只要电子仪器设备用户涉及高频电信号传输或接收，他们就熟悉同轴连接，因为他们使用的地方太多了。因此，这种连接被认为是理所当然的——直到需要连接多个仪器或延长同轴电缆。此时，设计师或其他设备用户可能需要使用各种适配器；但在此之前，他们需要充分了解每个适配器的用途和特点。
适配器种类繁多是有原因的。三通适配器可以将一个信号源连接到多个仪器上，而套管适配器则用于延长同轴电缆连接。此外，隔离器、偏置三通、阻抗垫、浪涌保护器和端子都很常用，但有时人们并不完全理解它们。正确使用这些适配器需要掌握一些基本的传输线路知识，并在选择适配器时使用它们。
本文首先简要介绍了传输线路。然后，介绍了各种类型的同轴适配器，描述了它们的工作方式，并展示了如何最好地使用它们。使用的实例设备来自 Amphenol RF、Amphenol 旗下 TimesMicrowave Systems 和 Crystek Corporation。
传输线路是通过同轴电缆、平线、微带线或其他形式连接信号源和负载的线路。传输线路的特性阻抗由导体的物理尺寸、间距和隔离导体的介质材料决定。同轴电缆最常用的特性阻抗是一般射频设施 50 欧姆 (Ω) 或用于视频应用 75 Ω。
为了保证电源以最大效率向负载传输功率，信号源阻抗、传输线路特性阻抗和负载阻抗应匹配。如果阻抗不匹配，那么一些能量就会从不匹配的结上反射回来。例如，如果负载阻抗与信号源和传输线路阻抗不同，那么能量就会从负载反射回信号源（图 1）。
入射波和反射波沿传输路径叠加，在路径的物理长度上形成周期性变化。驻波会导致测量误差，并可能损坏组件。信号源、传输线路和负载阻抗匹配可以防止驻波，从而有助于确保从信号源到负载的最有效传输。
由于阻抗匹配的要求，使用正确的适配器是非常重要的；但设计师很快就会发现，适配器有很多种，其功能往往超基本连接的需要。
以单信号源、示波器和频谱分析仪组成的基本仪器系统为例 2）。
信号源的输出阻抗为 50 Ω，旨在输入 50 Ω 的负载。如果示波器和频谱分析仪与三通适配器连接，则两者的输入端子设置为 50 Ω，从信号源的角度来看，其负载是 25 Ω，因此，它会削弱其输出，并在电缆上产生驻波。解决这个问题的秘诀是将同轴连接中间的仪器设置为高阻抗输入端，并将同轴连接远端的仪器设置为 50 Ω 如上图所示，输入端子。此时，从信号源的角度来看，其负载将是 50 Ω，一切都会顺利运行。
Amphenol RF 112461（图 3）是一个 BNC 三通，有一个 BNC 插头、两个 BNC 插孔，带宽为 4 千兆赫（GHz）。在上述示例的配置中，可用于完成仪器连接，带宽低于 4 GHz。
三通的类型取决于仪器上使用的连接器，并取决于各仪器的带宽。一般来说，三通等同轴适配器不能超过 40 GHz 带宽，因为在这些频率下，适配器中的信号损失将成为一个问题。以下列出了常用的仪器同轴连接器及其显著属性（表 1）。
表 1.常用的同轴连接器系列可用于适配器。 40GHz 适配器损耗过大，使用困难。(表格来源:Digi-Key Electronics）
由于连接器类型多种多样，需要能够从一种类型转换为另一种类型。从示波器或频谱分析仪输入 BNC 在连接器上连接一个 SMA 为此，电缆。Amphenol RF 242103 提供了一个 BNC 插头连接到仪器和一个 SMA 安装插孔 SMA 电缆（图 4）。
设备用户应记住，只要使用适配器，连接器的带宽就会降低到两个连接器系列中较低的带宽。 BNC 转 SMA 以适配器为例，带宽是 4 GHz，连接器类型取决于 BNC。
还有一些适配器提供从 50 Ω 到 75 Ω 反之亦然。
需要使用直通式(套管式)或穿板式适配器来延长电缆或穿过面板。这些适配器可用于表面 1 中间显示的连接器类型。Amphenol RF 132170穿板式适配器有两种 SMA 插孔，使用 SMA 插头的电缆可以连接到隔板或面板的任何一侧(图 5）。
套管连接器可配置为插孔对插孔或插头对插头，插头对插孔较少。
从 50 Ω 多个高阻抗输入仪器需要信号源串联连接 50 Ω 的端子（图 6）。
Amphenol RF 202120 50 Ω 端接器是一种配置 BNC 插孔同轴端子实例(图 7）。
BNC 插孔直接接受同轴电缆。另外还有采用 BNC 插头形式端子，可与 BNC 插孔配接。这些端子在仪器前面板上直接连接仪器时非常有用。尽管大多数示波器同时提供高阻抗和高阻抗 50 Ω 输入，但 50 Ω 范围输入有电压限制，通常是 5 伏。示波器的 50 Ω 输入也有 0.5 瓦的功率限制。202120 额定功率为 1 瓦，可以处理 7 伏以上电压。
其它阻抗也可以使用端子。例如，75 Ω 端接器常用于电视和视频应用。校准网络分析仪时，将使用零 Ω 或短路端子。
