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Comprendre les spécifications des connecteurs RF

Comprendre les spécifications des connecteurs RF


Les connecteurs RF sont conçus pour permettre au chargeur de câble coaxial d'être connecté ensemble d'une manière qui permet aux connexions d'être facilement établies et défaites.

En tant que tels, les connecteurs RF doivent fournir les performances de radiofréquence requises en plus de fournir une connexion CC sûre et fiable.

En conséquence, les connecteurs RF ont un certain nombre de spécifications liées à leurs performances RF ainsi que des spécifications liées à leur capacité à fournir une connexion basse fréquence fiable.

Comprendre les spécifications des connecteurs RF permet d'obtenir le connecteur optimal, en équilibrant les performances, la taille et le coût. La sélection des différents types de connecteurs RF, notamment BNC, type N, TNC, SMA ou l'un des nombreux autres types, peut avoir un impact sur les performances et la convivialité.

Les connecteurs RF sont utilisés dans de nombreux domaines. L'une des plus évidentes est la connexion RF entre différentes unités, ou la connexion des alimentations d'antenne aux récepteurs et émetteurs, etc. Ces applications sont les plus courantes, mais les connecteurs RF sont également utilisés dans les équipements. Ici, ils permettent à l'équipement d'être réparable - permettant d'extraire ou d'insérer des cartes ou des modules sans qu'il soit nécessaire de souder les connexions. Sans connecteurs RF, l'accès à l'équipement serait pratiquement impossible.

Pour les applications de portée, différentes spécifications s'appliqueront - à la fois mécaniques et électriques, donc le choix du bon connecteur RF pour toute application nécessite une compréhension des spécifications applicables.

Spécifications clés du connecteur RF

Comme toutes les formes de composants et les formes de connecteurs non RF, de nombreuses spécifications s'appliquent aux connecteurs RF.

De nombreuses spécifications de base pour les connecteurs généraux peuvent également s'appliquer aux connecteurs RF, mais elles peuvent souvent être exprimées d'une manière différente reflétant les applications dans lesquelles ils seront utilisés.

La liste ci-dessous contient de nombreux paramètres clés avec des explications pour permettre de comprendre les différentes spécifications du connecteur RF.

  • Spécification d'impédance du connecteur: Les connecteurs RF font partie du système d'alimentation lorsqu'ils sont utilisés pour RF. Comme le départ a une impédance spécifique, le connecteur doit également avoir une impédance définie. Un très petit nombre de connecteurs comme le connecteur UHF (connecteurs SO239 et PL259) sont des connecteurs à impédance non constante et, par conséquent, ils ne sont généralement utilisés que pour les fréquences plus basses (jusqu'à 300 MHz ou parfois 500 MHz). D'autres connecteurs comme le BNC, le TNC, le type N, le SMA et bien d'autres ont une impédance constante.

    La plupart des connecteurs ont une impédance de 50 Ω, car il s'agit de la ligne d'alimentation coaxiale à impédance la plus largement utilisée pour les applications RF commerciales. 75Ω est utilisé pour la télévision domestique, donc parfois des connecteurs 75Ω seront visibles.

  • Placage / finition: À bien des égards, cela peut sembler une spécification de connecteur triviale, mais c'est loin de là car cela affecte les performances dans une très grande mesure, peut-être plus que de nombreux autres aspects de leur fabrication.

    La raison en est l'effet cutané. À mesure que la fréquence augmente, l'effet de peau devient plus apparent. L'effet de peau est un phénomène par lequel à mesure que la fréquence augmente, le courant a donc tendance à se concentrer davantage vers l'extérieur ou la peau du conducteur - en fait, il est à un pic à l'extérieur du conducteur diminuant de façon exponentielle avec la distance de la surface de le conducteur. Cela résulte de l'effet d'inductance magnétique du flux de courant qui force le courant vers la surface du conducteur.

    Comme toute perte de chaleur dans le connecteur sera causée par la résistance des conducteurs, on constate qu'à mesure que la fréquence augmente, la section transversale sur laquelle le courant circule diminue, ce qui signifie que les pertes ohmiques augmentent.

    Aux fréquences micro-ondes, on constate que la majeure partie du courant circule à une profondeur d'environ 3δ - environ 95% du courant circule dans une profondeur égale à 3 profondeurs de peau. Cela a un impact majeur sur la spécification du connecteur et ses performances.

    À 1000 MHz dans un conducteur en cuivre, la profondeur de la peau est d'environ 2 µm, l'or est d'environ 2,4 µm et l'argent est de 2,0 µm.

    Le nickel, en raison de ses propriétés magnétiques, a une épaisseur de peau de seulement 0,17 µm. De là, on peut voir que le nickel, s'il ne se ternit pas, donnera des performances micro-ondes très médiocres. Même à 10 MHz, la profondeur de la peau n'est que de 1,7 µm. Ajouté à cela, sa résistivité est beaucoup plus élevée que le cuivre et d'autres métaux populaires. Cela signifie que le nickel est un très mauvais choix de matériau de placage pour tout connecteur RF - parfois d'autres métaux y sont ajoutés pour lui donner un aspect doré. Comme l'or plaqué a une finition légèrement mate et que le nickel donne une belle surface brillante, on peut dire que tous les connecteurs brillants ne sont d'aucune utilité en RF.

