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RF射频连接器确保系统性能满足行业应用要求
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RF射频连接器确保系统性能满足行业应用要求

2022-09-14 11:40:40 来源:深圳市连接器行业协会 李亦平编译 作者:David Keisling

【哔哥哔特导读】5G时代进一步推进,为射频连接器带来更多的市场空间。但是,射频连接器如何组合运用也是一个难点。

新的锁定微型推进(TLMP)和锁定微型盲配(TLMB)连接器具备较强的抗EMI和EMC干扰,以及防水密封性能。适用于军工、航空航天的恶劣环境中使用。

RF射频的可靠性和性能取决于系统设计和特定应用需求之间的完美匹配。单独一种并不适合所有应用。这些系统的性能在很大程度上取决于射频连接器以及它们如何结合在一起。一些射频装置需要标准产品,而另一些则需要定制解决方案来满足独特要求。

环境、温度、振动、密度和频率是影响性能要求的几个因素,还必须考虑安装和维护。如果射频系统在外层空间运行,则需要免维护。同样,如果组件将用于电缆密度高的5G网络,则需要易于处理才能在小空间内进行可靠连接。

一些优化的射频连接器设计,包括捆绑解决方案和锁定微型连接器,可满足不同的需求。

Bundled solutions捆绑解决方案

捆绑解决方案允许安装在狭窄空间,与其连接多个连接器。该策略更快、更容易安装和维护,并提供了一个可靠的、高性能的连接。捆绑设计解决方案在空间和航空电子设备等应用中很流行,其中电缆安装和不断上升的工作频率需要同轴电缆和连接器,可以提供高信号的完整性和可靠性。

5G多端口连接器和捆绑电缆组件

为了部署5G,现有的宽带网络必须被密集化,这意味着必须在更多的位置部署更多基站,使信号更接近用户。5G应用使用具有多输入/多输出(MIMO)馈电天线,这大大增加了射频端口的数量。

5G天线的尺寸也在缩小,以适应更高的带宽要求。更多的天线和射频电缆和连接器必须适合在一个很小的空间。这种设备的封装也比传统的电信塔更紧密。有时两个基站之间的距离只有100码。

设计性能良好、能承受极端环境和技术条件的互连系统是一个挑战。在如此小的空间里安装这么多的组件,维护可能具有挑战性。如果互连发生故障,很难排除故障。此外,安装可能是一个耗时、劳动密集型和后勤方面的难题。连接到正确的电缆、正确的端口和扭曲问题都是值得关注的问题。适当的密封也是必要的,必须确保密封效果良好。此外,最小化尺寸和重量也是关键目标。

新的捆绑同轴电缆和多端口连接器解决方案支持5G安装,提供最佳速度、覆盖范围和延迟要求。捆绑电缆设计可以帮助创建完美的柔性天线应用。在一个普通的聚氨酯外护套下,可以形成多条柔性、超柔性低PIM跨接线的螺旋配置,便于安装和改进操作。单独的同轴电缆以一种容易弯曲的方式旋转在一起,本质上是创建一个束,然后通过一个大夹克挤压机,放置拉绳等。

这种设计使四根或五根单独的电缆能够馈入多端口连接器的背面,如工业标准的MQ4/MQ5设计,包括一个四触点连接器和一个五触点连接器。MQ4/MQ5连接器包含多个射频端口,大大减少了连接电缆的数量,节省了劳动力,并创造了一个更坚固、耐风雨和抗紫外线的解决方案。

连接器

Times Microwave Systems 公司的TMQ4/TMQ5 集束同轴线缆解决方案

使用四导体或五导体的解决方案,不需要创建单独的密封,从而大大节省劳动力。此外,减少了对耦合扭矩的担忧。通过捆绑的解决方案,公母端连接器之间的连接密封等级到IP67,连接器到捆绑电缆的过渡也是如此。任何潜在的系统故障排除都会变得更加容易。

最后,消除了将错误电缆连接到错误端口的可能性。解决方案是关键的,所以电缆只能通过特定的方式连接,不需要扭矩扳手、专业技术或特殊技术。

锁定微型推入和锁定微型盲配连接器

射频行业几十年来一直在使用亚微型推进(SMP)连接器。SMP连接器安装通过简单地推动连接器相互连接,然后拉开断开。安装程序可以不用线程就能连接到连接器,因此不需要使用工具。SMP允许在配合期间出现少量的径向错位,这对于螺纹连接器是不可接受的。

虽然SMP在许多设计中都是一个有价值的连接器选择,但由于需要更高频率应用,它们也带来了问题。一个关键问题是屏蔽和电磁干扰(EMI)。SMP的设计在电磁兼容性(EMC)方面影响了相同环境中的其它设备。连接器的信号泄漏问题经常导致EMC测试失败,而SMP缺乏适当的电气连接和屏蔽,使导体的信号受到外部影响。

SMP的设计也很容易让咸水、燃料和其它污染物中侵入。由于机械开口缺乏环境密封,使得SMP容易腐蚀和失效。当SMP用于高振动应用时,另一个问题出现了,它们简单的连接/断开设计使它们在高振动环境中容易发生分离。

新的锁定微型推进(TLMP)和锁定微型盲配(TLMB)连接器旨在克服SMP连接器对EMI和EMC干扰以及液体和盐进入的敏感性。这些坚固的、密封设计的连接器适用于在恶劣的环境中使用。

连接器

Times Microwave Systems公司的TLMP/TLMB RF 连接器 

TLMP/TLMB连接器保留了SMP的小外形因素,并增加了改进环境、屏蔽和功率能力,频率范围从DC到60 GHz。具有可见绿色(锁定)和红色(未锁定)颜色编码的正锁定功能,防止振动和冲击下脱钩。同时,高功率/高压设计与绝缘子重叠,切断从中心导体到外屏蔽到地面的直接路径,实现更高功率或更高电压的功能。

射频连接器的插槽也完全覆盖了配合部分,防止了信号泄漏,从而提高了抗EMI和EMC性能。TLMP有一个锁存机制,显著提高了配合保留力,使其成为比使用螺纹体或类似设计更好的选择。配合连接器也被设计用于板级安装。

TLMP/TLMB连接器应用于高可靠性、高振动环境,如军事和航空航天。电磁干扰可能出现问题的领域,如舰载或飞机应用,需要一个环境密封和屏蔽连接器。当SMP在高振动环境中,如航母或武器发射中面临断开的风险时,一个锁定的微型推进连接器提供了一个可靠和安全的连接。

今天,具有挑战性的射频应用需要新一代的互连解决方案,可以确保高可靠性、高抗振动和高密度要求。这一领域的创新包括多端口、锁定微型推送和锁定微型盲连接器。

在选择射频连接器和电缆时,应与供应商合作,其工程师可以为应用的独特需求设计一个优化的解决方案。选择更好的电气、机械和环境性能,以及更容易现场处理的连接器和线缆。

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