Коаксиальный электрический соединитель
Коаксиальный радиочастотный разъём (RF-разъём, англ. radio frequency connector; коаксиальный соединитель, англ. coaxial RF connector) — электрический соединитель, предназначенный для соединения коаксиального кабеля с оборудованием и для соединения (сочленения) двух коаксиальных кабелей друг с другом.
Поскольку разъёмное соединение состоит из двух частей, соединители бывают двух видов: вилки (штыревая часть) и розетки (гнездовая часть).
Присоединительные элементы представляют собой сборки из двух - трёх вилок или розеток и называются адаптерами.
Конструкция разъёмов
[править | править код]Разъёмы представляют собой коаксиальную линию, заполненную диэлектриком. Волновое сопротивление линии зависит:
- от отношения диаметров внутреннего проводника и внутренней площади поверхности внешнего проводника;
- от материала диэлектрика.
Стандартные значения волнового сопротивления: 50 Ом и 75 Ом. Материалы диэлектрика:
- фторопласт (политетрафторэтилен (тефлон));
- полиэтилен;
- полистирол.
Гнездовые контакты разъёмов, используемых в сверхвысокочастотном диапазоне или для измерительных целей, изготавливаются из бронзы и покрываются тонким слоем серебра или золота.
Классификация разъёмов
[править | править код]- По способу сочленения (соединения) разъёмы бывают:
- резьбовые;
- байонетные;
- врубные.
- По назначению разъёмы бывают:
- кабельные (устанавливаются на концы кабелей);
- приборные;
- приборно-кабельные;
- разъёмы, устанавливаемые на печатные платы.
Обозначения разъёмов
[править | править код]Российские разъёмы
[править | править код]- 1‑й элемент (два знака): буквы «СР» — соединитель радиочастотный.
- 2‑й элемент (необязательный): буква «Г» — герметичное исполнение.
- 3‑й элемент (два знака): номинальное значение волнового сопротивления:
- 4‑й элемент: дефис (-).
- 5‑й элемент (неопределённое количество знаков): порядковый номер разработки.
- 6‑й элемент: указание материала диэлектрика:
- «П» — полиэтилен;
- «Ф» — фторопласт (политетрафторэтилен);
- «С» — полистирол;
- «К» — керамика;
- «В» — высокочастотные пресс-порошки.
- 7‑й элемент (необязательный): буква «В» — всеклиматическое исполнение.
Некоторые специальные типы разъёмов имеют свои особые обозначения.
Международные разъёмы
[править | править код]Мировые производители разъёмов используют разные системы маркировки. В одной из наиболее распространённых систем[1] обозначение разъёмов состоит из следующих частей:
- буква;
- трёхзначное число;
- буква.
Например: «B-212 °F», где первая буква обозначает серию разъёма.
Распространённые виды разъёмов
[править | править код]Обозначение русское | Обозначение международное | Волновое сопротивление, Ом | Сечение канала, мм/мм | Сочленение | Предельная частота, ГГц | Розетка | Вилка |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Тип-II по ГОСТ 13317-80 | 7/16 | 50 | 16/6,95 | М27×1,5 | 7,5 | ||
Тип III «Экспертиза» по ГОСТ 13317-80 | Тип N | 50 | 7/3,04 | М16×1 (для III), дюймовая (для N) | 12,4/7,5 | ||
Тип IV «ВР» по ГОСТ 13317-80 | нет аналога | 50 | 13,5/4,1 | М18×1 | 10/3 | ||
Тип V по ГОСТ 13317-80 | Тип BNC 50 Ω | 50 | 7/2,15 | байонет | 10 | ||
нет аналога | Тип BNC, 75 Ω | 75 | байонет | ||||
Тип VI «ШВР» по ГОСТ 13317-80 | нет аналога | 50 | 10/4,3 | М20×1 | 10 | ||
Тип VIII по ГОСТ 13317-80 | нет аналога | 75 | 16/4,6 | М27×1,5 | 1 | ||
Тип VII по ГОСТ 13317-80 | нет аналога | 75 | 13,5/2,5 | М18×1 | 3 | ||