  • Manipulation de puissance: Pour de nombreuses applications, le condensateur de gestion de l'alimentation d'un connecteur RF n'est pas un problème. Cependant, pour les systèmes émetteurs, cela peut être d'une importance majeure.

    L'une des principales zones du connecteur RF qui affecte sa gestion de l'alimentation est la broche centrale et la prise correspondante. C'est beaucoup plus petit que l'extérieur et en tant que tel, il a un niveau de densité de courant beaucoup plus élevé. Cela signifie que la conception de la broche et de la prise correspondante du connecteur RF est la clé des spécifications de puissance du connecteur.

    Pour un fonctionnement correct, la broche et le réceptacle doivent être parfaitement alignés et il ne doit y avoir aucun dommage ni saleté entre eux. Le placage des moitiés d'accouplement est également essentiel pour fournir la spécification de connecteur RF requise. Avec des profondeurs de peau mesurées en micromètres, la conductivité dans cette zone du connecteur est essentielle.

    Pour des niveaux de puissance élevés, le placage des contacts a un impact majeur sur les performances. Comme mentionné précédemment, le nickel est inutile, mais un bon placage d'or et d'argent d'une épaisseur appropriée permet aux connecteurs d'atteindre le plus haut niveau de performance.

  • Compatibilité du câble coaxial: La plupart des connecteurs coaxiaux sont conçus pour être utilisés avec un type particulier de câble. La raison en est que les différents types de câbles coaxiaux ont des diamètres et des dimensions différents. Si le connecteur coaxial doit les accepter, il doit être conçu pour correspondre à ces derniers.

    Cela signifie que lors de la sélection du bon connecteur, une spécification clé du connecteur est le type de câble coaxial qui sera utilisé. Normalement, ce n'est pas un problème majeur car les fabricants de connecteurs conçoivent des connecteurs pour les formes de coaxial les plus largement utilisées. Cela signifie simplement qu'une spécification clé pour le connecteur coaxial est le type de câble coaxial. Cependant, s'il y a une grande différence entre le connecteur et le câble, il ne sera pas possible de bien assembler le coaxial et le connecteur.

  • Tension: Une autre spécification importante du connecteur RF est la capacité de tenue en tension. Dans certains cas, le connecteur verra des niveaux de tension élevés. Évidemment, pour des niveaux de puissance élevés, des niveaux de tension élevés seront associés. S'il y a des niveaux élevés de puissance réfléchie, cela peut entraîner des tensions plus élevées.

    Il est nécessaire de s'assurer que le connecteur peut résister aux tensions anticipées avec une bonne marge. N'oubliez pas que les conditions environnementales peuvent réduire la capacité de tension.

  • Gamme de fréquences: Certains connecteurs sont capables de transporter des fréquences beaucoup plus élevées que d'autres. Évidemment, certaines formes de connecteurs fonctionnent à des fréquences beaucoup plus élevées que d'autres: - Les connecteurs BNC sont capables de fonctionner à des fréquences beaucoup plus élevées que les connecteurs UHF (PL259 & SO239). Cependant, tous les connecteurs BNC ne sont pas identiques. Certains sont fabriqués selon des spécifications beaucoup plus élevées que d'autres et peuvent fonctionner correctement à 10 GHz, tandis que d'autres peuvent avoir du mal à dépasser 1 GHz.

    Lors de l'achat de connecteurs, achetez toujours auprès d'une source réputée et vérifiez les spécifications de la pièce particulière achetée.

    Lorsque vous achetez sur le marché libre, soyez très prudent, car de nombreux connecteurs bon marché ne sont que cela et ne fonctionneront pas bien. Vérifiez toujours les spécifications et ne pensez pas que car c'est un connecteur de type N que ses performances vont s'étendre à 18 GHz. Cela ne fonctionnera que s'il est fabriqué selon ces spécifications.

    Même de nombreux fabricants réputés exécutent une variété de niveaux de qualité différents de connecteurs, alors ne supposez pas que simplement parce qu'ils proviennent d'un fabricant réputé, ils auront toutes les performances. Essentiellement, pensez que vous en avez pour votre argent. Les connecteurs de haute qualité et aux spécifications complètes ne sont pas bon marché. malheureusement.

  • Droit et coudé: Bien que la décision d'utiliser un connecteur libre droit ou à angle droit soit déterminée par la mécanique d'un équipement. Les connecteurs à angle droit sont souvent utilisés dans les équipements. Ils permettent d'acheminer le câble coaxial loin de l'ensemble auquel ils se connectent sans avoir besoin d'une boucle de câble et donc de réduire l'espace nécessaire. Cependant, ils offrent souvent une spécification légèrement inférieure - souvent leurs performances de perte de rendement ne sont pas aussi bonnes. Dans la plupart des cas, cela ne devrait pas être un problème, mais à des fréquences très élevées et où les performances sont essentielles, c'est un aspect à noter. Vérifiez la spécification du connecteur dans les fiches techniques.

Il existe de nombreuses spécifications de connecteurs RF différentes. Certains sont applicables dans certaines applications tandis que d'autres seront plus appropriés dans d'autres. Cependant, comprendre les différentes spécifications et pourquoi elles surviennent sera toujours un avantage lors du choix du bon connecteur pour une application donnée.


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