با قدرت بالا مورد نیاز است، مهم است که با مشخصات تولید کننده دقیق تر از تماس با سازنده تماس بگیرید.

استفاده از اتصال
قبل از استفاده از یک اتصال دهنده، مهم است که آن را برای آسیب دیدگی مانند ذرات فلز، خازن های مرکز خم، یا پوسته های بیرونی خرد شده یا تغییر شکل (شکل 3) بررسی کنید. هر گونه آسیب باید تعمیر شود، یا اتصال مختلط باید جایگزین شود. اتصال دهنده ها باید بدون خاک و آلودگی های دیگر انباشته شوند. جفت اتصالات باید به طور مساوی بدون چسبیده شدن و یا مسدود کردن. اتصاالت اتصال را مجبور نکنید اگر یک مشکل رخ دهد، اتصال مجدد را بررسی کنید تا منبع را تعیین کند.

هنگام اتصال یک اتصال رشته ای، فقط پوسته بیرونی را عوض کنید و نه کابل یا کانکتور آن. چرخش بدن اتصال ممکن است به هادی های مرکز آسیب برساند. هنگامی که فرل بیرونی دست تنگ است، از یک آچار گشتاور کالیبراسیون برای دستیابی به گشتاور قفل مشخص شده در دستورالعمل سازنده استفاده کنید.

شکل 3: (سمت چپ) یک نمونه از یک اتصال SMA با خراش و فلزکاری که در دی الکتریک انباشته شده (راست) یک اتصال مشابه پس از تمیز کردن با سواب پنبه و ایزوپروپیل الکل است.

نگهداری اتصالات
اتصالات باید تمیز نگه داشته شوند. بهترین راه برای اطمینان از این است استفاده از کلاه های محافظ روی اتصالات زمانی که آنها در حال استفاده نیست. اگر یک اتصال توسط خاک آلوده شود، باید آن را تمیز کرد. اتصالات با دی الکتریک های جامد را می توان با یک سواب پنبه آزاد نخی پوشیده شده در ایزوپروپیل الکل تمیز کرد. مراقب باشید که پین های هادی را خم کنید. این عمل خوب نیز تمیز کردن موضوعات، هم در داخل و هم در داخل اتصالات رشته است. از سواب بر روی اتصالات که از دی الکتریک هوا استفاده می کنند استفاده نکنید، زیرا حلقه های الکترومغناطیسی که عناصر را در محل نگه می دارند می توانند توسط حلال ها آسیب ببینند. آنها می توانند با استفاده از هوای فشرده خشک تمیز شوند.

انتخاب اتصالات کواکسیال
انتخاب یک اتصال کواکسیال با پهنای باند مورد نیاز برای رسیدگی به سیگنال های مورد استفاده، با توجه به اندازه گیری و پیکربندی مکانیکی (پلاگین، ظرف، جوش در پنل، و غیره) شروع می شود. برای مثال، کانکتور خروجی را برای ژنراتور سیگنال 1 GHz در نظر بگیرید. از آنجا که این یک منبع سیگنال تست و اندازه گیری است، اتصال BNC یک انتخاب رایج است. پهنای باند پهنای BNC بیشتر از 1 GHz است و به عنوان یک پنل نصب شده در دسترس است.

هنگام انتخاب یک اتصال دهنده برای سیگنال فرکانس بیش از 10 گیگاهرتز، یک اتصال SMA را در نظر بگیرید. این انتخاب ممکن است توسط تجارت بین پهنای باند و هزینه اداره شود. اتصال 2.9 mm بیش از دو برابر پهنای باند SMA است، اما مزیت پهنای باند تقریبا سه برابر هزینه است.

نتیجه
این مقاله طیف وسیعی از اتصالات کواکسیال RF را که ویژگی های اولیه آنها را خلاصه می کند، بررسی کرده است. این نشان دهنده یک نقطه شروع خوب برای طراحان در انتخاب یک اتصال مناسب برای طراحی آنها است. همانطور که نشان داده شده، هنگام انتخاب یک اتصال کواکسیال RF به نظر می رسد، بررسی دقیق الزامات مهندسی مهم است.

اگر شما به دنبال RF L27 منسوج کواکسیال مرد، لطفا با کلیک بر روی لینک: http://fmuser.net/content/?693.html

قبلی:چگونه یک تستر ترانزیستور ساده و کارکرد آن را ایجاد کنیم؟

بعد:[ویدئو] نحوه ساخت استودیو ایستگاه رادیویی FM با فرستنده FM در دقیقه 15؟

ترک یک پیام

فهرست پیام

نظرات در حال بارگذاری ...