Тип IX «Град» по ГОСТ 13317-80 | Тип SMA | 50 | 3,5/1,52 | М6×0,75 (для «Град»), дюймовая (для SMA) | 18 | ||
нет аналога | Тип SMB | 50 | врубной | 4 | |||
нет аналога | Тип TNC | 50 | 7/2,15 | дюймовая резьба | 11 | ||
Ряд соединителей по ВР0.364.016 ТУ | Тип UHF | 50 | 0,5 | Варианты резьбы для ВР: М16×1; М16×1,5 Резьба для UHF: 5/8'-24 UNEF 2 | |||
Тип II по ГОСТ 20265-83 | Тип C 75 Ω | 75 | 13,5/2,5 | байонет | 10 | ||
Тип I по ГОСТ 20265-83 | Тип C 50 Ω | 50 | 13,5/4,1 | байонет | 10 | ||
Телевизионный разъём | IEC_169-2 | 75 | врубной | ||||
Автомобильный разъём | Motorola connector | 75 | врубной | ||||
«Тюльпан» | Тип RCA | 75 | врубной | ||||
нет аналога | Тип FME | 50 | 2 |
BNC
[править | править код]Соединитель/разъём/коннектор BNC (BNC — аббревиатура от англ. bayonet Neill-Concelman) — электрический разъём с байонетной фиксацией. Назван в честь разработчиков: Пола Нейла (англ. Paul Neill) из лаборатории «Bell Labs» и Карла Концельмана (англ. Carl Concelman) из фирмы «Amphenol». Служит для подключения коаксиального кабеля c волновым сопротивлением 50 Ом или 75 Ом и диаметром до 8 мм. Потери в таком разъёме обычно не превышают 0.3 дБ.
Кабели с разъёмами BNC применяются для соединения радиоэлектронных устройств (генераторов, осциллографов и других приборов), а также для построения сетей стандарта Ethernet по технологии 10BASE2.
Кабельному разъёму — штеккеру соответствует приборный разъём — гнездо, устанавливаемый на корпусе устройств.
В разъёмах BNC разной конструкции центральная жила и оплётка коаксиального кабеля могут фиксироваться тремя способами:
- пайкой;
- накруткой;
- обжимом деталей разъёма на кабеле.
Внутри вилки в некоторых исполнениях, например, советские военные разъемы СР имеется резиновый уплотнитель в виде кольца, благодаря чему правильно собранный разъем может давать герметичное соединение.
По форме разъёмы BNC делят на прямые и угловые.
Аббревиатуру «BNC» иногда расшифровывают как «baby Neill-Concelman», «baby n connector», «british naval connector», «bayonet nut connector».
Подтипы BNC
[править | править код]- BNC (на конце кабеля либо припаивается, либо обжимается).
- BNC-F (с резьбовым креплением).
- BNC-Т (Т-коннектор; соединяет сетевой кабель с сетевой платой компьютера по технологии 10BASE-2 стандарта Ethernet).
- BNC-I и BNC-бappeл (I-коннектор; применяются для сращивания двух отрезков «тонкого» коаксиального кабеля).
TNC
[править | править код]Соединитель/разъём/коннектор TNC (TNC — аббревиатура от англ. threaded Neill-Concelman) — версия разъёма BNC с резьбовым соединением. Разъём имеет волновое сопротивление 50 Ом и подходит для частот 0-11 ГГц. Более эффективен для сверх высоких частот (СВЧ), чем разъём BNC. Разработан в конце 1950-х и назван в честь разработчиков: Пола Нейла (англ. Paul Neill) из лаборатории «Bell Labs» и Карла Концельмана (англ. Carl Concelman) из фирмы «Amphenol». Используется в радио- и проводной технике.
SMA
[править | править код]Соединитель/разъём/коннектор SMA (SMA — аббревиатура от англ. sub-miniature version A) — разъём для подключения коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом. Разработан в 1960-х годах. Используется в СВЧ-устройствах. Обладает повышенной надёжностью и прочностью. Имеет резьбовое соединение 1/4"-36 (соответствует примерно М6x0,75). Вилка (разъём типа «папа») имеет 0.312-дюймовую (7.925 мм) шестигранную гайку, внутреннюю резьбу и выступающий контакт. В разъёмах SMA используется диэлектрик из политетрафторэтилена.
