射频同轴连接器设计要点

射频同轴连接器射频电缆组件工程设计资料一、射频同轴连接器的工程设计资料：1.连接器选型：在进行射频同轴连接器的工程设计时，首先需要确定连接器的选型。

常见的射频连接器有BNC、N型、SMA型、TNC型等不同规格和型号的连接器。

选型要根据系统的工作频率、功率要求、连接方式等因素进行综合考虑。

2.频率范围：连接器的频率范围是衡量连接器性能的重要指标之一、不同型号和规格的连接器具有不同的频率范围，需要根据系统的工作频率来选择合适的连接器。

一般来说，频率范围越宽，连接器的性能越好。

3.插入损耗：连接器的插入损耗也是衡量连接器性能的重要指标之一、插入损耗是指信号在连接器中传输时损失的功率。

对于要求较低的应用，如低噪声接收系统，插入损耗要求较小；对于要求较高的应用，如高增益发射系统，插入损耗要求较大。

4.电压驻波比（VSWR）：电压驻波比是指连接器的信号反射能力。

它是衡量射频传输线路匹配程度的重要指标。

一般来说，VSWR小于1.5的连接器能提供很好的信号传输特性。

5.材料和制造工艺：连接器的材料和制造工艺也会直接影响连接器的性能。

优质的材料能提供更好的机械性能和电性能。

精细的制造工艺能确保连接器的稳定性和可靠性。

二、射频电缆的工程设计资料：1.电缆选型：在进行射频电缆的工程设计时，首先需要确定电缆的选型。

常见的射频电缆有同轴电缆和平衡电缆两种类型。

同轴电缆适用于高频率和高速传输，而平衡电缆适用于低频率和长距离传输。

选型要根据系统的工作频率、功率要求、传输距离等因素进行综合考虑。

2.阻抗：射频电缆的阻抗要与系统的阻抗匹配，以确保信号的传输质量。

常见的阻抗有50欧姆和75欧姆两种，需要根据系统的工作频率和连接器的阻抗来选择合适的电缆。

3.衰减：射频电缆的衰减是指信号在电缆中传输过程中损失的功率。

衰减与电缆本身的特性有关，如电缆的长度、材料、直径等。

在设计中，需要根据系统的衰减要求选择合适的电缆。

4.电缆长度：电缆长度是射频电缆设计中需要考虑的要素之一、电缆长度会影响信号传输的延时，并且过长的电缆会增加信号的衰减。

毫米波同轴连接器的结构与特性刘洪扬【摘要】随着毫米波技术的发展与应用，电子设备不断向小型化发展，迫切需要研制毫米波同轴连接器已势在必行。

本文对国外自70年代中期发展的3.5mm连接器直到90年代初发展到1.0mm连接器的产品结构、设计要点和产品性能作了比较详细的论述，并指出了在我国发展毫米波同轴连接器今后研究工作的重点。

【关键词】毫米波连接器结构性能一、前言同轴线和同轴连接器是应用较早的一种元件。

早期认为它的应用范围适合分米直到10厘米波段(即300MHz～3GHz)，当波长再短时会出现传输功率容量小，衰减大，制造困难等一系列的缺点。

因此，早期在厘米波段中同轴线几乎完全被波导所代替。

由于技术上的困难，同轴系统被认为是不能应用到毫米波系统上。

这主要还是同轴电缆插入损耗大，当工作频率升高以后有高次杂模出现，使其无法传播电磁信号。

另一方面在一对同轴连接器接头处也会产生较强的电磁波辐射，会造成很大的电磁干扰。

正因为这些原因，就使得同轴线及其连接器无法广泛应用到毫米波频段。

很长一个时期内毫米波主要靠波导来传输。

但是波导频带较窄，甚至在某些情况下，在所给定的频带内，在其边缘还会出现重叠的现象。

由于同轴系统能够传输从直流到超高频频谱的电磁波信号，并且同轴器件具有体积小、重量轻、使用同轴器件组装的系统具有不受物理位置限制等一系列优点，因此又一直吸引着各国的同轴器件专家们去克服同轴系统存在的这些固有的困难。

自第二次世界大战结束到90年代初，同轴连接器的性能没有重要的改进。

SMA是当时使用频率最高的一种小型同轴连接器，工作频率到22GHz、60～70年代重点是发展精密同轴连接器，如14、7、3.5(mm)精密连接器。

精密同轴连接器的研制成功是同轴连接器技术发展史上的一项重大成就。

它使同轴线电压驻波比的测量精度由百分之几提高到千分之几。

这对毫米波连接器技术的发展起了很大的影响。

随着各种新型微波器件的出现，很多电子系统的传输功率不再像电子管时代那样高，再加上精密测量技术的发展和精密机械加工技术的进步，近十几年来，毫米波同轴连接器技术有了突飞猛进的发展。

