Современная электроника №7/2019

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 43 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 7 2019 Рис. 1. Соединители мм-диапазона Рис. 2. Частотная зависимость средней пропускаемой мощности соединителей ческих координатах, являются прямы- ми линиями (см. рис. 2). Средняя мощ- ность определяется конструкцией сое- динителя, размерами его коаксиальной линии, свойствами применяемых мате- риалов и зависит от частоты, темпера- туры и давления окружающей среды. Для соединителей 1,0 и 0,8 мм компа- ния Anritsu приводит величину допу- стимой пропускаемой мощности 6 Вт. П РОБЛЕМЫ , ВОЗНИКАЮЩИЕ ПРИ СОЗДАНИИ СОЕДИНИТЕЛЕЙ ММ - ДИАПАЗОНА С ростом предельной частоты соеди- нители мм-диапазона имеют всё мень- шие диаметры проводников коаксиаль- ной линии, поэтому главной пробле- мой при создании этих соединителей является разработка конструкции вну- треннего проводника и диэлектриче- ской шайбы, а также способа закрепле- ния в ней внутреннего проводника и самой шайбы – в корпусе соединителя. Эти вопросы были подробно рассмо- трены Б. Олдфилдом [3]. Прежде всего, с ростом частоты всё сложнее обеспечить надёжный контакт миниатюрных цен- тральных проводников соединителей: вилки и розетки. Если бы вилка и розет- ка были униполярными, то есть имели бы одинаковые центральные контак- ты, например подпружиненные кно- почные, это позволило бы значительно упростить ситуацию (за рубежом такие соединители называют «бесполыми»). Однако с ростом частоты размеры вну- тренних проводников настолько умень- шаются (см. табл. 1), что создание уни- полярных контактов, обеспечивающих упругое соединение, становится труд- новыполнимой задачей. Возможно, что соединитель SMA (предельная частота 18 ГГц) является последним униполяр- ным соединителем [3]. При этом даже если бы и удалось изготовить унипо- лярный соединитель мм-диапазона, его стоимость была бы несравнимо выше, чем в случае стандартного соединения штырь – гнездо с ламелями. В то же время и стандартное соедине- ние штырь – гнездо имеет немало про- блем. Начиная с гнездового контакта с двумя ламелями соединителя SMA, вста- ла проблема его повреждения при не- осторожном сочленении со штыревым контактом, в связи с чем количество соединений/рассоединений было огра- ничено числом 500. Более упругим счи- тается гнездовой контакт с четырьмя ламелями, который реализован в соеди- нителе 3,5 мм. Поскольку средний диа- метр штыревого контакта вилки равен 0,92 мм, а наружный диаметр гнездово- го контакта – 1,52 мм, толщина стенки гнездового контакта приблизительно равна 0,3 мм. Гнездовой контакт с такой толстой стенкой является недостаточ- но упругим и может приводить к изно- су контактирующих поверхностей при сочленении со штыревым контактом. В соединителе 2,9 мм (К-соединитель) удалось решить некоторые проблемы контактирования. При среднем диа- метре штыревого контакта 0,92 мм и наружном диаметре гнездового кон- такта 1,27 мм толщина ламелей гнез- дового контакта стала приблизитель- но равной 0,18 мм. Гнездовой контакт стал достаточно гибким, давление на штыревой контакт уменьшилось, а сам штырь был укорочен, чтобы избе- жать повреждения гнезда при встав- лении под углом. В результате луч- шие K-соединители обеспечивали до 4000 соединений/рассоединений. С появлением соединителей 2,4; 1,85 и 1,0 мм миниатюрные гнездовой и штыревой контакты стали ещё более хрупкими и уязвимыми, и когда ком- BNC 600 400 200 100 80 60 40 20 10 1 2 4 6 8 10 20 40 60 80 100 Средняя мощность, Вт SMA 7 мм 3,5 мм 2,92 мм 1,85 мм Частота, ГГц 2,4 мм Таблица 2. Основные параметры соединителей мм-диапазона Параметры соединителей 3,5 мм 2,4 мм 1,85 мм 1,0 мм 0,8 мм Диапазон рабочих частот, ГГц DC–34, оптимально DC–26 DC–50 DC–65 DC–110 DC–145 Максимальный КСВН (в диапазоне частот, ГГц) 1,15 1,30 1,30 1,40 1,55 (DC–110), 1,67(110–145) Максимальная величина потерь, дБ (в диапазоне частот f , ГГц) 0,15 0,05 1,43 (DC–65) 0,70 0,70 Допустимая пропускаемая мощность, Вт см. рис. 2 6 6 Напряжение пробоя, В 1500 750 1000 500 500 Экранное затухание, дБ (на частотах f , ГГц) –90 (26,5) − (120–f) − (120–f) − 100 – Сопротивление изоляции, МОм 5000 >3000 >3000 >3000 >1200 Сопротивление контактов, мОм: - центрального - наружного 2,0 1,0 3,0 2,0 3,0 2,5 6 – 6 – Допустимое количество соединений/рассоединений >500 500 500 500 – Момент закручивания гайки при соединении вилки и розетки, Н·м 0,8–1,1 0,9–1,1 1,36 max 0,9–1,1 0,9–1,1 Диапазон рабочих температур,°С − 65…+165 − 65…+165 − 55…+125 − 60…+165 − 54…+125 Примечание: DC (direct current) – постоянный ток. 3,5 мм розетка 2,4 мм розетка 2,4 мм вилка 1,85 мм вилка 0.8-105M вилка 1 мм вилка 1,85 мм розетка 0.8-105F розетка 1 мм розетка 3,5 мм вилка