Коаксиальный электрический соединитель
Коаксиальный электрический соединитель (коаксиальный соединитель, RF-соединитель (от англ. radio frequency connector); англ. coaxial RF connector) — электрический соединитель, предназначенный для соединения коаксиального кабеля с оборудованием и для соединения (сочленения) двух коаксиальных кабелей друг с другом.
Присоединительные элементы представляют собой сборки из двух-трёх вилок или розеток и называются адаптерами.
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6a/DIN47295-1.6_5.6_HF_connector.jpg/220px-DIN47295-1.6_5.6_HF_connector.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/80/Broadcom_BCM94331PCIEBT4_-_shields_removed-0957.jpg/220px-Broadcom_BCM94331PCIEBT4_-_shields_removed-0957.jpg)
Конструкция соединителей
[править | править код]Соединители представляют собой коаксиальный круглый волновод, заполненный диэлектриком. Соединитель имеет два соосных (англ. coaxial) контакта: внутренний и внешний.
В зависимости от формы внутреннего контакта, коаксиальные соединители делятся на два вида: вилка и розетка. Внутренний контакт вилки представляет собой штырь. У розетки данным контактом является гнездо. Внешний проводник изнутри имеет цилиндрическую форму поверхности.
Волновое сопротивление линии зависит:
- от отношения диаметров внутреннего проводника и внутреннего диаметра внешнего проводника;
- от материала диэлектрика.
Стандартные значения волнового сопротивления: 50 Ом и 75 Ом.
Материалы диэлектрика:
- фторопласт (политетрафторэтилен (тефлон));
- полиэтилен;
- полистирол.
Гнездовые контакты соединителей, используемых в сверхвысокочастотном диапазоне или для измерительных целей, изготавливаются из бронзы и покрываются тонким слоем серебра или золота.
Герметичные соединители имеют конструкцию, которая в сочленённом положении препятствует газовому или жидкостному обмену через изолятор и уплотнения в количествах, превышающих допустимые значения.
Классификация соединителей
[править | править код]- По способу сочленения соединители бывают:
- резьбовые;
- байонетные;
- врубные.
- По конструктивному исполнению соединители бывают:
- кабельные (устанавливаются на концы коаксиальных кабелей);
- приборные;
- приборно-кабельные;
- соединители, устанавливаемые на печатные платы.
Обозначения соединителей
[править | править код]Российские соединители
[править | править код]- 1‑й элемент (два знака): буквы «СР» — соединитель радиочастотный.
- 2‑й элемент (необязательный): буква «Г» — герметичное исполнение.
- 3‑й элемент (два знака): номинальное значение волнового сопротивления:
- 4‑й элемент: дефис (-).
- 5‑й элемент (неопределённое количество знаков): порядковый номер разработки.
- 6‑й элемент: указание материала диэлектрика:
- «П» — полиэтилен;
- «Ф» — фторопласт (политетрафторэтилен);
- «С» — полистирол;
- «К» — керамика;
- «В» — высокочастотные пресс-порошки.
- 7‑й элемент (необязательный): буква «В» — всеклиматическое исполнение.
Некоторые специальные типы соединителей имеют свои особые обозначения.
Международные соединители
[править | править код]Мировые производители коаксиальных соединителей используют разные системы наименований. В одной из наиболее распространённых систем,[1] обозначение соединителей состоит из следующих частей:
- буква;
- трёхзначное число;
- буква.
Например: «B-212 °F», где первая буква обозначает серию соединителя.