关于射频同轴连接器基本设计原则的探讨中国电子科技集团公司第四十研究所李明德摘要详细阐述了三项设计原则的来历和具体内容，分析了在应用中遇到的尴尬，因此，提出了预防无源交调（PIM）的设计原则，作为基本设计原则的补充。

关键词基本设计原则接触电阻无源交调（PIM）1引言提起射频同轴连接器基本设计原则，在我国射频连接器行业设计界，人们很快会联想到三项基本设计原则。

在我国，从上世纪七十年代在射频连接器行业“集中设计”开始，直到目前为止，整个行业人们对三项基本设计原则都记忆犹新，应用如初。

三项基本设计原则来源于上世纪六十年代，美国的通用无线电公司（General Radio Company）的T·E·Mackenzie和A·E·Sanderson两位IEEE 资深会员在IEEE会刊：《微波理论与技术》1966年1月号会刊上发表的题为“研制精密同轴标准和元件的一些基本设计原则”（Some Fundamental Design Principles for the Development of Precision Coaxial Standards and Components）长篇论文。

在此文中，首次提出了研制精密同轴标准和元件的三项基本设计原则。

虽然，此文是针对精密同轴标准和元件提出的，但是人们普遍地把这三项基本设计原则作为设计各种射频同轴连接器的设计指南。

从该论文发表至今，四十年过去了。

四十年来，随着科技的进步和发展，世界范围内的无线电行业和通信行业发生了翻天覆地的变化。

那么，人们不禁要问，三项基本设计原则是否过时了，目前还适用么？三项基本设计原则能否全面地指导各种用途的射频同轴连接器的设计？对三项基本设计原则是否需要进行修正和补充，如果需要修正和补充又该如何进行呢？其具体内容是什么？本文试图从这些方面对基本设计原则进行探讨。

2 三项基本设计原则的回顾对于三项基本设计原则，在我国上个世纪七十年代，在行业进行集中设计时，就把三项基本设计原则列为重要的设计参考之一，并普遍列出了它的具体内容。

射频传输线、连接元件和过渡元件简述第一节射频传输线射频同轴连接器的设计一、同轴传输线的特性阻抗1 同轴传输线的特性阻抗的一般公式射频同轴连接器由一段同轴传输线、连接机构绝缘支架组成。

所以，对同轴传输线的特性阻抗有一个比较全面的了解对射频同轴连接器的设计是非常重要的。

同轴传输线特性阻抗的一般公式：Cj G L j R Z ωω++='0 （1）上式中： Z o1—特性阻抗，欧姆R —每单位长度上导体的内部电阻，欧姆/米G —每单位长度上介质的电导，西门子/米L —每单位长度的电感，享/米C —每单位长度的电容，法/米ω=2πff —频率，赫当R=G=0时，公式（1）简化为：CL Z =0 (2) 在微波频率，导体的内部电感是很小的，每单位长度上的电感很接近于每单位长度上的外部电感：d D L ln 21πμ=（3）上式中：L —每单位长度的外部电感，享/米 μ?=μr μo — 介质的导磁率, 享/米 μr —介质的相对导磁率μo =4π×10-7—真空导磁率，享/米 D —外导体的内径 d —内导体的外径单位长度的电容可按下计算：dD C /ln 21πε=（4）上式中：C — 每单位长度电容，法/米ε1 =εr ε0—介质的介电常数，法/米 εr —— 介质的相对介电常数ε0 =1/C o 2μo —真空介电常数，法/米 C O —在真空中的光速 C O =（±）×108，米/秒将公式（3）和（4）代入（2），并只考虑非磁性介质的情况（μr =）,可得到：dDZ rln00006.095860.590ε±=(5) 请注意,真空光速:001με=C真空导磁率μo 被任意地规定为严格等于4π×10-7享/米。

