電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/李寧遠(yuǎn))射頻同軸連接器作為電子連接器的細(xì)分類別,一直是熱門(mén)領(lǐng)域。嚴(yán)格上來(lái)說(shuō)射頻連接器并不完全等同于同軸連接器,射頻連接器是從連接器的使用頻率的角度來(lái)分類而同軸連接器是從連接器的結(jié)構(gòu)來(lái)分類。
射頻同軸連接器在電性能上應(yīng)盡量降低對(duì)被傳輸信號(hào)的影響, 因此特征阻抗和電壓駐波比是射頻同軸連接器的重要指標(biāo)。射頻同軸連接器的特征阻抗決定了與它連接的電纜的阻抗類型。 電壓駐波比則反映了連接器的匹配水平。
低駐波、低損耗一直是這一類產(chǎn)品發(fā)展的方向,除此之外,小型化和高頻率這兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)的推進(jìn)讓射頻同軸連接器除了起到信號(hào)連接作用外,還兼有處理信號(hào)的功能,如濾波、調(diào)相位、混頻等功能。
TE射頻同軸系列
TE的產(chǎn)品系列覆蓋面非常廣。在航空電子和地面雷達(dá)系統(tǒng)領(lǐng)域,TE的微型同軸電纜連接器在系統(tǒng)中采用更小更輕的結(jié)構(gòu)以控制和管理通訊,而在機(jī)載計(jì)算機(jī)中采用更小更輕的結(jié)構(gòu)以進(jìn)行導(dǎo)航和電源管理。
在車載資訊系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)領(lǐng)域,TE旗下FAKRA 射頻兼容連接器系統(tǒng)有助于實(shí)現(xiàn)高頻信號(hào)傳輸。在汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)方面,帶狀線射頻連接器和端子為高頻移動(dòng)通訊應(yīng)用(包括 Wi-Fi 和移動(dòng)電視)提供采用復(fù)雜壓接的低成本解決方案。
在物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 技術(shù)中,微型同軸電纜連接器(SMA 和 BNC)提供小尺寸設(shè)計(jì),具有可靠的性能和同時(shí)成本也不高。精度和穩(wěn)定性上也都處于國(guó)際領(lǐng)先水平,TE射頻同軸連接器會(huì)提供極低電壓駐波比 (VSWR) 和插入損耗。
上圖是TE射頻同軸系列里的SMA連接器。這一系列屬于纜到纜的連接器系統(tǒng),結(jié)構(gòu)上屬于1 Positios。這個(gè)系列的阻抗為50Ω,頻率可達(dá)到18GHz。這類只要面對(duì)中低端應(yīng)用市場(chǎng)的射頻同軸連接器在電氣性能上其實(shí)差別不大,目前國(guó)內(nèi)廠商已有不少同類替代產(chǎn)品。
但在高頻領(lǐng)域,TE目前已經(jīng)能做到110GHz,這是目前行業(yè)領(lǐng)先的高頻性能。TE推出的90Ghz 和110Ghz高頻射頻連接器及適配器可以提供低插入損耗、行業(yè)領(lǐng)先的電壓駐波比 (VSWR) 和其他機(jī)電功能,主要應(yīng)用于5G、ATE、臺(tái)式、模塊、無(wú)線設(shè)備和雷達(dá)在測(cè)試和測(cè)量、AD&M 以及無(wú)線領(lǐng)域。
這類高端應(yīng)用連接器標(biāo)稱阻抗同樣是50Ω,插入損耗極低,僅為0.05*SQRT(f) dB。電壓駐波比則是行業(yè)領(lǐng)先的《1.25 @ DC 6-GHz以及《1.35 @ 67-110GHz。在極低的插入損耗和VSWR下,TE的高頻率射頻同軸連接器可以說(shuō)提供了目前業(yè)內(nèi)最優(yōu)的連接器匹配水平。
不難看出,TE目前在射頻同軸連接器領(lǐng)域主要在往高頻率方向推動(dòng)。
Rosenberger射頻同軸系列
與TE在高頻上大做文章不同,作為射頻技術(shù)的標(biāo)桿廠商—Rosenberger則是在小型化上更有建樹(shù)。
Rosenberger已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一系列射頻同軸連接器,用于未來(lái)的PCB應(yīng)用。頻譜包括創(chuàng)新同軸系列中的直角和直角連接器,如SMP、Longwipe SMP、P-SMP、迷你SMP、FMC、Micro RF或多端口連接器,也包括標(biāo)準(zhǔn)系列SMA、QMA、SMB、迷你同軸或MCX。
Rosenberger表面安裝連接器采用專利SMCC(Surface Mount Coaxial Connector)技術(shù),其中同軸到平面的過(guò)渡在連接器內(nèi)部進(jìn)行。這項(xiàng)專利功能加上Rosenberger優(yōu)化后的PCB面積,會(huì)大大減少新板開(kāi)發(fā)時(shí)間。
上圖系列主打最小的board-to-board和最大的性能,頻率范圍覆蓋10GHz。它的軸偏差僅為±1mm,最小的board-to-board距離為12.6mm。適用于高達(dá)200 W@2.2 GHz的各種應(yīng)用。
在這個(gè)系列之上,Rosenberger還推出了Mini SMP,這個(gè)應(yīng)該是目前可用的最小連接器設(shè)計(jì)。Mini SMP在小型化的同時(shí)頻率也覆蓋到了65GHz。在P-SMP的基礎(chǔ)上,Mini SMP將board-to-board的最小距離做到了7.95mm。對(duì)于類似40 Gbit/s的這種高速互連應(yīng)用,這個(gè)系列十分適用。
對(duì)于微型射頻連接器,Rosenberger也做到了1.8 mm x 1.9 mm x 1.5 mm這種極小的尺寸。在射頻同軸連接器高頻應(yīng)用上Rosenberger雖不及TE,但在小型化上Rosenberger可謂是獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。
小結(jié)
從兩個(gè)國(guó)際主流廠商的射頻同軸連接器性能上足以窺見(jiàn)這個(gè)產(chǎn)品類別小型化和高頻率的技術(shù)風(fēng)向。國(guó)內(nèi)連接器企業(yè)在有些領(lǐng)域(如HDMI)也實(shí)現(xiàn)了高頻化,但在航空電子、雷達(dá)、5G等高端應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù)突破還是略落后于國(guó)際廠商,但差距在技術(shù)趨同的當(dāng)下也正在逐漸縮小。
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原文標(biāo)題:?射頻同軸連接器技術(shù)風(fēng)向—小型化高頻化
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