کانکتور آنتن یک رابط الکترونیکی است که برای اتصال تجهیزات و کابلهای فرکانس رادیویی استفاده میشود. وظیفه اصلی آن انتقال سیگنالهای فرکانس بالا است.
این کانکتور از ویژگیهای تطبیق امپدانس عالی برخوردار است که تضمین میکند انعکاس و اتلاف سیگنال در حین انتقال بین کانکتور و کابل به حداقل برسد. آنها معمولاً دارای خواص محافظ خوبی هستند تا از تداخل الکترومغناطیسی خارجی که بر کیفیت سیگنال تأثیر میگذارد، جلوگیری کنند.
انواع کانکتور آنتن رایج شامل SMA، BNC، نوع N، TNC و غیره است که برای نیازهای مختلف کاربرد مناسب هستند.
این مقاله همچنین شما را با چندین کانکتور رایج آشنا میکند:
فرکانس استفاده از کانکتور
کانکتور SMA
کانکتور کواکسیال RF از نوع SMA یک کانکتور RF/مایکروویو است که توسط Bendix و Omni-Spectra در اواخر دهه 1950 طراحی شد. این کانکتور یکی از رایجترین کانکتورهای مورد استفاده در آن زمان بود.
در ابتدا، کانکتورهای SMA روی کابلهای کواکسیال نیمهصلب 0.141 اینچی، که عمدتاً در کاربردهای مایکروویو در صنایع نظامی استفاده میشدند، با پرکننده دیالکتریک تفلون، مورد استفاده قرار میگرفتند.
از آنجا که کانکتور SMA اندازه کوچکی دارد و میتواند در فرکانسهای بالاتر کار کند (محدوده فرکانس DC تا 18 گیگاهرتز در هنگام اتصال به کابلهای نیمهسخت و DC تا 12.4 گیگاهرتز در هنگام اتصال به کابلهای انعطافپذیر است)، به سرعت در حال محبوبیت است. برخی از شرکتها اکنون قادر به تولید کانکتورهای SMA در حدود DC~27GHz هستند. حتی توسعه کانکتورهای موج میلیمتری (مانند 3.5 میلیمتر، 2.92 میلیمتر) سازگاری مکانیکی با کانکتورهای SMA را در نظر میگیرد.
کانکتور SMA
کانکتور BNC
نام کامل کانکتور BNC، کانکتور مهرهای سرنیزهای (کانکتور چفتشونده، این نام به وضوح شکل این کانکتور را توصیف میکند) است که از مکانیزم قفل نصب سرنیزهای آن و مخترعان آن، پاول نیل و کارل کانسلمن، نامگذاری شده است.
یک کانکتور RF رایج است که انعکاس/اتلاف موج را به حداقل میرساند. کانکتورهای BNC معمولاً در کاربردهای فرکانس پایین تا متوسط استفاده میشوند و به طور گسترده در سیستمهای ارتباطی بیسیم، تلویزیونها، تجهیزات تست و تجهیزات الکترونیکی RF مورد استفاده قرار میگیرند.
کانکتورهای BNC همچنین در شبکههای کامپیوتری اولیه مورد استفاده قرار میگرفتند. کانکتور BNC از فرکانسهای سیگنال از 0 تا 4 گیگاهرتز پشتیبانی میکند، اما در صورت استفاده از نسخه ویژه و با کیفیت بالای طراحی شده برای این فرکانس، میتواند تا 12 گیگاهرتز نیز کار کند. دو نوع امپدانس مشخصه وجود دارد، یعنی 50 اهم و 75 اهم. کانکتورهای BNC 50 اهم محبوبتر هستند.
کانکتور نوع N
کانکتور آنتن نوع N توسط پاول نیل در آزمایشگاههای بل در دهه 1940 اختراع شد. کانکتورهای نوع N در ابتدا برای رفع نیازهای حوزههای نظامی و هوانوردی برای اتصال سیستمهای رادار و سایر تجهیزات فرکانس رادیویی طراحی شده بودند. کانکتور نوع N با اتصال رزوهدار طراحی شده است که تطبیق امپدانس و عملکرد محافظ خوبی را ارائه میدهد و برای کاربردهای توان بالا و فرکانس پایینتر مناسب است.
محدوده فرکانس کانکتورهای نوع N معمولاً به استانداردهای خاص طراحی و تولید بستگی دارد. به طور کلی، کانکتورهای نوع N میتوانند محدوده فرکانسی از 0 هرتز (DC) تا 11 گیگاهرتز تا 18 گیگاهرتز را پوشش دهند. با این حال، کانکتورهای نوع N با کیفیت بالا میتوانند از محدوده فرکانسی بالاتری پشتیبانی کنند و به بیش از 18 گیگاهرتز برسند. در کاربردهای عملی، کانکتورهای نوع N عمدتاً در کاربردهای فرکانس پایین تا متوسط، مانند ارتباطات بیسیم، پخش، ارتباطات ماهوارهای و سیستمهای رادار استفاده میشوند.
کانکتور نوع N
کانکتور TNC
کانکتور TNC (Threaded Neill-Concelman) در اوایل دهه 1960 توسط پاول نیل و کارل کانسلمن به طور مشترک اختراع شد. این کانکتور نسخه بهبود یافته کانکتور BNC است و از روش اتصال رزوه ای استفاده می کند.