根据精确地进行的实验我们知道光速为0±300米/秒，因此，εo 并不严格等于1/36π×10-9，根据公式计算，εo 应为1/π×10-9。

相位可调同轴连接器的设计孟世乐【摘要】本文叙述了一种新型连接器——相位可调同轴连接器——的设计原理和设计方法。

该连接器突破原先的连接器长度固定不变的概念，利用一个调节螺套的调节带动连接器的内外导体同时伸缩，可获得0—9㎜的长度变化。

在18GHz时可调节的相位范围超过180°（±90°），调节的相位精度小于3°相位。

调节完成后，两个锁紧螺母使连接器的长度在振动条件下不产生变化。

这种新型连接器可以大大简化相控阵雷达，电子对抗系统及其他需进行相位控制的设备的相位匹配方法并可提高其相位匹配精度。

试验表明，该连接器具有稳定的电气和机械性能，达到了设计目标，可以在各种相位匹配系统中广泛应用。

一、引言在相控阵雷达及电子对抗的相位匹配系统中，要求电缆/连接器组件具有精确的电长度。

随着雷达工作频率的提高，相位匹配精度要求越来越高。

在X波段和Ku波段，这种精度控制变得特别困难。

雷达制造厂家在进行安装调试时要对电缆/连接器组件进行切割、安装及测试。

由于每次切割和安装都难以做到“恰到好处”，所以需进行多次反复才能大致达到要求，而且相位匹配精度也难以提高。

稍有不慎，便会因切割过量而使电缆报废。

对于多单元系统需逐一进行匹配，上述问题就变得更加突出。

使用相位可调同轴连接器不仅可以使上述问题大大简化，而且可以提高相位匹配的精度。

由于连接器的电长度具有一定的变化范围，因此，各匹配单元的电缆/连接器组件可根据分析计算一次切割安装完成，其需要调节的长度可通过调节连接器本身的长度进行补偿。

又由于连接器调节螺套每转一周其长度仅改变0.5㎜左右，所以各单元的相位匹配精度可以大大提高。

调节长度是设计者首先要考虑的问题。

调节长度△l与波长λ、介电常数ε及调节的相位△Q的关系由下式决定△Q=2π △l/λ（1）在Ku波段,要求在18GHz（λ=16.667㎜）时能调节180°相位，对于空气介质ε=1，调节长度△l为△l=△Qλ/2π=8.43（㎜）（2）所以，用于Ku波段的相位可调同轴连接器的调节长度应大于8.43㎜，一般选用9㎜。

50欧高频同轴电缆的射频连接器和接头设计射频连接器和接头是50欧高频同轴电缆中至关重要的组成部分。

它们的设计直接影响到电缆的信号传输质量和性能。

在设计过程中，我们需要考虑连接器和接头的特性阻抗、频率范围、材料选择以及机械结构等方面。

本文将从这几个方面详细介绍设计高频同轴电缆的射频连接器和接头的要点。

首先，特性阻抗是射频连接器和接头设计的重要参数。

当信号从一个媒介传输到另一个媒介时，特性阻抗的匹配至关重要，以确保信号的完美传输。

对于50欧高频同轴电缆，我们需要选择特性阻抗为50欧的连接器和接头。

这样才能保证信号在传输过程中不会发生反射和衰减，从而保证信号传输的稳定性和可靠性。

其次，频率范围是另一个需要考虑的因素。

不同的射频连接器和接头有不同的频率范围。

对于50欧高频同轴电缆，我们需要选择能够在高频范围内工作的连接器和接头。

这样才能满足电缆传输信号的需求。

一般来说，常见的高频同轴电缆连接器和接头可以覆盖从DC到18 GHz的频率范围，但也有一些可以扩展到更高的频率范围。

材料选择也是设计射频连接器和接头时需要考虑的重要因素之一。

连接器和接头的材料对信号传输的影响非常大。

常见的材料包括不锈钢、黄铜、铜合金和塑料等。

不同的材料有不同的特性，如导电性、机械强度和耐腐蚀性等。

在选择材料时，我们需要根据具体的应用场景来综合考虑各个方面的影响，并选择最适合的材料。

另外，机械结构也是射频连接器和接头设计的重要方面。

连接器和接头的机械结构不仅需要满足信号传输的要求，还需要方便安装和拆卸。

一般来说，高频同轴电缆的连接器和接头采用螺纹结构，这样可以确保连接的稳固性和可靠性。

此外，还需要考虑连接器和接头的尺寸和重量。

连接器和接头应尽可能小巧轻盈，以适应不同的应用场景。

除了上述要点，还有一些其他的设计考虑因素，如防水性能、温度范围和可靠性等。

在设计射频连接器和接头时，我们需要综合考虑这些因素，以确保连接器和接头能够满足具体的应用需求。

毫米波同轴连接器的结构与特性刘洪扬【摘要】随着毫米波技术的发展与应用，电子设备不断向小型化发展，迫切需要研制毫米波同轴连接器已势在必行。

本文对国外自70年代中期发展的3.5mm连接器直到90年代初发展到1.0mm连接器的产品结构、设计要点和产品性能作了比较详细的论述，并指出了在我国发展毫米波同轴连接器今后研究工作的重点。

