Koncentryczne złącza RF są ważnymi elementami transmisji RF w polu mikrofalowym i są szeroko stosowane w różnych urządzeniach/elementach mikrofalowych, sprzęcie do komunikacji mikrofalowej, instrumentach i systemach radarowych.
Typy złączy koncentrycznych RF: Wraz z szybkim rozwojem komunikacji bezprzewodowej i technologii radarowej w ostatnich latach, zwiększenie zasięgu transmisji systemu wymaga zwiększenia mocy transmisji systemu. Jako część całego systemu mikrofalowego, złącza koncentryczne RF muszą być w stanie sprostać wysokim-wymaganiom w zakresie transmisji mocy. Inżynierowie RF często przeprowadzają także testy i pomiary-wysokiej mocy, a różne urządzenia mikrofalowe i komponenty używane do testowania również wymagają-dużej mocy. Stwarza to coraz wyższe wymagania dotyczące mocy złączy koncentrycznych RF, co jest kluczowym wskaźnikiem jakości złączy koncentrycznych RF. A zatem, ile wiesz na temat mocy złączy koncentrycznych RF? Moc złączy koncentrycznych RF to złożone zagadnienie, na które wpływa wiele czynników, z których niektóre oddziałują na siebie. Czynniki te obejmują przede wszystkim rozmiar złącza (w tym rozmiar otworu), częstotliwość roboczą, materiał korpusu, materiał izolacyjny, niezawodność styku, rezystancję styku, współczynnik fali stojącej napięcia (VSWR), temperaturę otoczenia i wysokość. Poniższy rysunek pokazuje zalecane wartości mocy Megaphase dla różnych złączy RF przy różnych częstotliwościach. Projektując produkty RF, można wybrać odpowiednie złącze w oparciu o częstotliwość roboczą produktu i moc wyjściową.
Następnie szczegółowo wyjaśnimy czynniki wpływające na moc złączy koncentrycznych RF. W przypadku sygnałów RF o tej samej częstotliwości większe złącza mają większą zdolność przenoszenia mocy. Na przykład rozmiar otworu w złączu jest powiązany z obciążalnością prądową złącza, która jest bezpośrednio powiązana z mocą. Wśród powszechnie używanych złączy koncentrycznych RF, złącza typu 7/16 (DIN), 4,3-10 i N- są stosunkowo duże, co odpowiada większym rozmiarom otworów. Ogólnie rzecz biorąc, wydajność złącza typu N-jest w przybliżeniu trzy do czterech razy większa niż w przypadku złącza SMA. Ta zwiększona popularność złączy typu N- wyjaśnia, dlaczego większość elementów pasywnych sprzedawanych na rynku, takich jak tłumiki i obciążenia o mocy znamionowej powyżej 200 W, wykorzystuje złącza typu N-. RFbuy (www.rfbuy.com) zapewnia wygodny dostęp-do obciążeń o dużej mocy, tłumików i innych pasywnych elementów mikrofalowych. Zdolność przenoszenia mocy złączy koncentrycznych RF zmniejsza się wraz ze wzrostem częstotliwości sygnału. Zmiany częstotliwości nadawanego sygnału wpływają bezpośrednio na straty w transmisji i współczynnik fali stojącej napięcia (VSWR), co z kolei wpływa na moc transmisji. Ponadto mogą również występować efekty skórne. Na przykład typowe złącze SMA ma moc wyjściową wynoszącą około 500 W przy 2 GHz, ale średnią moc wyjściową mniejszą niż 100 W przy 18 GHz. Według RFbuy RF Mall (www.rfbuy.com) większość elementów pasywnych, takich jak tłumiki i obciążenia, pracujących przy częstotliwościach powyżej 18 GHz, ma średnią moc znamionową mniejszą niż 100 W. W przypadku częstotliwości fal milimetrowych stały tłumik 1,85 mm 67 GHz ma średnią moc znamionową mniejszą niż 10 W, a obciążenie 1,85 mm 67 GHz ma średnią moc znamionową mniejszą niż 22 W. Dostępny jest szerszy wybór tłumików i obciążeń 2,92 mm, ze średnią mocą znamionową do 100 W. Złącza RF są projektowane z określoną długością elektryczną. W przypadku linii o skończonej-długości, gdy impedancja charakterystyczna i impedancja obciążenia są różne, część napięcia i prądu z obciążenia jest odbijana z powrotem do źródła zasilania. Fala ta nazywana jest falą odbitą, natomiast napięcie i prąd płynący z zasilacza do obciążenia nazywane są falą padającą. Połączona fala padająca i odbita nazywana jest falą stojącą. Stosunek maksymalnych i minimalnych wartości napięcia fali stojącej nazywany jest współczynnikiem fali stojącej napięcia (znanym również jako współczynnik fali stojącej). Fale odbite zajmują pojemność kanału, zmniejszając moc transmisji. Strata wtrąceniowa (IL) odnosi się do utraty mocy w linii spowodowanej wprowadzeniem złącza RF. Definiuje się ją jako stosunek mocy wyjściowej do mocy wejściowej. Na tłumienie złącza wpływa wiele czynników, w tym niedopasowanie impedancji charakterystycznej, błędy precyzji montażu, luz powierzchniowy-połączenia współpracującego, nachylenie osi, przesunięcie boczne, mimośrodowość, dokładność obróbki i poszycie. Strata powoduje różnicę pomiędzy mocą wejściową i wyjściową, co wpływa również na obsługę mocy. Zmiany ciśnienia powietrza na wysokości powodują zmiany stałej dielektrycznej segmentów powietrza, a przy niskim ciśnieniu powietrze jest bardziej podatne na jonizację, wytwarzającą koronę. Im większa wysokość i niższe ciśnienie powietrza, tym niższa zdolność przenoszenia mocy. Rezystancja styku: Rezystancja styku złącza RF odnosi się do rezystancji w punkcie styku pomiędzy przewodami wewnętrznym i zewnętrznym, gdy złącze jest połączone. Zwykle mierzy się go w miliomach i należy go utrzymywać na jak najniższym poziomie. Ocenia przede wszystkim właściwości mechaniczne styków, a podczas pomiaru należy wyeliminować wpływ rezystancji objętościowej i rezystancji złącza lutowniczego. Rezystancja styków powoduje nagrzewanie styków, co utrudnia przesyłanie sygnałów mikrofalowych o dużej mocy. Materiały złącza: Obciążalność tego samego złącza może się różnić w zależności od zastosowanych materiałów.