Un connecteur de radiofréquence est une sorte de dispositif de connexion qui peut transmettre des signaux de radiofréquence avec une petite perte et la réflexion et de fournir des connexions rapides et répétées dans le système de transmission par radiofréquence. Il est principalement composé de contacts, isolants, coques et accessoires.
Le connecteur à radiofréquence doit être sélectionné pour un contact fiable, de bonnes propriétés conductrices et isolantes, une résistance mécanique suffisante et le nombre de temps de branchement répond aux exigences des normes internationales et nationales pertinentes. En même temps, il y a beaucoup de facteurs qui déterminent la série et les modèles de connecteur, parmi lesquels le câble de correction et la gamme de fréquence d’utilisation sont les facteurs principaux. Dans la pratique de l’ingénierie, rendre le diamètre du connecteur et le diamètre du câble aussi près que possible pour minimiser la réflexion. Plus la différence entre le diamètre du câble et le diamètre du connecteur est grande, plus les performances sont performances. La réflexion augmente habituellement en fonction de la fréquence, et généralement les connecteurs plus petits fonctionnent généralement bien à des fréquences plus élevées. Pour les très hautes fréquences (au-dessus de 26 GHz), des connecteurs air-moyen précis sont nécessaires.
Les facteurs suivants doivent être pris en considération lors du choix d’un connecteur à radiofréquence :
La plage de fréquences détermine la série de connecteurs utilisés. Habituellement, à des fréquences inférieures (en dessous de 6 GHz), des connecteurs push-lock ou baïonnette-lock sont utilisés. Les connexions de verrouillage de fil sont généralement utilisées dans des environnements à faible bruit et performants.
Habituellement, la spécification du câble détermine l’impédance du connecteur.
50 et 75 ohms sont les deux impedances standard les plus couramment utilisés, et de nombreuses séries de connecteurs ont 50 ohms et 75 ohms. Les câbles communs et leurs caractéristiques peuvent être trouvés sur notre site Web. Parfois, à des fréquences inférieures à 500MHz, 50 connecteurs ohm peuvent être utilisés sur des câbles de 75 ohm (ou vice versa) et les performances sont acceptables. La raison en est que généralement 50 connecteurs ohm sont bon marché et ils sont largement utilisés.
En plus de faire correspondre autant que possible la taille du câble et du connecteur afin de minimiser les erreurs, l’interface et le matériau isolant du connecteur sont également des considérations importantes. Les interfaces linéaires à bout et à air connecté (telles que les interfaces de type SMA et N) peuvent fournir des performances de haute fréquence et de faible réflexion, tandis que les interfaces diélectriques qui se chevauchent (telles que BNC et SMB) ont généralement des limitations dans la fréquence et les performances de réflexion. Le graphique qui reflète habituellement les performances du connecteur est le tableau du coefficient de réflexion. Il s’agit d’une méthode de mesure qui décrit combien le signal est réfléchi à partir du connecteur. Il peut être exprimé par coefficient de réflexion, rapport d’onde debout de tension (VSWR) et perte de retour.
Sur la base des exigences élargies pour les interfaces non standard de l’équipement radio dans le chapitre 15 de la Federal Communications Commission (FCC), de nombreux concepteurs choisissent souvent des interfaces de connecteur standard (comme BNC, TNC), mais inverser leur polarité. Parfois, une interface de thread inversé est utilisée.
Dans certaines applications spéciales, les besoins en énergie et en tension sont également un facteur dans la détermination de l’utilisation de connecteurs. Les applications de grande puissance nécessiteront l’utilisation de connecteurs de grand diamètre (tels que les types 7-16 DIN et HN). En général, la puissance de transmission est déterminée par la puissance de transmission du câble, qui est habituellement déterminée en fonction de l’expérience. Le niveau de panne de tension est déterminé par la tension maximale. La capacité de transmission d’énergie diminue avec la fréquence et l’altitude.
Rapport d’onde debout de tension (VSWR) et sa détermination
VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) est une mesure de la quantité de signal retournée du connecteur. Il s’agit d’une unité vectorielle comprenant l’amplitude et les composants de phase. Il est très important de le reconnaître, surtout lorsque nous examinons l’effet composite de plusieurs connecteurs sur une ligne de transmission. L’inadéquation de l’impédance provoquera des réflexions. Si le câble utilisé est 50 ohm impedance, alors le connecteur doit également maintenir 50 ohm impedance. Le changement de taille du câble à la ligne de transmission du connecteur, le diélectrique isolant dans le connecteur et la perte de contact du conducteur sont les principaux facteurs qui causent l’inadéquation. En général, il existe deux méthodes pour déterminer le VSWR d’un connecteur. La première méthode consiste à utiliser la méthode de la « limitation en ligne droite plate » dans toute la bande de fréquences. Par exemple, pour une prise BNC droite avec un câble flexible, le VSWR est spécifié à un maximum de 1,3 à 4GHz. :1 (généralement écrit comme le maximum de 1,3). La deuxième méthode consiste à tenir compte du fait que vswr est une fonction directe de la fréquence typique dans des situations réelles. Avec la prise SMA droite du câble RG-142 B/U, VSWR peut être décrit comme : VSWR=1.15 +0.01*F (GHz) À la fréquence maximale de 12.4GHz. Par exemple, à 2Ghz, le VSWR maximum permis sera de 1,15+2*.01 ou le maximum de 1,17. À 12.4Ghz il sera 1.15+12.4*.01 ou le maximum 1.274. Naturellement, ces valeurs peuvent être converties en perte de rendement ou coefficient de réflexion.
Perte d’insertion et sa détermination
Perte d’insertion, définie comme :
ρ=10*log (Po/Pi), unité dB
Sortie Po----Power
Entrée Pi----Power
Trois raisons principales pour la perte d’insertion :
Perte de réflexion, perte diélectrique et perte de conducteur. La perte de réflexion se réfère à ces pertes de connecteur dues à des ondes debout. La perte diélectrique se réfère à la perte d’énergie se propageant dans les matériaux diélectriques (Téflon, rexolite, delrin, etc.). La perte de conducteur se réfère à la perte causée par la conduction de l’énergie à la surface du conducteur du connecteur. Il est lié à la sélection des matériaux et à l’utilisation de l’électroplaque. En général, la perte d’insertion du connecteur varie de quelques centièmes de dB à quelques dixièmes de dB. Tout comme la méthode de spécification VSWR, elle peut être spécifiée comme « limite de ligne droite plate » ou en fonction de la fréquence. Comme pour l’exemple VSWR, pour les prises BNC droites avec câbles flexibles, dans les conditions d’essai maximales de 3 Ghz, le BNC peut être spécifié comme un maximum de 0,2 dB.
Pour sma, dans des conditions de test 6Ghz, vous pouvez spécifier la perte d’insertion ρ=0.06*(f--GHz)dB. Par exemple, à 4Ghz, la perte maximale d’insertion est de 0,06*2 ou 0,12 dB. Bien que le connecteur puisse être utilisé dans une large gamme de fréquences, il n’est généralement testé qu’à une fréquence spécifique spécifiée parce qu’il s’agit d’un processus précis et long pour mesurer avec précision de très petites pertes. Ce processus de test est défini dans MIL PRF-39012.