Разъёмы SMA рассчитаны на 500 циклов подключения — отключения при условии правильной затяжки гайки. Для правильной затяжки требуется установить 5/16‑дюймовый динамометрический ключ:
Разъёмы SMA рассчитаны на работу от переменного тока частотой до 18 ГГц, но некоторые версии рассчитаны на 26.5 ГГц.
Для других частот используют разъёмы, подобные разъёмам SMA:
- 3.5‑мм разъёмы, рассчитанные на частоты до 34 ГГц;
- 2.92-мм разъёмы (также известные как разъём типа K или 2.9‑мм разъёмы), рассчитанные на частоты до 46 ГГц.
Эти разъёмы, как и разъёмы SMA, имеют наружную резьбу (могут соединяться со SMA), но в качестве диэлектрика используют воздух. При соединении с низкокачественными разъёмами SMA срок службы соединения уменьшится.
Соединители/разъёмы/коннекторы RP-SMA (англ. reverse polarity SMA) — разъёмы SMA, в которых проводники переставлены местами: внешний проводник кабеля соединён со штырём соединителя, а внутренний проводник кабеля — с периферийным контактом соединителя (разъёмы с обратной полярностью, инверсные SMA-разъёмы).
Разъёмы RP-SMA и RP-N применяются для защиты оборудования и измерительной техники от постоянного электрического тока, который может передаваться по кабелям, например, для питания выносного (уличного) модуля, усилителя или приёмо-передатчика. Из-за наличия такого тока оборудование, не имеющее встроенной защиты, может выйти из строя.
Напряжение на центральной жиле кабеля может составлять:
- для бытовых устройств: +12 В (реже +24 В);
- для устройств оператора: -60 В…-48 В (напряжение отрицательное, так как положительное напряжение неизбежно приведёт к коррозии кабеля).
SMB
[править | править код]Соединитель/разъём/коннектор SMB (англ. sub-miniature version B) — разъём для подключения коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом или 75 Ом. Разработан в 1960-х годах. Разъёмы SMB меньше, чем разъёмы SMA. Предназначены для кабелей двух типов:
- кабель 2.6/50+75 S (внешний диаметр — 3 мм; внутренний диаметр — 1.7 мм);
- кабель 2/50 S (внешний диаметр — 2.2 мм; внутренний диаметр — 1 мм).
Соединитель/разъём/коннектор SSMB — уменьшенный разъём SMB. Характеристики:
- волновое сопротивление: 50 Ом;
- ток: постоянный;
- рабочая частота: 12.4 ГГц.
SMC
[править | править код]Соединитель/разъём/коннектор SMC (англ. sub-miniature version C) — разъём для подключения коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом или 75 Ом. Разработан в 1960-х годах. Отличается низким уровнем шума. Характеристики:
- ток: постоянный;
- частота: до 10 ГГц;
- диаметр коаксиального кабеля: от 2 мм до 3 мм.
Разъёмы SMC фиксируются с помощью резьбы. Число витков резьбы: от 10 до 32. На разъёмы может быть нанесён слой золота, никеля, серебра или других металлов. Применяются для соединения Wi-Fi оборудования с антеннами и в СВЧ-устройствах с повышенными требованиями к защите от вибраций.
FME
[править | править код]Соединитель/разъём/коннектор FME — разъём для подключения коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом. Предназначен для работы на частотах до 2 ГГц включительно.
Используются для соединения конечных устройств систем подвижной связи, радиоудлинителей, сотовых терминалов и др. с мобильными антеннами. В частности, применяются для подключения антенн GSM.
Адаптирован к интерфейсам UHF, Mini UHF, TNC, BNC и N.
Конструкция гнезда соединителя (англ. rotating nipple) позволяет кабелю поворачиваться на 360°; предусмотрена резьба для фиксации соединения накидной гайкой (удобство подключения аппаратуры мобильной связи).
Существуют модификации для коаксиальных кабелей RG-58, RG-59, RG-174.
F
[править | править код]Соединитель/разъём/коннектор F. Разработан для телевизионного оборудования. На сегодняшний день является самым дешёвым разъёмом для высоких частот (ВЧ). Центральная жила кабеля используется для соединения. Работает с частотами до 2150 МГц.
Разъёмы F, обычно, рассчитываются для коаксиальных кабелей диаметром до 7 мм. В разъёмах для кабелей диаметром до 11 мм используются специальные вставки и насадки на центральную жилу.