【关键词】毫米波连接器结构性能一、前言同轴线和同轴连接器是应用较早的一种元件。

早期认为它的应用范围适合分米直到10厘米波段(即300MHz～3GHz)，当波长再短时会出现传输功率容量小，衰减大，制造困难等一系列的缺点。

因此，早期在厘米波段中同轴线几乎完全被波导所代替。

由于技术上的困难，同轴系统被认为是不能应用到毫米波系统上。

这主要还是同轴电缆插入损耗大，当工作频率升高以后有高次杂模出现，使其无法传播电磁信号。

另一方面在一对同轴连接器接头处也会产生较强的电磁波辐射，会造成很大的电磁干扰。

正因为这些原因，就使得同轴线及其连接器无法广泛应用到毫米波频段。

很长一个时期内毫米波主要靠波导来传输。

但是波导频带较窄，甚至在某些情况下，在所给定的频带内，在其边缘还会出现重叠的现象。

由于同轴系统能够传输从直流到超高频频谱的电磁波信号，并且同轴器件具有体积小、重量轻、使用同轴器件组装的系统具有不受物理位置限制等一系列优点，因此又一直吸引着各国的同轴器件专家们去克服同轴系统存在的这些固有的困难。

自第二次世界大战结束到90年代初，同轴连接器的性能没有重要的改进。

SMA是当时使用频率最高的一种小型同轴连接器，工作频率到22GHz、60～70年代重点是发展精密同轴连接器，如14、7、3.5(mm)精密连接器。

精密同轴连接器的研制成功是同轴连接器技术发展史上的一项重大成就。

它使同轴线电压驻波比的测量精度由百分之几提高到千分之几。

这对毫米波连接器技术的发展起了很大的影响。

随着各种新型微波器件的出现，很多电子系统的传输功率不再像电子管时代那样高，再加上精密测量技术的发展和精密机械加工技术的进步，近十几年来，毫米波同轴连接器技术有了突飞猛进的发展。

现代射频同轴连接器优化设计技术1　引⾔射频同轴连接器是微波领域中重要的射频传输元件，因其频带宽、连接⽅便可靠、性能优越、成本低廉，在微波通信设备、仪器仪表及武器系统中得到⼴泛应⽤。

近⼏年来随着现代通信技术的飞速发展，整机设备对射频同轴连接器的技术要求越来越⾼，宽频带、低驻波、⼩型化、多功能、⾼可靠、快速连接等等，新的连接器品种应运⽽⽣、层出不穷，这也对连接器产品的设计提出了更⾼的要求。

射频同轴连接器的设计优化包括对连接器多⽅⾯功能及价值的分析改进，以达到质优、价廉，并且缩短试制周期。

优化技术适⽤于射频同轴连接器的结构设计、尺⼨精度的确定、性能参数的提升等⽅⾯。

通过优化，寻求和确定最佳参数，保证连接器使⽤功能和可靠性要求。

随着微波技术的发展，整机系统要求连接器具有更多的附加功能，如滤波（隔直、防雷等）、整流、衰减等；另⼀⽅⾯整机系统信号频率在不断提⾼，对信号传输部分的损耗和电压驻波⽐也有了更⾼的要求。

因此电性能的提升逐渐成为射频同轴连接器设计优化⼯作的重点和难点。

随着计算机技术的飞速发展，仿真技术也步⼊了⼀个新的时代，原来只有中、⼩型计算机或专业⼯作站上才能运⾏的仿真软件现在也可以在微机上⽤了，这样就给仿真技术的普及创造了有利条件。

另⼀⽅⾯，仿真软件在不断过发展完善，新的软件层出不穷，Ansoft HFSS和ADS等传统三维电磁仿真软件功能也在不断强化，仿真精度越来越⾼，优化结果越来越接近实际数值。

这些⽆疑给连接器的仿真和优化设计创造有极为有利的条件。

时域测量分析是进⾏微波传输系统缺陷分析的有效⽅法之⼀。

通过时域测量，可获得沿传输线的阻抗变化、集中反射点位置、集中反射点的电特性等数据，这对于分析和优化连接器设计是⾮常有利的。

通过对时域测量数据的分析，找出连接器设计结构当中不匹配点并对其进⾏逐⼀调整和优化，以达到提⾼电性能的⽬的。

时域测量的定位精度和响应分辨率直接关系到时域分析结果的准确性，⽽响应分辨率与微波测试设备的频宽、采样速率有直接的关系。