СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №9/2013

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 31 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2013 дано отделение (Microwave Products Division) разработки и производства радиочастотных соединителей с улуч- шенными электрическими параме- трами: минимальным КСВН, высо- ким экранным затуханием и малы- ми потерями СВЧ. Эти соединители были предназначены, прежде всего, для линий передачи сигналов милли- метрового диапазона длин волн, а так- же для работы при повышенных тем- пературах. По объёму и номенклату- ре выпускаемой продукции Southwest Microwave уступает таким мировым лидерам, как Amphenol, Tyco, Radiall, Rosenberger и Molex. Однако Southwest Microwave производит наиболее при- меняемые типы соединителей (более 200 моделей) для диапазона частот 18–50 ГГц с уникально высоким уров- нем параметров. В результате многолетней рабо- ты по совершенствованию стандарт- ной коаксиальной линии соедините- ля SMA компании Southwest Microwave удалось создать соединители, назван- ные Super SMA, с уникальными пара- метрами, – диапазоном рабочих частот 0–27 ГГц и экранным затуха- нием –100 дБ. При создании Super SMA в стандартный соединитель SMA были внесены следующие конструктивные изменения. 1. Разъём SMA имеет ровные (без ступенек) внутреннюю поверхность наружного проводника и наружную поверхность изолятора. В соедините- ле Super SMA указанные поверхности выполнены с компенсационными сту- пеньками. 2. Для изготовления изолятора фто- ропласт с диэлектрической проница- емостью 2,05 был заменён материа- лом с диэлектрической проницаемо- стью 1,82. Благодаря этому внутренний диаметр наружного проводника розет- ки был уменьшен с 4,1 до 3,91 мм, при этом наружный диаметр внутреннего проводника сохранился прежним – 1,27 мм. 3. Внутренний диаметр наружного проводника вилки уменьшен с 4,1 до 3,5 мм, но поскольку материал изоля- тора оставлен прежним (фторопласт), для сохранения волнового сопротивле- ния 50 Ом наружный диаметр внутрен- него проводника пришлось уменьшить с 1,27 до 1,08 мм. 4. В результате этих изменений тол- щина стенки соединителя в плоско- сти контактирования вилки и розетки (reference plane) увеличилась на 38% – с 0,23 (SMA) до 0,318 мм (Super SMA). При этом повысилась жёсткость кон- струкции, увеличилась площадь кон- тактирования, за счёт чего улучшились электрические параметры соединителя Super SMA. Дополнительным преимуще- ством этой конструкции является луч- шая совместимость с 2,9 мм соедини- телем в результате сближения их раз- меров в плоскости контактирования. 5. При совершенствовании коакси- альной линии были учтены и скомпен- сированы неоднородности, вызванные прорезями гнездового контакта с ламе- лями и его сужением на конце. 6. Внутренний проводник Super SMA с большой точностью установлен кон- центрично с наружным проводником и жёстко закреплён в нём термостой- ким компаундом. Известные способы закрепления (зубчиком на проводнике, эпоксидным столбиком и др.) [2] были отвергнуты, т.к. они вносят неоднород- ность в коаксиальную линию, а наи- более широко применяемый способ закрепления эпоксидным столбиком (патент США 3.292.117) предполага- ет сверление отверстия в корпусе сое- динителя для введения компаунда, в результате этого ухудшается экран- ное затухание. Компания Southwest Microwave раз- работала две версии соединителей Super SMA: 1. С предельной рабочей температу- рой +125°С, названные «Old Standard»; 2. С предельной рабочей температу- рой +165°С, – Extended Power Super SMA «New Standard». Электрические параметры соеди- нителей обеих версий одинаковы, но соединители «New Standard» обеспе- чивают прохождение повышенной мощности СВЧ. Средняя величина про- пускаемой мощности (диапазон частот 12,4–18 ГГц, температура 125 ° С) у этих соединителей на 100 Вт больше, чем у других соединителей SMA. Компания Southwest Microwave выпускает большое число (125 моде- лей) составных соединителей Super SMA: сочетание собственно соедини- теля (СВЧ-разъёма) и 50 Ом металло- стеклянного ввода с диаметром цен- трального проводника ввода 0,30; 038; 0,46 или 0,51 мм. Ввод впаивают в кор- пус изделия. Соединение внутренних проводников ввода и разъёма происхо- дит при введении центрального прово- дника ввода в цангу внутреннего про- водника разъёма. Разъём с фланцами квадратной, прямоугольной или усе- чённой прямоугольной формы с 4 или 2 отверстиями крепится винтами к кор- пусу изделия (см. рис. 3а). Если герме- тичность изделия не регламентируется, вместо металлостеклянного ввода при- меняют заменяемые штыри, вставлен- ные во фторопластовый изолятор или без него (см. рис. 3б). Все фланцевые соединители кон- тактируют с корпусом изделия при- жатием к корпусу кольцевого выступа высотой 0,13 мм на фланце (контакт металл–металл). Выступ изготов- лен с высокой точностью и чистотой поверхности. Такое контактирование обеспечивает экранное затухание луч- ше –100 дБ. Компания отказалась от примене- ния для контактирования колец (про- кладок) из токопроводящей резины (резины с серебряным наполнителем), поскольку электропроводность такой резины хуже, чем у металла. Кроме того, резина теряет упругость после термо- циклирования, и кольца приходится заменять. Разработан и резьбовой вари- ант составного соединителя. Параме- тры соединителей Super SMA приведе- ны в таблице 2. К ОМПАНИЯ P RECISION CONNECTOR (PCI) Компания PCI выпускает соеди- нители SMA с предельными часто- Рис. 3. СВЧ-разъёмы Super SMA (а); СВЧ-ввод, штырь и изолятор (б) а) б) © СТА-ПРЕСС