Распространённые типы соединителей
[править | править код]Обозначение русское | Обозначение международное | Волновое сопротивление, Ом | Сечение канала, мм/мм | Сочленение | Предельная частота, ГГц | Розетка | Вилка |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Тип-II по ГОСТ 13317-89 | 7/16 | 50 | 16/6,95 | М27×1,5 | 7,5 | ![]() |
![]() |
Тип III «Экспертиза» по ГОСТ 13317-89 | Тип N | 50 | 7/3,04 | М16×1 (для III), дюймовая (для N) | 12,4/7,5 | ![]() |
![]() |
Тип IV «ВР» по ГОСТ 13317-89 | нет аналога | 50 | 13,5/4,1 | М18×1 | 10/3 | ![]() |
![]() |
Тип V по ГОСТ 13317-89 | Тип BNC 50 Ω | 50 | 7/2,15 | байонет | 10 | ![]() | |
нет аналога | Тип BNC, 75 Ω | 75 | байонет | ||||
Тип VI «ШВР» по ГОСТ 13317-89 | нет аналога | 50 | 10/4,3 | М20×1 | 10 | ![]() |
![]() |
Тип VIII по ГОСТ 13317-89 | нет аналога | 75 | 16/4,6 | М27×1,5 | 3 | ![]() |
![]() |
Тип VII по ГОСТ 13317-89 | нет аналога | 75 | 13,5/2,5 | М18×1 | 3 | ![]() |
![]() |
Тип IX «Град» по ГОСТ 13317-89 | Тип SMA | 50 | 3,5/1,52 | М6×0,75 (для «Град»), дюймовая (для SMA) | 18 | ![]() | |
СР-50-999...1007 | Тип BMA | 50 | 3,5/1,52 | М6×0,75 (врубной) | 18 | ||
нет аналога | Тип SMB | 50 | врубной | 4 | |||
нет аналога | Тип TNC | 50 | 7/2,15 | дюймовая резьба | 11 | ||
Ряд соединителей по ВР0.364.016 ТУ | Тип UHF | 50 | 0,5 | Варианты резьбы для ВР: М16×1; М16×1,5 Резьба для UHF: 5/8'-24 UNEF 2 | ![]() ![]() |
![]() ![]() | |
Тип II по ГОСТ 20265-83 | Тип C 75 Ω | 75 | 13,5/2,5 | байонет | 10 | ![]() | |
Тип I по ГОСТ 20265-83 | Тип C 50 Ω | 50 | 13,5/4,1 | байонет | 10 | ||
Телевизионный соединитель | IEC_169-2 | 75 | врубной | ![]() | |||
Автомобильный соединитель | Motorola connector | 75 | врубной | ||||
«Тюльпан» | Тип RCA | 75 | врубной | ![]() | |||
нет аналога | Тип FME | 50 | 2 | ![]() |
BNC
[править | править код]Соединитель типа BNC (BNC — аббревиатура от англ. bayonet Neill-Concelman) — электрический соединитель с байонетным сочленением. Назван в честь разработчиков: Пола Нейла (англ. Paul Neill) из лаборатории «Bell Labs» и Карла Концельмана (англ. Carl Concelman) из фирмы «Amphenol». Служит для подключения коаксиального кабеля c волновым сопротивлением 50 Ом или 75 Ом и диаметром до 8 мм. Потери в таком соединителе обычно не превышают 0,3 дБ.
Кабели с соединителями типа BNC применяются для соединения радиоэлектронных устройств (измерительных генераторов, осциллографов и других приборов), а также для построения сетей стандарта Ethernet по технологии 10BASE2.
В соединителях BNC разной конструкции центральная жила и оплётка коаксиального кабеля могут фиксироваться тремя способами:
Монтаж внутреннего и внешнего (оплётки) проводника коаксиального кабеля к соединителю может осуществляться тремя способами:
- пайкой;
- накруткой;
- обжимом деталей соединителя на кабеле.
По форме соединители BNC делят на прямые и угловые.
Аббревиатуру BNC иногда расшифровывают как «baby Neill-Concelman», «baby n connector», «british naval connector», «bayonet nut connector».
Подтипы BNC
[править | править код]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/37/BNC_Tee_connector_for_10BASE2-92164.jpg/220px-BNC_Tee_connector_for_10BASE2-92164.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/36/Bajoneto.jpg/220px-Bajoneto.jpg)
- BNC (на конце кабеля либо припаивается, либо обжимается).
- BNC-F (с резьбовым креплением).
- BNC-Т (Т-коннектор; соединяет сетевой кабель с сетевой платой компьютера по технологии 10BASE-2 стандарта Ethernet).
- BNC-I и BNC-бappeл (I-коннектор; применяются для сращивания двух отрезков «тонкого» коаксиального кабеля).
TNC
[править | править код]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1c/TNC_with_BNC.jpg/220px-TNC_with_BNC.jpg)
Соединитель типа TNC (TNC — аббревиатура от англ. threaded Neill-Concelman) — версия соединителя BNC с резьбовым соединением. Соединитель имеет волновое сопротивление 50 Ом и подходит для частот до 11 ГГц. Более эффективен для сверхвысоких частот (СВЧ), чем соединитель BNC. Разработан в конце 1950-х годов и назван в честь разработчиков: Пола Нейла (англ. Paul Neill) из лаборатории «Bell Labs» и Карла Концельмана (англ. Carl Concelman) из фирмы «Amphenol». Используется в радио- и проводной технике.
SMA
[править | править код]Соединитель типа SMA (SMA — аббревиатура от англ. sub-miniature version A) — соединитель для подключения коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом. Разработан в 1960-х годах. Используется в СВЧ-устройствах. Обладает повышенной надёжностью и прочностью. Имеет резьбовое соединение 1/4"-36 (соответствует примерно М6×0,75). Вилка имеет 0.312-дюймовую (7,925 мм) шестигранную гайку, внутреннюю резьбу и выступающий контакт. В соединителях SMA используется диэлектрик из политетрафторэтилена.