隔离器是一种同轴适配器，可以阻挡直流信号，允许射频信号通过。它使用电容器阻挡直流，以保护敏感的射频元件免受直流的影响。有三种类型的隔离器：
1. 使用的电容器与同轴电缆的内导体或中心导体串联
2. 外隔离器与同轴电缆的屏蔽导体串联
3. 电容器同时与内导体和外导体串联
所有类型的隔离器都指定了特定的特性阻抗，通常是 50 或 75 Ω。Crystek Corporation CBLK-300-3 是一款 50 Ω 内导体隔直器的传输频率为 300 千赫 (kHz) 至 3GHz 同时阻断最高信号 16 伏的直流电压在其工作频率范围内插入和回波损耗较低(图 8）。
偏置三通与隔离器有关。它是一个三端口适配器，其中直流电源应用于一个端口。第二个端口将直流偏压与隔离射频端口的入射射频信号结合起来（图） 9）。
偏置三通可用于为安装在天线上的低噪声放大器等远程电子设备提供直流电 (LNA)，同时，它还提供了一个连接射频接收器的无直流端口。当直流偏差压力通过串联电感器施加时，将阻止射频信号施加到直流源设备上。与隔离器一样，纯射频端口通过串联电容器将直流输入隔离。组合端口可以同时通过射频和直流重量。
Crystek Corporation BTEE-01-50-6000采用偏置三通， SMA 插孔，射频带宽为 50 兆赫 (MHz) 至 6 GHz。射频端口接受最大功率 2 瓦的射频信号。直流端口最大直流输入为 16 伏。偏置三通的插入损耗在于 2 GHz 时典型值 0.5 分贝 (dB)。工作时，RF DC 端口连接到 LNA 和天线。直流电源连接 DC 端口，接收器连接 RF 端口。
另一种有用的同轴适配器是直插式滤波器。可用于低通、高通和带通滤波器 BNC 或 SMA 用于控制电缆上传输信号的频谱的连接器类型。例如，为了测量模数转换器 (ADC) 有效位数应在信号发生器和信号发生器中 ADC 之间插入一个低通滤波器。滤波器会降低发生器的谐波电平，从而大大提高测量精度。这样可以使用低成本的信号发生器。
Crystek 的 CLPFL-0100就是这个很好的例子，它是一个 7 阶、100 MHz 低通滤波器的截止频率为 100 MHz（图 10）。
对于 100MHz 对于输入信号，其次谐波在使用该设备后会衰减 30dB，其更高的次谐波会衰减 60dB 以上。如果上例中信号发生器的谐波电平规格为 -66dB，滤波器将其降低到 -96dB 以下。
浪涌保护器有时也被称为避雷器，用于保护敏感的电子产品免受雷电和其他瞬态浪涌的影响。这可以通过火花间隙、气体放电管或二极管来实现，这些设备在浪涌损坏保护设备之前会被击穿，并将浪涌放电到接地。
Amphenol Time Microwave Systems LP-GTR-NFF 是一款 N 直插式浪涌保护器采用可更换气体放电管。放电管的直流电压高于 ±90 伏/20 A 时击穿，可处理高达 50 瓦的浪涌。它是直插式的，带宽从直流到 3GHz，插入损耗为 0.1dB（最高 1GHz）和 0.2dB（最高 3GHz）（图 11）。
浪涌保护器一般安装在 L 型支架上，用大的低电感导体与低阻抗接地进行电气和机械连接。需要特别注意的是，接地连接的质量会影响浪涌保护器的性能。
衰减器可在不使信号波形失真的情况下降低信号的功率水平。同轴直插版本衰减器可提供固定的衰减，并具有各种插头和插孔配置，可用于众多连接器类型。
Crystek Corporation CATTEN-03R0-BNC 是一款 3dB、50 Ω、BNC 衰减器，带宽为 0 至 1GHz，额定功率为 2 瓦（图 12）。它是该公司产品线中 13 个衰减器型号之一，衰减能力为 1 至 20dB。
直插式衰减器显然是用来降低信号的功率电平的，但不太明显的是，它们也可用于在串联设备中提供阻抗隔离，以及减少阻抗失配和不必要的反射。
考虑在不匹配的负载阻抗前插入一个匹配的 3dB 衰减器。衰减器输入信号在传播到不匹配的负载时，会被衰减器降低 3dB。假设失配的是开路，那么整个信号会在负载处发生反射，并通过衰减器反弹回来，在衰减器输入端又遭受另外的 3dB 损失。所以衰减器输入端的回波损耗提高了 6dB。因此在衰减器输入端观察到的不匹配会被改善，改善量相当于衰减器值的两倍——在这种情况下，总的减少量为 6dB。
这种技术有一个缺点，就是通过信号的振幅会降低 3dB，必须在网络的其它地方进行补偿。Crystek CATTEN-03R0-BNC 在这种应用中表现良好。
在用同轴适配器连接仪器或其他设备时，设计人员和其他设备用户需要了解传输线路的基本知识。一旦了解了这些知识，用户就可以更好地利用这些非常有用的组件，让它们发挥更广泛的用处，包括改变连接器类型和特性阻抗、信号分支、滤波、浪涌保护、信号衰减以及直流控制和隔离。