В разъёмах F резьба дюймовая: 3/8"-32UNEF, 32 нитки на дюйм.
Коаксиальные адаптеры
[править | править код]Коаксиальные переходы
[править | править код]Коаксиальный переход[2]/переходник — комбинация из двух коаксиальных разъёмов, соединённых коротким жёстким отрезком коаксиальной линии. Переходы предназначены для сращивания коаксиальных кабелей между собой или для стыковки коаксиальных трактов с разным сечением канала.
Кроме коаксиальных, существуют коаксиально-волноводные и коаксиально-полосковые переходы, используемые для стыковки коаксиальных каналов с волноводами или с полосковыми линиями.
Классификация переходов
[править | править код]- Переходы одного присоединительного ряда называются одноканальными, разных присоединительных рядов — межканальными.
- Переходы по области применения:
- общего назначения;
- измерительные (прецизионные) (к таким проходам предъявляются повышенные требования по неоднородности тракта и переходным сопротивлениям).
- Переходы по конструктивному исполнению (разные конструктивные исполнения выпускают для удобства применения):
- прямые (измерительные переходы бывают только прямыми);
- уголковые (Г-образные).
Согласование в переходах
[править | править код]- Межканальные переходы, как правило, имеют разъёмы с одинаковым волновым сопротивлением (50 Ом или 75 Ом). Простые (несогласованные) переходы с разъёмами разного сопротивления существуют, но используются редко (обычно — на низких частотах).
- Иногда при согласовании переходов с разным волновым сопротивлением к концам проводников подключают высокочастотный резистор. Недостатки: такой переход имеет согласование только в одну сторону; рассеивание (потеря) мощности на резисторе. Чаще резисторов применяются четвертьволновые или экспоненциальные трансформаторы — специальные переходы, содержащие провод с переменным диаметром. В четвертьволновых трансформаторах сечение провода меняется по длине скачкообразно, а в экспоненциальных — плавно.
Российские измерительные переходы
[править | править код]Тип перехода | Волновое сопротивление, Ом | Типы каналов | Частоты, ГГц |
---|---|---|---|
Э2-11 | 50 | II — II | до 7,5 |
Э2-12 | 75 | VIII — VIII | до 3 |
Э2-13…16 | 50 | II — VI | до 7,5 |
Э2-17…20 | 50 | II — IV | до 3 |
Э2-21…24 | 75 | VIII — VII | до 1 |
Э2-25…28 | 50 | II — V | до 7,5 |
Э2-29…32 | 50 | VI — IV | до 10 |
Э2-33…36 | 50 | VI — IV | до 3 |
Э2-37…40 | 50 | VI — V | до 10 |
Э2-111/1…4 | 50 | III — II | до 7,5 |
Э2-112/1,2 | 50 | III — III | до 18 |
Э2-113/1…4 | 50 | III — IV | до 3 |
Э2-114/1…4 | 50 | III — V | до 10 |
Э2-115/1…4 | 50 | III — VI | до 10 |
Э2-41…48 | Коаксиально-волноводные | ||
Э2-107…110 | Коаксиально-волноводные | ||
Э2-116 | Коаксиально-полосковый |
Коаксиальные тройники
[править | править код]- Коаксиальные тройники применяются для разветвления электромагнитного сигнала на два канала. Простые тройники не обеспечивают согласования в линии (из-за того, что две нагрузки подключаются параллельно), поэтому их используют в случаях, когда рассогласование несущественно.
- Для разветвления электромагнитной энергии на сверхвысоких частотах иногда применяют специальные тройники, у которых плечи сделаны в виде согласующих четвертьволновых отрезков линии, однако, такие устройства могут работать только в узком диапазоне частот, для которого они предназначены.
- Для ответвления части энергии от основного канала существуют специальные тройники, у которых одно из плеч связано с основным трактом либо через конструктивную ёмкость, либо с помощью витка связи, однако, чаще в таких случаях используется направленный ответвитель.
История
[править | править код]- Первый pадиочастотный соединитель (UHF connector) был создан E. C. Quackenbush из фирмы «American Phenolic Co» (позднее переименованной в «Amphenol») в начале 1940-х годов.
