随着无线应用的普及,对射频同轴连接器的需求呈指数级增长。我们仔细研究了这些连接器及其在提供强大数据传输方面面临的挑战。
已开发出多种机电解决方案,以促进板间连接以及电源和数据传输。多功能SMA射频同轴连接器是测试和测量、通信、广播和无线技术领域的首选技术之一。
对于天线应用,可采用微型A型(SMA)连接器,该连接器能够桥接射频和微波信号,适用于正极性和反极性。它们通常设计用于直流至18 GHz的频率范围,特性阻抗为50Ω,并采用螺纹连接机制。即使在高振动环境下,它们也能实现安全连接。

SMA产品类别包括独立连接器和预组装电缆组件,并配备适配器,可提供多种标准解决方案,以满足各种应用需求。连接器选项包括直角或直线型安装、面板安装、后置隔板安装和法兰安装,以及基于所选样式的各种端子类型。
提高连接器的机械性能可以改善传输效率。市面上许多同轴连接器都采用直角设计作为主要参考点,以保持50Ω的阻抗。由于内部机械结构的限制,单针和焊接式两段针设计应用最为广泛。阻抗失配可能是由于内部机械结构失效、尺寸不精确以及两段式设计焊点处焊膏用量不当等原因造成的。单针直角连接器旨在最大限度地减少弯曲造成的信号损耗。

单针(左)和焊接式两件式针(右)同轴连接器的设计
设计直角射频同轴连接器时,另一个需要考虑的因素是触点周围的空气体积,因为阻抗失配通常发生在中心触点的末端。在两件式设计中,必须精确计算空气体积,以最大限度地减少阻抗失配。

直角同轴连接器触点周围的空气体积对阻抗失配有直接影响。
下图所示的时域反射图显示了两个焊接引脚的阻抗偏差。这通常是由于焊点处的焊膏残留和/或内部设计缺陷导致的空气补偿不当造成的。

该时域反射对比说明了单引脚和焊接引脚中心引脚设计的不连续性。
此外,还有多种方法可以优化采用端接式连接器的传输线,包括针对不同厚度设计的方案。这些方案提供不同程度的机械稳定性,并影响上述传输线的设计。中心触点焊接端与PCB传输线之间的接触面积是实现阻抗匹配和良好传输效果的关键。接触区域的阻抗偏差越小,越容易实现更高的频率。

圆柱形销周围的大间隙有助于补偿阻抗偏差,从而实现更高的频率性能。
为了实现阻抗匹配,理想情况下,传输线的阻抗应设计得更低,以补偿焊接端与传输线接触区域阻抗的增加。对于上述频率,可在传输线上使用更小更薄的扁平销钉,以降低阻抗失配的影响。在这些高频应用中,由于其机械结构的原因,圆柱体通常需要付出更多努力才能达到可接受的阻抗。然而,从机械角度来看,圆柱体比扁平销钉更坚固,但在装配和生产过程中可能更容易损坏。
包括3G、4G LTE、5G、Wi-Fi、蓝牙和其他物联网通信系统在内的标准和协议广泛应用于消费电子、医疗、工业、数据通信和电信市场。SMA连接器通常针对6GHz以下的频率进行优化,这也体现了其广泛的应用前景。然而,Teruilai提供的连接器可在直流至18GHz的频率范围内工作,为这些市场及其他市场的产品设计师提供了更大的设计灵活性。

SMA射频同轴连接器的阻抗匹配方案。
除了不同的引脚和传输线设计外,客户还可以通过在 PCB 上组装后补偿通孔元件的长度来实现阻抗匹配(左上),从而控制信号损耗(高于中心),以及限制传输线设计中末端发射连接器的尺寸和高度(右上)。
需要高频同轴连接器的应用在设计和测试阶段会遇到更多阻抗匹配方面的难题。由于连接器与PCB之间的信号路径在降低阻抗失配方面起着至关重要的作用,因此在早期阶段选择合适的SMA连接器和端接方式至关重要。通孔回流焊安装技术(THR)和其他技术为设计人员提供了更多选择。
预制同轴电缆组件也可用于连接SMA插头和SMA插头与SMA挡板插座,以及连接多种不同类型的电缆,从柔性电缆到手工成型电缆。柔性同轴电缆可选型号包括RG-58C/U、RG-174/U、RG-142/U、RG-316/U和RG-316双编织电缆。手工成型电缆可选型号包括0.141英寸和0.085英寸两种规格。

多种同轴电缆选项的特点。
为了满足众多依赖这些功能强大的多功能连接器的市场中设备设计人员不断变化的需求,特瑞莱连接器制造商定期发布不同尺寸和耦合机制的新型射频同轴连接器。





