Виды коаксиальных переходов

Конструктивные особенности

Классическая конструкция коаксиального перехода состоит из следующих элементов:

• Волновод, основной тракт передачи сигнала. Это передающая линия, проводники которой расположены строго на одной оси.
• Соединители, позволяющие провести надежное подключение к отрезку кабельной линии, передающему или приемному устройству. Различны по типам, представлены как в дюймовом, так и в метрическом исполнении.
• Опорная шайба, выполненная из материала, не проводящего электрический ток. Шайба обеспечивает точное взаимное расположение проводников, исключает смещение их осей относительно друг друга.

От конструкции, деталей, использованных при сборке, зависит один из основных классификационных показателей переходов – сечение коаксиального тракта, то есть пропорция между диаметром внешнего проводника и аналогичным показателем самой детали.

Области эксплуатации

Наиболее универсальными являются коаксиальные переходы общего назначения, подходящие для большинства систем, в отношении которых не действуют особо жесткие требования относительно точности передачи сигнала, устойчивости к помехам, защищенности контактной области от внешних воздействий, будь то электромагнитные поля, механические или атмосферные воздействия.

Также выделяют специализированные аналоги, которые могут быть ориентированы на одну из следующих сфер:

• Измерительные устройства, лабораторное применение. Такие переходы относятся к прецизионному классу, заслуживают более подробного рассмотрения.
• Системы телевизионного вещания.
• Комплексы беспроводной связи.
• Стратегические объекты, оборонная, военная техника.

Прецизионные переходы: особенности

Итак, наиболее широкий класс коаксиальных переходов – общего назначения, однако, при предъявлении к линии передачи сигналов жестких требований, необходимо использовать прецизионные аналоги. Их отличительные особенности выглядят следующим образом:

1. Основу конструкции составляют наиболее технологичные материалы, специальные сплавы, в полной мере устойчивые к коррозии и нагреву, полимеры, выдерживающие термические нагрузки без потери изначальной структурной прочности и плотности. Дополнительно могут использоваться различные покрытия, необходимые для достижения требуемых характеристик. Сплавы палладия и никеля, латунь, бериллиевая бронза, стали сортов 15Х25Т и 29НК, кобальт и даже золото – примеры таких материалов.
2. Высокая точность обработки, шлифовки всех поверхностей и граней, что, в сочетании с грамотным выбором материалов и покрытий, способствует достижению минимального переходного сопротивления.
3. Минимальные вносимые потери.
4. Минимальный коэффициент отражения.
5. Увеличенный эксплуатационный ресурс, составляющий тысячи циклов подключения и отключения без ухудшения базовых характеристик.
6. Стойкость к внешним нагрузкам, способность выдержать продолжительное взаимодействие с влажной средой, трение, вибрации, исключение попадания пыли в контактную область.

Прецизионные переходы помогают в решении следующих задач:

1. Соединение оборудования, сегментов кабелей, формирующих коаксиальную линию передачи сигнала. Точность изготовления прецизионных переходов гораздо выше, чем у стандартных версий, действуют особо жесткие допуски. Они обеспечивают максимальную защиту от изгибов, смещений центральных проводников, что резко снижает качество работы коаксиальной линии.
2. Обеспечение защиты тракта от помех, электрических и других нагрузок. Важен и тот момент, что переходы обеспечивают защиту измерительного оборудования, стоимость которого зачастую измеряется сотнями тысяч рублей, а небольшой сбой способен привести к полному выходу из строя из-за высокой чувствительности внутренних компонентов.
3. Обеспечение максимальной эффективности измерительного оборудования, расширение его базовых функциональных возможностей, исключение погрешностей в процессе замеров.
4. Изменение базовых показателей линии для проведения измерений по определенным алгоритмам.

Классификация по конфигурации

С точки зрения форм-фактора, коаксиальные переходы представлены тремя основными группами:

• Прямые, предполагающие расположение проводников на одной оси. Прецизионные версии могут относиться исключительно к этой категории.
• Г-образные. Угол между проводниками составляет 90 градусов. Использование таких элементов необходимо для резкого изменения направления линии передачи сигнала, прокладки кабелей без значительных, недопустимых радиусов изгиба, либо для упрощения подключения кабелей к оборудованию, что порой невозможно обычными прямыми решениями из-за высокой плотности коммутации.
• Т-образные, тройники, которые могут быть как симметричными, так и асимметричными.

Прочие классификационные особенности

По различным качественным, количественным признакам, коаксиальные переходы можно представить следующими категориями:

1. Панельные. Элементы используются для ввода кабелей в коммутационные шкафы или подключения их к оборудованию. От стандартных их легко отличить даже внешне, за счет панели, фланца. Конструкция обеспечивает плотность контакта, дополнительную герметизацию контактной области, надежную фиксацию на панели за счет винтов или гайки.
2. Герметичные. Особые переходы, предназначенные для вакуумных радиоэлектронных приборов, климатических камер и другой специализированной техники. Герметичность достигается за счет вспомогательных элементов на основе стекловолокна, колец из технологичного эластомера, сохраняющего пластичность даже под выраженными термическими нагрузками.
3. Быстрого соединения. Такие коаксиальные переходы ориентированы на линии передачи высокочастотных сигналов, где необходимо постоянно подключать и отключать оборудование, число стыковок и расстыковок измеряется десятками и даже сотнями циклов в течение дня. Конструкция не обеспечивает столь надежного соединения, как в случае с резьбой, однако, отличается максимальным эксплуатационным удобством.
4. С низким PIM. Это особая серия коаксиальных переходов, ориентированная на тракты, к которым подключено особо чувствительное приемное оборудование и передатчики высокой мощности. Задача элементом с минимальным PIM – снижение нелинейных искажений, из-за которых нарушается надежность работы линии.
5. Сертифицированные по стандартам ATEX. Основная особенность этих переходов – расположение всех токопроводящих элементов в герметичном металлическом корпусе. Это исключает вероятность формирования искры, способной привести к детонации или воспламенению. Такие модули ориентированы на производственные предприятия, объекты электроэнергетики, транспортной инфраструктуры, где действуют особые требования по безопасности.

Также в отдельную категорию нужно выделить коаксиальные переходы формата NMD. Они характеризуются довольно крупными размерами, за счет чего достигается максимальная прочность соединения, защита центрального проводящего контакта от физических нагрузок. Основная область применения NMD – измерительная техника, в первую очередь, векторные анализаторы цепей.