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连接器日常使用维护避雷指南


  来源: 是德科技KEYSIGHT 时间:2021-04-28 编辑:仪器仪表WXF
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连接器是电子测量中必不可少的重要部件,无论测试仪表还是DUT,无论线缆还是附件,处处都有形形色色的不同连接器的身影。对于测试工程师而言,经常用到的连接器有N型、BNC型、SMA型、3.5 mm、2.92 mm、2.4 mm、1.85 mm、1 mm这几种。我们先来选取一些比较常用的连接器了解一下:


测试工程师常用的连接器


SMA连接器

由Bendix SCcintilla公司在50年代设计, 成本低,普及度高。内部由PTFE填充,因此高频性能差。外导体的壁比较薄,非常容易被磨损和损坏,因而可靠性差。


3.5 mm连接器

最初由惠普公司(是 德科技的前身)开发,早期由安费诺公司制造。它的设计理念是打造坚固耐用的物理接口,尺寸上与常见的SMA相匹配,使用寿命可达数千次连接。它的内导体由-个塑料环而不是介电材料支撑,因此工作频率大大提升。3.5 mm阴头内导体有几种不同类型,四瓣插槽,或精密无槽。


2.92 mm连接器

这种连接器由安立公司设计,通常被称为K头,可不受模式限制在最高40 GHz的频率范围内使用。它可与SMA和3.5 mm连接器匹配,但是不确定度会增加,不适用于精密测量,并且容易损坏。


2.4 mm连接器

这种连接器由惠普(是 德科技的前身)、安费诺和M/A-COM公司开发,本质上是3.5 mm连接器的缩小版,因此最大频率也大大提高了。2.4 mm连接器广泛应用于50GHz系统中,实际可以工作到60 GHz。这种设计通过增加连接器外壁厚度并加固阴头引脚,消除了SMA和2.92 mm容易损坏的缺点。2.4 mm连接器不能与3.5 mm,2.92 mm, SMA混用,实际.上它的螺纹设计就是要防止与3.5 mm等连接器混用。


1.85 mm连接器

由惠普公司(是德科技的前身)于20世纪80年代中期开发,是2.4 mm的缩小版,最初设计用于67 GHz频率,实际可工作至70GHz。1.85 mm连接器可以与2.4 mm机械兼容。1988年惠普向外界公开了自己的设计,以鼓励连接器类型的标准化。


1.0 mm连接器

这种连接器是目前工作频率最高的同轴连接器。在1989年由惠普公司(是德科技的前身)的Paul Watson发明,工作频率标定在110 GHz,但是实际频率可以工作到120GHz,有些版本甚至可以达到140 GHz。由于它的体积小,连接时很容易受损,需要使用单独的力矩扳手,并且严格遵循操作说明进行操作。


以上这些耳熟能详,朝夕相处的连接器名字里都带有直径尺寸。这个标注的尺寸指的是外导体的内径。这一尺寸和内导体的外径一起,直接决定了连接器的最高工作频率以及散射性能(S参数)。


外导体的内径


因此,不正确地使用连接器会导致错误的测试结果,而另一方面,劣质或磨损的连接器会损坏其他昂贵仪表和线缆的接口。所以,日常使用连接器必须千万小心避雷。


雷区一、使用错误的连接器或有故障的连接器

2.4 mm的连接器不能与2.92 mm,3.5 mm,SMA的连接器混用。不正确的使用方法会造成永久性机械损坏。有问题的连接器需要及时弃用,否则会影响到与之连接的其他设备。例如偏针的阳性连接器会损坏与之相连的阴性连接器内导体。


雷区二、徒手拧连接器

徒手拧连接器时,会带来很差的测试结果。下图是一个真实的1.85 mm连接器S21相位的重复性实验结果。由于没有使用力矩扳手,相位结果在30 GHz发生跳变。后面的数据表格详细比较了测量误差——频率越高,误差越大。


误差对比



雷区三、使用错误的力矩扳手来拧连接器

第三个大雷区,就是使用错误的力矩扳手来拧连接器。使用力矩扳手的原因, 是确保每次连接所施加的力都是一样的,也就是每次都一样松紧,这样可以获得可重复的测量结果,并且保证不会由于用力过猛伤害连接头。所以,不同的连接头由于其尺寸、材料、属性的不同,需要使用不同的力矩扳手,下面这个表给大家做参考。


不同的连接器对应使用的力矩扳手


雷区四、不正确使用力矩扳手来拧连接器

关键词:连接器 日常维护 避雷    浏览量:268

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