最近RFASK射频问问上有用户提问:N支持型接头的最大功率是多少?W?今天,我们将讨论射频同轴连接器的功率容量。
同轴射频连接器是微波领域的重要射频传输元件,广泛应用于各种微波器件/组件、微波通信设备、仪器仪表和雷达系统。
近年来,随着无线通信和雷达技术的快速发展,为了提高系统的发射距离,必须提高系统的发射功率。作为整个微波系统的一部分,射频同轴连接器需要能够承受大功率能力的传输要求。同时,射频工程师还需要经常进行大功率测试和测量,各种测试的微波设备/组件也需要能够承受大功率。
这些都对射频同轴接头的功率容量提出了越来越高的要求。功率容量也是评价射频同轴接头质量的重要指标。你对射频同轴接头的功率容量了解多少?
射频同轴连接器的功率容量是一个复杂的问题。影响它的因素很多,有些因素会相互影响,主要包括接头尺寸(包括针孔尺寸)、工作频率、主要材料、绝缘介质材料、接触可靠性、接触电阻、电压驻波比、环境温度、海拔高度等。下图是Megaphase在不同频率下给出的不同射频接头的功率容量推荐值可根据产品的工作频率和承载功率选择合适的接头。
rf connector power handling 射频连接器功率容量表 来源:Megaphase
接下来,我们将详细介绍影响射频同轴连接器功率容量的各种因素。
对于相同频率的射频信号,大尺寸接头的功率承载能力较大。例如,接头针孔的尺寸与连接器的电流容量和功率直接相关。7/16(DIN)、4.3-10、N型接头尺寸相对较大,相应的针孔尺寸也较大。一般来说,N型接头的功率承受能力约为SMA的3-4倍。N头更常用,这也是市场上销售的200W上述大多数无源设备,如衰减器和负载,都是N型接头的原因RFbuy射频商城可以很方便的查询大功率负载、衰减器等无源微波器件。
随着信号频率的增加,射频同轴接头的功率承载能力会降低。传输信号频率的变化直接导致损耗和电压驻波比的变化,从而影响传输功率容量和皮肤趋势效果。例如一般的SMA接头,在2GHz功率承受约5000W,在18GHz平均功率低于100W。通过RFbuy射频商城(www.rfbuy.com)频率高于18的查询GHz衰减器、负载等无源器件的平均功率承受率大部分为100W以内。对于毫米波的频段,如1.85mm 67GHz固定衰减器的平均功率为10W以内,1.85mm 67GHz负载平均功率承受22W以内。2.92mm可以选择更多的衰减器和负载,平均功率最高可达100W。
RF 连接器在设计中规定了一定的电长。在有限长度的线路中,当特性阻抗和负载阻抗不相等时,部分电压和电流从负载端反射和电流称为反射波;从电源到负载的电压和电流称为入射波。入射波和反射波的合成波称为驻波。电压最大值与驻波最小值之比称为电压驻波比(也可作为驻波系数)。反射波占用通道容量空间,降低传输功率容量。
插入损耗(IL)是指由于RF连接器的引入导致了线路上的功率损失。定义为输出功率与输入功率之比。增加连接器插入损耗的因素有很多,主要包括特性阻抗不匹配、装配精度误差、端面间隙、轴倾斜、横向偏移、偏心、加工精度和电镀。输入和输出功率的差异也会影响承载功率。
气压变化导致空气段介电常数变化,低压时容易电离电晕。海拔越高,气压越低,功率容量越小。
RF连接器的接触电阻是指连接器插入时内外导体接触点的电阻,一般为毫欧级,值应尽可能小。它主要评估接触部件的机械性能,并在测量过程中去除体电阻和焊点电阻的影响。接触电阻的存在会导致接触热,难以传输更大功率的微波信号。
同一个接头,不同的材料,不同的功率承受能力。
上述功率承受是指连续波功率,如果输入功率为脉冲,则功率承受更高。由于上述原因是不确定因素,会相互影响,没有公式可以直接计算,因此单个连接器一般不给出功率容量值指标,只在衰减器、负载等微波无源设备的技术指标中及时校准功率容量(小于5)μ秒)最大功率指标。注意,如果传输过程匹配不好,驻波过大,接头上承受的功率可能输入功率过大。一般为安全起见,接头上加载的功率不得超过其极限功率的1/2。
原创作者:RFTOP频优微波 产品经理 不惑