Классификация высокочастотных разъемов: основные серии
Наиболее распространенные типы высокочастотных разъемов выглядят следующим образом:
- BNC. Разъем с фиксацией байонетного типа. Одна из первых разработок, появившихся еще несколько десятилетий назад, однако, до сих пор пользующихся высоким спросом. Основное конструктивное отличие – фиксация при помощи штыкового элемента с защелкой. Это упрощает установку и снятие, обеспечивает высокую прочность и плотность контакта, сводит к минимуму побочные потери сигнала. При волновом 50-омном сопротивлении, такие разъемы поддерживает частоту сигнала до 4 гигагерц.
- TNC. Усовершенствованная версия BNC с резьбовым креплением. Разработка датирована 50-ми годами прошлого десятилетия. Поддерживаемый частотный диапазон – до 11 гигагерц. Резьба – способ фиксации, более устойчивым к внешним механическим воздействиям, в особенности, вибрациям, что важно при подключении линий, подверженных постоянной нагрузке.
- F. Также очень востребованный и популярный разъем. Диаметр элемента, удерживающего провод – до 8 миллиметров, он представляет собой гайку, плотно фиксирующуюся на экране. Центральная жила в такой ситуации превращается в штекер. Для линий, подверженных атмосферным и физическим воздействиям, это не самое лучшее решение, но для бытовой эксплуатации, подключения домашних ТВ-панелей, оно идеально, благодаря невысокой стоимости и простоте.
- FME. По сути, это копия высокочастотных разъемов F-типа, характеризующаяся максимальной компактностью. Она была создана специально для подключения небольшого оборудования, востребована в сотовых сетях. Как и в случае с F-разъемами, поддерживаемый частотный диапазон ограничен 2 гигагерцами.
- N. Очень популярный соединительный элемент, свойства которого на 100% соответствуют требованиям сетей передачи высокочастотного сигнала, в том числе и наиболее ответственных их сегментов. Тип представлен несколькими исполнениями, различными по монтажу, поддерживаются сигналы в частотном диапазоне вплоть до 18 гигагерц.
- SMA. Миниатюрный разъем, ориентированный на коаксиальные кабели, диаметр которых не превышает 5 миллиметров. Поддерживаемая частота – до 18 гигагерц. Прочность фиксации обеспечивается материалом корпуса, нержавеющей сталью, и резьбовым методом подключения. Специалисты, при установке таких элементов, рекомендуют использовать динамометрический ключ, для точного контроля усилия. Это обеспечит плотность контакта, позволит проводить многократные подключения и отключения без риска повреждения корпуса и деформации резьбы.
- RP-SMA. Конструктивный аналог SMA, идеально совместимый с кабелем типа RG-58. Фидер фиксируется обжимом, за счет обратной поляризации компонент востребован при наладке сетей беспроводной передачи данных, именно с его помощью подключаются Wi-Fi модули.
- 7/16. Специализированный крупногабаритный разъем. Цифры неслучайны, 7 – это внешний диаметр основной жилы, 16 – внутренний диаметр оплетки. Корпус изготовлен из прочного металла, за счет крупного размера и продуманной конфигурации он идеально подходит для подключения мощных устройств, часто встречается на базовых станциях мобильной связи. Фиксация резьбовая, очень плотная, что исключает попадание на контактные элементы пыли и влаги. Максимальная частота передаваемого сигнала определяется типом используемого кабеля. Для гибкого она составляет 7.5 гигагерц, для полужесткого – 18.
- CRC-9. Миниатюрные разъемы, широко используемые для подключения компактных модемов, обеспечивающих корректную работу линий сотовой связи стандартов 3G и 4G.
Особенности согласования
Чтобы в полной мере реализовать потенциал разъема, необходимо правильно выполнить его установку на печатную плату, провести соответствующий переход, для чего требуется предварительное проектирование и согласование. Первая стадия согласования – подготовка модели в электродинамическом пакете, в некоторых случаях для достижения хорошего результата достаточно и этого, первого, этапа. Если соединительный элемент не идеален, показатели не соответствуют модели, то придется добавить некоторые детали и согласующие компоненты.
Назвать переход надежным и согласованным можно в том случае, если показатель КСВ рабочей полосы составляет 1.5 на пару разъемов. При проверке стабильности переходов можно воспользоваться следующими методиками:
- Построение диаграммы Вольперта-Смита.
- Поиск частотной зависимости КСВ. Это хороший метод для того, чтобы понять особенности функционирования всей линии передачи данных, однако, с его помощью сложно отыскать конкретный компонент, из-за которого согласование нарушается.
- Изучение временной области. Наиболее совершенная методика согласования, позволяющая получить точные результаты для максимально качественной настройки, демонстрирующая характеристики волнового сопротивления во всех интересующих точках.
Теория, в соответствии с которой распространяются волны, позволяет сделать вывод о прямой зависимости между диаметром штыря соединительного элемента с шириной металлической полосы, расположенной на печатной плате. Если полоска узкая, меньше миллиметра, то классические штыри, диаметр которых составляет 1.3 миллиметра, использовать не следует.