Факторы, влияющие на пропускную способность радиочастотных коаксиальных разъемов
Размер разъема
Для радиочастотных сигналов одной и той же частоты разъемы большего размера обычно обеспечивают более высокую мощность. Например, размеры центрального контакта (штырь и гнездо) напрямую влияют на допустимый ток и, следовательно, на мощность. Среди распространенных коаксиальных разъемов RF разъемы типа 7/16 (DIN), 4,3-10 и N- относительно большие и имеют более крупные центральные контакты; обычно разъем типа N- может выдерживать мощность, в три-четыре раза превышающую мощность разъема SMA. Учитывая широкое распространение разъемов типа N-, большинство пассивных компонентов,-таких как аттенюаторы и нагрузки мощностью более 200 Вт,-доступных на рынке, используют этот интерфейс. Пассивные микроволновые компоненты высокой мощности, такие как нагрузки и аттенюаторы, можно легко найти в интернет-магазине RFbuy.
Рабочая частота
Допустимая мощность радиочастотных коаксиальных разъемов снижается с увеличением частоты сигнала. Изменения частоты сигнала напрямую влияют на потери при передаче и коэффициент стоячей волны по напряжению (КСВН), тем самым влияя на пропускную способность; Такие явления, как скин-эффект, также играют роль. Например, стандартный разъем SMA может выдерживать примерно 500 Вт на частоте 2 ГГц, тогда как его средняя мощность падает до менее 100 Вт на частоте 18 ГГц. В диапазоне миллиметровых- волн фиксированный аттенюатор диаметром 1,85 мм, частота 67 ГГц обычно выдерживает среднюю мощность менее 10 Вт, а нагрузка 1,85 мм, частота 67 ГГц — менее 22 Вт. Существует более широкий диапазон опций для аттенюаторов и нагрузок диаметром 2,92 мм, при этом средняя допустимая мощность достигает 100 Вт.
Коэффициент стоячей волны по напряжению (КСВН)
РЧ-разъемы имеют определенную электрическую длину. В линии передачи конечной длины, если характеристическое сопротивление и сопротивление нагрузки не совпадают, часть напряжения и тока отражается от нагрузки обратно к источнику; это известно как отраженная волна, а сигнал, распространяющийся от источника к нагрузке, является падающей волной. Суперпозиция падающей и отраженной волн создает стоячую волну. Отношение максимального напряжения к минимальному напряжению стоячей волны определяется как коэффициент стоячей волны по напряжению (КСВН), также известный как коэффициент стоячей волны. Отраженные волны потребляют пропускную способность канала, что приводит к снижению мощности передачи.
Вносимая потеря
Вносимые потери (IL) относятся к потере мощности в линии передачи, вызванной введением радиочастотного разъема. Она определяется как отношение выходной мощности к входной мощности. Многие факторы способствуют увеличению вносимых потерь в разъемах, в первую очередь: несоответствие характеристического импеданса, погрешности допусков сборки, зазоры между сопрягаемыми интерфейсами, осевое смещение, боковое смещение, эксцентриситет, точность обработки и качество покрытия. Возникающие в результате потери создают разницу между входной и выходной мощностью и влияют на мощность обработки.
Высота над уровнем моря и атмосферное давление
Изменения давления воздуха изменяют диэлектрическую проницаемость воздушного зазора; кроме того, низкое давление способствует ионизации воздуха, что приводит к коронному разряду. Увеличение высоты приводит к снижению давления воздуха и снижению мощности.
Контактное сопротивление
Контактное сопротивление ВЧ-разъема — это сопротивление в точках контакта между внутренним и внешним проводниками при соединении; Обычно оно находится в диапазоне миллиомов, и его следует поддерживать как можно меньшим. Этот параметр в первую очередь оценивает механические характеристики контактов; измерения должны исключать влияние объемного сопротивления и сопротивления паяного соединения. Контактное сопротивление вызывает выделение тепла в точках контакта, препятствуя передаче-мощных микроволновых сигналов.
Материалы разъемов
Для разъемов одного и того же типа мощность обработки варьируется в зависимости от используемых материалов.
Упомянутые выше показатели мощности относятся к мощности непрерывного излучения (CW); Мощность обработки обычно выше для импульсных входных сигналов. Поскольку эти факторы являются переменными и взаимозависимыми,-и формулы прямого расчета не существует,-для отдельных разъемов обычно не указывается номинальная мощность. Мощность и мгновенная (менее 5 мкс) пиковая мощность обычно указываются только для пассивных СВЧ-компонентов, таких как аттенюаторы и нагрузки. Обратите внимание, что плохое согласование импеданса во время передачи, приводящее к высокому коэффициенту стоячей волны (КСВ), может привести к тому, что мощность, испытываемая разъемом, превысит входную мощность. В качестве общей меры предосторожности мощность, подаваемая на разъем, не должна превышать половину его максимальной номинальной мощности.