- В 1958 году J. Cheal из фирмы «Bendix research laboratory» (США) pазработал первый миниатюрный соединитель с предельной частотой 10 ГГц для системы активного допплеровского радара (с рабочей длиной волны 5.5 см). Этот соединитель получил название BRM (англ. bendix research miniature). В pезультате его усовершенствования фирмой «M/A-COM Omni-Spectra» (США) в 1962 году появился соединитель OSM.
- N-соединитель разработан Полом Нейлом (англ. Paul Neill) из лаборатории «Bell Labs» и является первым соединителем, наиболее полно отвечающим требованиям сверх высоко частотного (СВЧ) диапазона.
Основные нормируемые характеристики
[править | править код]- Номинальное волновое сопротивление.
- Номинальная площадь сечения канала и её допустимые отклонения.
- Верхняя предельная частота.
- Предельный коэффициент стоячей волны (КСВ).
- Прочность изоляции.
- Диапазон напряжений.
- Сопротивления контактов.
- Вносимые потери.
См. также
[править | править код]- Электрический разъём
- Соединитель/разъём/коннектор RCA
- Коаксиальный кабель
- Коаксиальные трансформаторы
Литература и документация
[править | править код]Литература
[править | править код]- Справочник по элементам радиоэлектронных устройств: Под ред. В. Н. Дулина и др. — М.: Энергия, 1978
- Краткий справочник конструктора РЭА. Под ред. Р. Г. Варламова — М.: Сов. Радио, 1972
- Джуринский К. Б. Коаксиальные радиокомпоненты нового поколения для микроэлектронных устройств СВЧ. Справочные материалы по электронной технике — ОНТИ, 1996
- Джуринский К. Б. Миниатюрные коаксиальные радиокомпоненты для микроэлектроники СВЧ: соединители, коаксиально-микрополосковые переходы, адаптеры, СВЧ-вводы, низкочастотные вводы, изоляционные стойки, фильтры помех — Техносфера, 2006
- Савченко В. С., Мельников А. В., Карнишин В. И. Соединители радиочастотные коаксиальные — М.: Сов. радио, 1977, 48 с.
Нормативно-техническая документация
[править | править код]- ГОСТ 20265-83. Соединители радиочастотные коаксиальные. Присоединительные размеры.
- ГОСТ 13317-89. Элементы соединения СВЧ трактов радиоизмерительных приборов. Присоединительные размеры.
- ГОСТ РВ 51914-2002. Элементы соединения СВЧ трактов электронных измерительных приборов. Присоединительные размеры.
- ГОСТ 21962-76. Соединители электрические. Термины и определения.
- ГОСТ 18238-72. Линии передачи сверхвысоких частот. Термины и определения.
- ОСТ4-Г0.364.024-71. Переходы коаксиальные. Руководство по выбору.
- ОСТ5-8772-86. Переходы волноводно-коаксиальные. Конструкция, размеры, технические требования, правила приемки и методы испытаний.
- ЧТУ ВР0.364.016 ТУ-65. Вилки кабельные, переходы, розетки и тройники с резьбовым соединением.
- ТУ 11-АГ0.364.204ТУ-80. Соединители радиочастотные коаксиальные вилки и розетки.
- ТУ 107-ВР0.364.060ТУ-88. Соединитель радиочастотный коаксиальный.
- ТУ 88-НТДИ.004ТУ-91. Соединители радиочастотные коаксиальные типа РЦ.00.
- ВРО.364.049 ТУ. Соединители радиочастотные коаксиальные. Технические условия.
- IEC 60169. Соединители радиочастотные. Части 1-36.
- IEC/TR 61141 (1992). Соединители коаксиальные радиочастотные. Верхний предел частоты.
Примечания
[править | править код]- ↑ RFConnector.RU : система обозначения разъёмов.
- ↑ Термин «переход» определён в ГОСТ 21962-76 «Соединители электрические. термины и определения».
Ссылки
[править | править код]- Миниатюрные коаксиальные соединители SMA, SMB и SMC для радиоэлектронной аппаратуры СВЧ // Электронные компоненты, 2001, № 1.
- Наиболее распространённые коаксиальные радиочастотные соединители
- Элементы радиочастотных линий передачи
Этот раздел описывает ситуацию применительно лишь к одному региону, возможно, нарушая при этом правило о взвешенности изложения. |
Для улучшения этой статьи желательно:
|