Соединители SMA рассчитаны на 500 циклов сочленений при условии правильной затяжки гайки. Для правильной затяжки требуется установить 5/16‑дюймовый динамометрический ключ:
Соединители SMA рассчитаны на работу от переменного тока частотой до 18 ГГц, но некоторые версии рассчитаны до 26,5 ГГц.
Для других частот используют соединители, подобные соединителям SMA:
- 3,5‑мм соединители, рассчитанные на частоты до 34 ГГц;
- 2,92-мм соединители (также известные как соединители типа K или 2,9‑мм соединители), рассчитанные на частоты до 46 ГГц.
Эти соединители, как и соединители SMA, имеют наружную резьбу (могут соединяться со SMA), но в качестве диэлектрика используют воздух. При соединении с низкокачественными соединителями SMA срок службы соединения уменьшится.
Соединители типа RP-SMA (англ. reverse polarity SMA) — соединители SMA, в которых центральные контакты поменяны местами: в кабельной вилке (Male) стоит гнездовая часть центрального контакта, а в блочной розетке (Female) - штыревая часть (соединители с обратной полярностью, инверсные SMA-соединители). Изначально разъёмы RP-SMA появились в конце 1990-х годов в Wi-Fi-устройствах в соответствии с требованиями FCC (федеральной комиссии по связи США), чтобы пользователи устройств не могли подключать к ним другие ("не родные") антенны. В течение нескольких лет этот ограничительный метод как-то работал, но потом соединители RP-SMA стали свободно доступны на рынке, также, как и SMA. (См. ссылки 4 и 5).
SMB
[править | править код]Соединитель типа SMB (англ. sub-miniature version B) — соединитель для подключения коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом или 75 Ом. Разработан в 1960-х годах. Соединители SMB меньше, чем соединители SMA. Предназначены для кабелей двух типов:
- кабель 2.6/50+75 S (внешний диаметр — 3 мм; внутренний диаметр — 1,7 мм);
- кабель 2/50 S (внешний диаметр — 2,2 мм; внутренний диаметр — 1 мм).
Соединитель типа SSMB — уменьшенный соединитель SMB. Характеристики:
- волновое сопротивление: 50 Ом;
- ток: постоянный;
- рабочая частота: 12,4 ГГц.
SMC
[править | править код]Соединитель типа SMC (англ. sub-miniature version C) — соединитель для подключения коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом или 75 Ом. Разработан в 1960-х годах. Отличается низким уровнем шума. Характеристики:
- ток: постоянный;
- частота: до 10 ГГц;
- диаметр коаксиального кабеля: от 2 мм до 3 мм.
соединители SMC фиксируются с помощью резьбы. Число витков резьбы: от 10 до 32. На соединители может быть нанесён слой золота, никеля, серебра или других металлов. Применяются для соединения Wi-Fi оборудования с антеннами и в СВЧ-устройствах с повышенными требованиями к защите от вибраций.
FME
[править | править код]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cd/FMEconnector.jpg/220px-FMEconnector.jpg)
Соединитель типа FME — соединитель для подключения коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом. Предназначен для работы на частотах до 2 ГГц включительно.
Используются для соединения конечных устройств систем подвижной связи, радиоудлинителей, сотовых терминалов и др. с мобильными антеннами. В частности, применяются для подключения антенн GSM.
Адаптирован к интерфейсам UHF, Mini UHF, TNC, BNC и N.
Конструкция гнезда соединителя (англ. rotating nipple) позволяет кабелю поворачиваться на 360°; предусмотрена резьба для фиксации соединения накидной гайкой (удобство подключения аппаратуры мобильной связи).
Существуют модификации для коаксиальных кабелей RG-58, RG-59, RG-174.
F
[править | править код]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/02/F-Stecker_und_Kabel.jpg/220px-F-Stecker_und_Kabel.jpg)
Соединитель типа F. Разработан для телевизионного оборудования. На сегодняшний день является самым дешёвым соединителем для высоких частот (ВЧ). Центральная жила кабеля используется для соединения. Работает с частотами до 2150 МГц.
Соединители F, обычно, рассчитываются для коаксиальных кабелей диаметром до 7 мм. В соединителях для кабелей диаметром до 11 мм используются специальные вставки и насадки на центральную жилу.
В соединителях F резьба дюймовая: 3/8"-32UNEF, 32 нитки на дюйм.