امپدانس مشخصه 50 اهم است و محدوده فرکانس کاری بهینه 0-11 گیگاهرتز است. در باند فرکانس مایکروویو، کانکتورهای TNC عملکرد بهتری نسبت به کانکتورهای BNC دارند. این کانکتورها دارای ویژگیهای مقاومت در برابر ضربه قوی، قابلیت اطمینان بالا، خواص مکانیکی و الکتریکی عالی و غیره هستند و به طور گسترده در تجهیزات رادیویی و ابزارهای الکترونیکی برای اتصال کابلهای کواکسیال RF استفاده میشوند.
کانکتور 3.5 میلیمتری
کانکتور 3.5 میلیمتری یک کانکتور کواکسیال فرکانس رادیویی است. قطر داخلی رسانای خارجی 3.5 میلیمتر، امپدانس مشخصه 50 اهم و مکانیزم اتصال رزوه 1/4-36UNS-2 اینچ است.
در اواسط دهه 1970، شرکتهای آمریکایی هیولت پاکارد و آمفنول (که عمدتاً توسط شرکت HP توسعه داده شده بودند و تولید اولیه توسط شرکت آمفنول انجام میشد) یک کانکتور 3.5 میلیمتری را عرضه کردند که فرکانس کاری آن تا 33 گیگاهرتز است و اولین فرکانس رادیویی است که میتواند در باند موج میلیمتری استفاده شود. یکی از کانکتورهای کواکسیال.
در مقایسه با کانکتورهای SMA (از جمله "Super SMA" شرکت Southwest Microwave)، کانکتورهای 3.5 میلیمتری از دیالکتریک هوا استفاده میکنند، رساناهای بیرونی ضخیمتری نسبت به کانکتورهای SMA دارند و از مقاومت مکانیکی بهتری برخوردارند. بنابراین، نه تنها عملکرد الکتریکی آنها بهتر از کانکتورهای SMA است، بلکه دوام مکانیکی و تکرارپذیری عملکرد آنها نیز بالاتر از کانکتورهای SMA است که آن را برای استفاده در صنعت آزمایش مناسبتر میکند.
کانکتور 2.92 میلیمتری
کانکتور ۲.۹۲ میلیمتری، که برخی از تولیدکنندگان آن را کانکتور ۲.۹ میلیمتری یا نوع K مینامند و برخی دیگر آن را کانکتور SMK، KMC، WMP4 و غیره مینامند، یک کانکتور کواکسیال فرکانس رادیویی با قطر داخلی رسانای خارجی ۲.۹۲ میلیمتر است. مشخصات: امپدانس ۵۰ اهم و مکانیزم اتصال رزوه ۱/۴-۳۶UNS-۲ اینچ است. ساختار آن مشابه کانکتور ۳.۵ میلیمتری است، فقط کوچکتر.
در سال ۱۹۸۳، مهندس ارشد Wiltron، William.Old.Field، یک کانکتور جدید از نوع ۲.۹۲ میلیمتر/K را بر اساس خلاصهسازی و غلبه بر کانکتورهای موج میلیمتری که قبلاً معرفی شده بودند (کانکتور نوع K علامت تجاری است) توسعه داد. قطر هادی داخلی این کانکتور ۱.۲۷ میلیمتر است و میتواند با کانکتورهای SMA و کانکتورهای ۳.۵ میلیمتری جفت شود.
کانکتور ۲.۹۲ میلیمتری عملکرد الکتریکی عالی در محدوده فرکانسی (۰-۴۶) گیگاهرتز دارد و از نظر مکانیکی با کانکتورهای SMA و کانکتورهای ۳.۵ میلیمتری سازگار است. در نتیجه، به سرعت به یکی از پرکاربردترین کانکتورهای mmWave تبدیل شد.
کانکتور 2.4 میلیمتری
توسعه کانکتور ۲.۴ میلیمتری به طور مشترک توسط HP (شرکت قبلی Keysight Technologies)، Amphenol و M/A-COM انجام شد. میتوان آن را به عنوان نسخه کوچکتری از کانکتور ۳.۵ میلیمتری در نظر گرفت، بنابراین افزایش قابل توجهی در حداکثر فرکانس وجود دارد. این کانکتور به طور گسترده در سیستمهای ۵۰ گیگاهرتزی استفاده میشود و در واقع میتواند تا ۶۰ گیگاهرتز کار کند. برای حل این مشکل که کانکتورهای SMA و ۲.۹۲ میلیمتری مستعد آسیب هستند، کانکتور ۲.۴ میلیمتری طوری طراحی شده است که با افزایش ضخامت دیواره بیرونی کانکتور و تقویت پینهای ماده، این کاستیها را برطرف کند. این طراحی نوآورانه به کانکتور ۲.۴ میلیمتری اجازه میدهد تا در کاربردهای فرکانس بالا عملکرد خوبی داشته باشد.
توسعه کانکتورهای آنتن از طرحهای ساده رزوهدار به انواع مختلفی از کانکتورهای با کارایی بالا تکامل یافته است. با پیشرفت فناوری، کانکتورها همچنان به دنبال ویژگیهای اندازه کوچکتر، فرکانس بالاتر و پهنای باند بزرگتر برای برآوردن نیازهای متغیر ارتباطات بیسیم هستند. هر کانکتور ویژگیها و مزایای خاص خود را در سناریوهای مختلف کاربردی دارد، بنابراین انتخاب کانکتور آنتن مناسب برای اطمینان از کیفیت و پایداری انتقال سیگنال بسیار مهم است.
زمان ارسال: ۲۶ دسامبر ۲۰۲۳
