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高速射頻聯結器5大雷區

聯結器是電子測量中必不可少的重要部件,無論測試儀表還是DUT,無論線纜還是附件,處處都有形形色色的不同聯結器的身影。對於測試工程師而言,經常用到的聯結器有N型、BNC型、SMA型、3。5 mm、2。92 mm、2。4 mm、1。85 mm、1 mm這幾種。我們先來選取一些比較常用的聯結器瞭解一下:

高速射頻聯結器5大雷區

SMA聯結器

由Bendix  Scintilla公司在50年代設計,成本低,普及度高。內部由PTFE填充,因此高頻效能差。外導體的壁比較薄,非常容易被磨損和損壞,因而可靠性差。

3。5mm聯結器

最初由惠普公司(是德科技的前身)開發,早期由安費諾公司製造。它的設計理念是打造堅固耐用的物理介面,尺寸上與常見的SMA相匹配,使用壽命可達數前次連線。它的內導體由一個塑膠環而不是介電材料支撐,因此工作頻率大大提升。3。5mm陰頭內導體有幾種不同型別,四瓣插槽,或精密無槽。

2。92mm 聯結器

這種聯結器由安立公司設計,通常被稱為K頭,可不受模式限制在最高40GHz的頻率範圍內使用。它可與SMA和3。5mm聯結器匹配,但是不確定度會增加,不適用於精密測量,並且容易損壞。

2。4mm 聯結器

這種聯結器由惠普(是德科技的前身)、安費諾和M/A-COM公司開發,本質上是3。5mm聯結器的縮小版,因此最大頻率也大大提高了。2。4mm聯結器廣泛應用於50GHz系統中,實際可以工作到60GHz。這種設計透過增加聯結器外壁厚度並加固陰頭引腳,消除了SMA和2。92mm容易損壞的缺點。2。4mm聯結器不能與3。5mm,2。92mm,SMA混用,實際上它的螺紋設計就是要防止與3。5mm等聯結器混用。

1。85mm 聯結器

由惠普公司(是德科技的前身)於20世紀80年代中期開發,是2。4mm的縮小版,最初設計用於67GHz頻率,實際可工作至70GHz。1。85mm聯結器可以與2。4mm機械相容。1988年惠普向外界公開了自己的設計,以鼓勵聯結器型別的標準化。

1。0mm 聯結器

這種聯結器是目前工作頻率最高的同軸聯結器。在1989年由惠普公司(是德科技的前身)的Paul Watson發明,工作頻率標定在110GHz,但是實際頻率可以工作到120GHz,有些版本甚至可以達到140GHz。由於它的體積小,連線時很容易受損,需要使用單獨的力矩扳手,並且嚴格遵循操作說明進行操作。

以上這些耳熟能詳,朝夕相處的聯結器名字裡都帶有直徑尺寸。這個標註的尺寸指的是外導體的內徑。這一尺寸和內導體的外徑一起,直接決定了聯結器的最高工作頻率以及散射效能(S引數)。

高速射頻聯結器5大雷區

因此,不正確地使用聯結器會導致錯誤的測試結果,而另一方面,劣質或磨損的聯結器會損壞其他昂貴儀表和線纜的介面。

所以,日常使用聯結器必須千萬小心避雷。

2。4 mm的聯結器不能與2。92 mm,3。5 mm,SMA的聯結器混用。不正確的使用方法會造成永久性機械損壞。有問題的聯結器需要及時棄用,否則會影響到與之連線的其他裝置。例如偏針的陽性聯結器會損壞與之相連的陰性聯結器內導體。

徒手擰聯結器時,會帶來很差的測試結果。下圖是一個真實的1。85 mm聯結器S21相位的重複性實驗結果。由於沒有使用力矩扳手,相位結果在30 GHz發生跳變。後面的資料表格詳細比較了測量誤差——頻率越高,誤差越大。

高速射頻聯結器5大雷區

高速射頻聯結器5大雷區

第三個大雷區,就是使用錯誤的力矩扳手來擰聯結器。使用力矩扳手的原因, 是確保每次連線所施加的力都是一樣的,也就是每次都一樣鬆緊,這樣可以獲得可重複的測量結果,並且保證不會由於用力過猛傷害連線頭。所以,不同的連線頭由於其尺寸、材料、屬性的不同,需要使用不同的力矩扳手,下面這個表給大家做參考。

高速射頻聯結器5大雷區

還有些時候,力矩扳手都選對了,但是,依然造成了聯結器的損壞。這又是為什麼?很簡單,您的方法錯了。是的,方法很重要,比如,力矩扳手把握的位置、角度,等等。我們剛才所說的這麼多聯結器中,1。0 mm聯結器尤為脆弱,因此在連線時更需要

嚴格遵循操作步驟

。我們特意準備了下面這個小影片,給大家詳細講解1。0 mm聯結器連線的操作步驟。

我們在有些使用者的現場,發現大家把所有的聯結器都裝在一個盒子裡的情況。這樣的好處是存取方便。但是帶來的問題就是,每次尋找聯結器的時候,需要在盒子裡翻找,聯結器會發生碰撞,容易造成機械磨損,由於尺寸的改變影響阻抗,從而導致效能下降;甚至可能最終導致聯結器的損壞。因此,我們建議聯結器分開收納。如果一定要集中在一起,可以找一塊防靜電的材料,按照聯結器尺寸挖一些凹槽,把聯結器分別放入。這樣一目瞭然,方便存取,也能很好的保護聯結器不受損壞。