Коаксиальные переходы
[править | править код]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/7a/BNC_UHF.jpg/190px-BNC_UHF.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/7d/Perehod_50-75.jpg/190px-Perehod_50-75.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/11/Perehod_E2-25.jpg/190px-Perehod_E2-25.jpg)
Коаксиальные переходы
[править | править код]Коаксиальный переход[2] (переходник) — комбинация из двух коаксиальных соединителей, соединённых коротким жёстким отрезком коаксиальной линии. Переходы предназначены для сращивания коаксиальных кабелей между собой или для стыковки коаксиальных трактов с разным сечением канала.
Кроме коаксиальных, существуют коаксиально-волноводные и коаксиально-полосковые переходы, используемые для стыковки коаксиальных каналов с волноводами или с полосковыми линиями.
Классификация переходов
[править | править код]- Переходы одного присоединительного ряда называются одноканальными, разных присоединительных рядов — межканальными.
- Переходы по области применения:
- общего назначения;
- измерительные (прецизионные) (к таким проходам предъявляются повышенные требования по неоднородности тракта и переходным сопротивлениям).
- Переходы по конструктивному исполнению (разные конструктивные исполнения выпускают для удобства применения):
- прямые (измерительные переходы бывают только прямыми);
- уголковые (Г-образные).
Согласование в переходах
[править | править код]- Межканальные переходы, как правило, имеют соединители с одинаковым волновым сопротивлением (50 Ом или 75 Ом). Простые (несогласованные) переходы с соединителями разного сопротивления существуют, но используются редко (обычно — на низких частотах).
- Иногда при согласовании переходов с разным волновым сопротивлением к концам проводников подключают высокочастотный резистор. Недостатки: такой переход имеет согласование только в одну сторону; рассеивание (потеря) мощности на резисторе. Чаще резисторов применяются четвертьволновые или экспоненциальные трансформаторы — специальные переходы, содержащие провод с переменным диаметром. В четвертьволновых трансформаторах сечение провода меняется по длине скачкообразно, а в экспоненциальных — плавно.
Российские измерительные переходы
[править | править код]Тип перехода | Волновое сопротивление, Ом | Типы каналов | Частоты, ГГц |
---|---|---|---|
Э2-11 | 50 | II — II | до 7,5 |
Э2-12 | 75 | VIII — VIII | до 3 |
Э2-13…16 | 50 | II — VI | до 7,5 |
Э2-17…20 | 50 | II — IV | до 3 |
Э2-21…24 | 75 | VIII — VII | до 1 |
Э2-25…28 | 50 | II — V | до 7,5 |
Э2-29…32 | 50 | VI — IV | до 10 |
Э2-33…36 | 50 | VI — IV | до 3 |
Э2-37…40 | 50 | VI — V | до 10 |
Э2-111/1…4 | 50 | III — II | до 7,5 |
Э2-112/1,2 | 50 | III — III | до 18 |
Э2-113/1…4 | 50 | III — IV | до 3 |
Э2-114/1…4 | 50 | III — V | до 10 |
Э2-115/1…4 | 50 | III — VI | до 10 |
Э2-41…48 | Коаксиально-волноводные | ||
Э2-107…110 | Коаксиально-волноводные | ||
Э2-116 | Коаксиально-полосковый |
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c4/BNC_T-Connector.jpg/190px-BNC_T-Connector.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/db/Trojnik-50.jpg/190px-Trojnik-50.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/7a/Trojnik-50_sogl.jpg/190px-Trojnik-50_sogl.jpg)
Коаксиальные тройники
[править | править код]- Коаксиальные тройники применяются для разветвления электромагнитного сигнала на два канала. Простые тройники не обеспечивают согласования в линии (из-за того, что две нагрузки подключаются параллельно), поэтому их используют в случаях, когда рассогласование несущественно.
- Для разветвления электромагнитной энергии на сверхвысоких частотах иногда применяют специальные тройники, у которых плечи сделаны в виде согласующих четвертьволновых отрезков линии, однако, такие устройства могут работать только в узком диапазоне частот, для которого они предназначены.
- Для ответвления части энергии от основного канала существуют специальные тройники, у которых одно из плеч связано с основным трактом либо через конструктивную ёмкость, либо с помощью витка связи, однако, чаще в таких случаях используется направленный ответвитель.
История
[править | править код]- Первый pадиочастотный соединитель (UHF connector) был создан E. C. Quackenbush из фирмы «American Phenolic Co» (позднее переименованной в «Amphenol») в начале 1940-х годов.
