Современная электроника №1/2022

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 23 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 1 2022 Рис. 2. Соединители SMPM: 1 – прямая кабельная розетка для кабеля 0,047" и 0,085"; 2 – угловая кабельная розетка для кабеля 0,047" и 0,085"; 3 – адаптер SMPM розетка – SMPM розетка («bullet»); 4 – вилка для монтажа в отверстия печатной платы; 5 – концевая вилка для монтажа на печатную плату; 6 – вилка для поверхностного монтажа на печатную плату; 7 – адаптер SMPM розетка – 2,92 мм розетка; 8 – адаптер SMPM вилка – 2,92 мм вилка Компания SV Microwave/Amphenol в 2019 году также разработала линей- ку резьбовых соединителей SMPM для работы при повышенной вибрации с высоким уровнем электрических и механических характеристик [5, 6]. Резьбовые соединители SMPM Так как при воздействии вибрацион- ных и ударных нагрузок надёжность соединения защёлкиванием уступает резьбовому соединению, напрашива- лось решение объединить оба эти сое- динения в конструкции соединителя SMPM. Впервые резьбовое соединение в дополнение к соединению защёлки- ванием применила компания Astrolab, разработавшая соединители SMPM-T [1, 3, 4]. В кабельном соединителе-розет- ке SMPM-T стандартный интерфейс SMPM был дополнен резьбовой втул- кой, устанавливаемой на кабель, а при- борный соединитель-вилка выполнен с внешней резьбой на корпусе (см. рис. 3). СоединителиSMPM-Tотличаютсявысо- кой стойкостью к ударам и вибрации, надёжнойфиксациейиулучшеннойэкра- нировкой(экранное затуханиепосравне- нию с обычными соединителями SMPM вышена 10 дБ). Вслучаенеобходимости соединители SMPM-T и SMPM могут без ограниченийсоединяться друг с другом. Однако такое конструктивное решение соединителя SMPM-T не универсально, оно возможно только дляпрямых кабель- ных соединителейинеосуществимо для угловых соединителей. Компания SV Microwave/Amphenol предложила установить резьбовуювтул- ку непосредственно на кабельный сое- динитель-розетку, а приборную вилку, как и в предыдущем случае, выполнить с наружной резьбой на корпусе. Такое решение универсально, так как при- менимо как к прямым, так и к угловым соединителям. Резьбовая втулка, изго- товленная из нержавеющей стали, име- ет следующие размеры: наружный диа- метр 4,57 мм, длина приблизительно 6мм, резьба 0.148-56UNS (наружныйдиа- метррезьбы3,76мм, шаг резьбы0,45мм). Были разработаны 8 модифика- ций резьбовых соединителей SMPM (см. табл. 2). В таблице представле- ны вилки для скользящего соедине- ния с ответной кабельной розеткой (позиции 5 и 6). По заказу потребите- ля такие вилки могут быть изготовле- ны для соединения с ответной кабель- ной розеткой полным защёлкиванием. Резьбовые кабельные соединители, в которых использовано сочетание скользящего и резьбового соедине- ний, имеют низкие усилия сочленения и расчленения розетки и вилки. Сое- динители испытывают по стандарту MIL-STD-202, методами 204 и 213. Дан- ные методы используются в испытани- ях на воздействие вибрации и ударов для изделий авиационного и космиче- ского назначения. Резьбовые соедини- тели SMPM, естественно, стоят доро- же стандартных аналогов в 1,2...1,8 раз. При этом наиболее заметно возрастает стоимость резьбовых кабельных сое- динителей, прямых и угловых. Соединение печатных плат с применением сверхминиатюрного адаптера «bullet» компании SV Microwave/Amphenol Соединители SMPM привлекли вни- мание разработчиков изделий СВЧ- Таблица 1. Параметры соединителей SMPM Параметр Значение параметра Волновое сопротивление, Ом 50 Рабочий диапазон частот, ГГц (DC – direct current, постоянный ток) DC…65 (прямые соединители), DC…40 (угловые соединители) Рабочее напряжение, В (на уровне моря) 170…325 Напряжение пробоя, В (на уровне моря) 500 Максимальный КСВН (в диапазоне частот, ГГц) 1,15 (0…10); 1,25 (10…26,5); 1,35 (26,5…50); 1,50 (50…65) Величина потерь на частоте f , ГГц 0,12 Экранное затухание, дБ (в диапазоне частот f , ГГц) –80 (0...3) Минимальное сопротивление изоляции, МОм 5000 Допустимая пропускаемая мощность, Вт (на частоте, ГГц) при температуре 25°С 16 (1) Рабочий диапазон температур, °С –65…+165 Допустимые радиальное и аксиальное смещения между осями вилки и розетки при соединении, мм 0,25 Усилия соединения/рассоединения, Н 11/6,7 – скользящее соединение, 20/29 – полное защёлкивание Допустимое количество циклов соединение – рассоединение 100 (полное защёлкивание), 500–1000 (скользящее соединение) Примечания: 1. Величины КСВН, потерь и экранного затухания, приведённые в data sheet разных произ- водителей соединителей SMPM, заметно отличаются. Более подробно электрические параметры соеди- нителей SMPM рассмотрены в работах [1, 2]. 2. В спецификациях часто приводят значение напряжения соединителя без уточнения его вида. Имеют- ся 3 вида напряжения соединителя: напряжение пробоя (Breakdown Voltage), испытательное напряжение (DWV – Dielectric Withstanding Voltage) и максимальное рабочее напряжение (Working Voltage). Напряже- ние пробоя – это максимальное напряжение, которое может выдержать соединитель без значительно- го возрастания тока утечки и разрушения. Испытательное напряжение – это максимальное напряжение, при котором должен быть протестирован соединитель. Оно составляет 75% от напряжения пробоя сое- динителя. Рабочее напряжение – максимальное напряжение, при котором соединитель должен работать с заданными параметрами в течение всего срока службы. Рабочее напряжение составляет 1/3 от испыта- тельного напряжения и зависит как от конструкции соединителя, так и от конкретных условий эксплуата- ции. В частности, при указании рабочего напряжения в спецификации должны быть приведены значения атмосферного давления на уровне моря или на высоте 70 000 футов (21,3 км) и температуры. 1 2 3 7 8 4 5 6