Современная электроника №7/2019

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 44 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 7 2019 пания Anritsu начала разработку со- единителя 0,8 мм, проблема контактов вышла на одно из первых мест. Прежде всего, оказалось невозможным сделать в гнездовом контакте прорези шири- ной 25 мкм, чтобы получить 4 ламели, т.к. не существовало фрез толщиной менее 50 мкм. Билл Олдфилд нашёл блестящее решение этой проблемы [3]. Он предло- жил сделать гнездо с наружным диаме- тром 0,35 мм без прорезей и с очень тон- кой стенкой, а штырь увеличенного диа- метра сделать разрезным (с ламелями) с шириной прорезей 0,05 мм (см. рис. 3). Такой контакт получил название the lobster claw, «коготь омара». Вторая проблема заключалась в выборе материала и технологии изго- товления опорной диэлектрической шайбы соединителя. Шайбы соедини- телей мм-диапазона обычно изготав- ливают из термопластичного поли- эфиримидного полимера Ultem1000 [5]. Этот материал имеет высокую меха- ническую прочность, близкую к проч- ности металлов, высокие термостой- кость, химическую и радиационную стойкости. Относительная диэлектри- ческая проницаемость Ultem 1000 рав- на 3,15…3,20, тангенс угла диэлектриче- ских потерь – (13…20) × 10 − 4 . С повышением частоты размеры шайбы значительно уменьшаются. Диа- метр шайбы соединителя 0,8 мм c пре- дельной частотой 145 ГГц в 5 раз мень- ше диаметра шайбы К-соединителя c предельной частотой 40 ГГц (см. рис. 4). Кроме того, в шайбе необходимо было просверлить отверстия диаме- тром всего 0,05 мм (свёрла такого диа- метра, к счастью, существуют). Изгото- вить с высокой точностьюшайбу диа- метром 0,56 мм с проточками по краям и с 6 отверстиями диаметром 0,05 мм чрезвычайно сложно. Не менее сложно закрепить в шайбе внутренний прово- дник и полученную сборку – в корпусе соединителя. В связи с этим было при- нято следующее решение (см. рис. 5). Шайбу поместили в металлическую втулку, наружный диаметр которой был приблизительно равен диаметру корпу- са в области установки втулки. По краям втулка имела очень тонкие стенки. Бла- годаря этому шайбу можно было надёж- но закрепить во втулке, развальцевав её края. Затем втулку с закреплённой шайбой впаивали в корпус соединителя низкотемпературным припоем. С ЕРИЯ СОЕДИНИТЕЛЕЙ 0,8 ММ КОМПАНИИ A NRITSU Серия соединителей 0,8 мм с предель- ной частотой 145 ГГц состоит из негер- метичных резьбовых коаксиально- микрополосковых переходов (Sparkplug Connectors): вилки 0.8-105M и розетки 0.8-105F, а также внутрисерийных и межсерийных адаптеров и нагрузок [9]. Конструкция соединителей 0,8 мм показана на рисунке 6, а их основные параметры приведены в таблице 2. Центральный проводник диаметром всего 0,127 мм и длиной 0,29 мм соеди- няют с микрополосковой линией пай- кой. Допустимая температура нагрева в течение короткого времени +200°C. На базе соединителя 0,8 мм компания Anritsu разработала 3 внутрисерийных адаптера: вилка – вилка, розетка – розет- ка, вилка – розетка. Во всём диапазоне рабочих частот DC–145 ГГц максималь- ный КСВН этих адаптеров равен 1,43, а величина потерь не более 0,35 дБ [2]. При проектировании соединителя 0,8 ммобсуждался вопрос о том, должен ли он быть совместимым с соединителем 1мм. Чтобыизбежать повреждения сое- динителей, было принято решение об их несовместимости. Для этого на корпусе розетки соединителя 0,8 мм была при- менена более мелкая резьбаМ3 × 0,35 мм, а на корпусе вилки соединителя 1 мм– более крупная резьба М4 × 0,7 мм, поэ- тому сочленение обоих соединителей возможно только с помощью адапте- ров. Были разработаны 4 межсерий- ных адаптера 0,8 – 1,0 мм (W1) с предель- ной частотой 110 ГГц. Адаптерыимеют следующий максимальный КСВН: 1,15 в диапазоне частот DC–40 ГГц; 1,22 в диа- пазоне частот DC–80 ГГц; 1,29 в диапа- зоне частот DC–110 ГГц. Рис. 6. Соединители 0,8 мм: а) вилка 0.8-105M; б) розетка 0.8-105F Рис. 4. Сравнительные размеры диэлектрических шайб соединителей мм-диапазона Примечание: внутренний проводник на рисунке 5в ещё не имеет дизайн «коготь омара». Рис. 5. Конструктивные решения соединителя 0,8 мм: а) сборка диэлектрической шайбы с втулкой; б) корпус соединителя с впаянной сборкой; в) схематическое изображение внутреннего проводника, втулки и шайбы Рис. 3. Центральные проводники соединителя 0,8 мм 40 ГГц К-соединители Соединители 0,4 мм 330 ГГц 220 ГГц 160 ГГц 110 ГГц 0,6 мм 0,8 мм 1,0 мм б б а а в M7x0,75-6g M7x0,75-6g M3x0,35-6g 1,6 1,6 10,34 2,3 6 HEX 7 HEX 7 HEX 0,29 0,29 1,94 1,94 ∅ 0,127 ∅ 0,127 ∅ 4,48 ∅ 4,48 5,54 5,54 12,74