- В 1958 году J. Cheal из фирмы «Bendix research laboratory» (США) pазработал первый миниатюрный соединитель с предельной частотой 10 ГГц для системы активного доплеровского радара (с рабочей длиной волны 5,5 см). Этот соединитель получил название BRM (англ. bendix research miniature). В pезультате его усовершенствования фирмой «M/A-COM Omni-Spectra» (США) в 1962 году появился соединитель OSM.
- N-коннектор разработан Полом Нейлом (англ. Paul Neill) из лаборатории «Bell Labs» и является первым соединителем, наиболее полно отвечающим требованиям сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазона.
Основные нормируемые характеристики
[править | править код]- Номинальное волновое сопротивление;
- Номинальная площадь сечения канала и её допустимые отклонения;
- Верхняя предельная частота;
- Предельный коэффициент стоячей волны (КСВ);
- Прочность изоляции;
- Диапазон напряжений;
- Сопротивления контактов;
- Вносимые потери.
См. также
[править | править код]Примечания
[править | править код]- ↑ RFConnector.RU : система обозначения разъёмов. Дата обращения: 28 октября 2009. Архивировано 17 сентября 2014 года.
- ↑ Термин «переход» определён в ГОСТ 21962-76 «Соединители электрические. Термины и определения».
Литература и документация
[править | править код]Литература
[править | править код]- Справочник по элементам радиоэлектронных устройств: Под ред. В. Н. Дулина и др. — М.: Энергия, 1978
- Краткий справочник конструктора РЭА. Под ред. Р. Г. Варламова — М.: Сов. Радио, 1972
- Джуринский К. Б. Коаксиальные радиокомпоненты нового поколения для микроэлектронных устройств СВЧ. Справочные материалы по электронной технике — ОНТИ, 1996
- Джуринский К. Б. Миниатюрные коаксиальные радиокомпоненты для микроэлектроники СВЧ: соединители, коаксиально-микрополосковые переходы, адаптеры, СВЧ-вводы, низкочастотные вводы, изоляционные стойки, фильтры помех — Техносфера, 2006
- Савченко В. С., Мельников А. В., Карнишин В. И. Соединители радиочастотные коаксиальные — М.: Сов. радио, 1977, 48 с.
Нормативно-техническая документация
[править | править код]- ГОСТ 20265-83 Архивная копия от 19 июня 2015 на Wayback Machine. Соединители радиочастотные коаксиальные. Присоединительные размеры.
- ГОСТ 13317-89 Архивная копия от 19 июня 2015 на Wayback Machine. Элементы соединения СВЧ трактов радиоизмерительных приборов. Присоединительные размеры.
- ГОСТ РВ 51914-2002. Элементы соединения СВЧ трактов электронных измерительных приборов. Присоединительные размеры.
- ГОСТ 21962-76 Архивная копия от 19 июня 2015 на Wayback Machine. Соединители электрические. Термины и определения.
- ГОСТ 18238-72 Архивная копия от 19 июня 2015 на Wayback Machine. Линии передачи сверхвысоких частот. Термины и определения.
- ОСТ4-Г0.364.024-71. Переходы коаксиальные. Руководство по выбору.
- ОСТ5-8772-86. Переходы волноводно-коаксиальные. Конструкция, размеры, технические требования, правила приемки и методы испытаний.
- ЧТУ ВР0.364.016 ТУ-65. Вилки кабельные, переходы, розетки и тройники с резьбовым соединением.
- ТУ 11-АГ0.364.204ТУ-80. Соединители радиочастотные коаксиальные вилки и розетки.
- ТУ 107-ВР0.364.060ТУ-88. Соединитель радиочастотный коаксиальный.
- ТУ 88-НТДИ.004ТУ-91. Соединители радиочастотные коаксиальные типа РЦ.00.
- ВРО.364.049 ТУ. Соединители радиочастотные коаксиальные. Технические условия.
- IEC 60169. Соединители радиочастотные. Части 1-36.
- IEC/TR 61141 (1992). Соединители коаксиальные радиочастотные. Верхний предел частоты.
Ссылки
[править | править код]- Миниатюрные коаксиальные соединители SMA, SMB и SMC для радиоэлектронной аппаратуры СВЧ Архивная копия от 29 сентября 2007 на Wayback Machine // Электронные компоненты, 2001, № 1.
- Наиболее распространённые коаксиальные радиочастотные соединители Архивная копия от 1 марта 2005 на Wayback Machine
- Элементы радиочастотных линий передачи
- Question: What is the Difference Between SMA and Reverse Polarity SMA Connectors?
- What is the difference between SMA and RP-SMA?
![]() | Эта статья описывает ситуацию применительно лишь к одному региону (Россия), возможно, нарушая при этом правило о взвешенности изложения. |
Для улучшения этой статьи желательно:
|