一种配接N型射频连接器的电缆组件设计

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1、2013年10月第33卷第5期宇航计测技术JournalofAstronauticMetrologyandMeasurementOct．，2013V01．33，No．5文章编号：1000—7202(2013)05—0023—04中图分类号：TP212文献标识码：A一种配接N型射频连接器的电缆组件设计蔡晓涛于德江王慧峰屈晓松张力敏(北京无线电计量测试研究所，北京100039)摘要文中提出了一种配接N型射频同轴连接器的电缆组件。通过共面补偿设计，提出的电缆组件在整个工作频段(0．01一18)GHz，测试的电压驻波比VSWR<1．13。提出的配接N型连接器电缆组件的电压

2、驻波比性能较常见的同类电缆组件有明显改进。电缆组件的测试结果与仿真结果具有较好的一致性。关键词射频连接器电缆组件电压驻波比DesignofACableAssemblywithN·StyleRFConnectorCAIXiao··taoYUDe--jiangWANGHui·-fengQUXiao·-songZHANGLi·-ming(BeijingInstituteofRadioMetrology＆Measurements，Beijing100039)AbstractThispaperpresentsacableassemblywithN-styleRF(radio

3、frequency)coaxialconnec—tor．Byadoptingthemethodofcoplanar-offset．themeasuredVSWRoftheproposedcableassemblyislessthan1．13withintheoperationfrequencyband(0．01—18)GHz．TheVSWRperformanceoftheproposedcableassemblywithdesignedN·-styleRFconnectorisbetterthantheVSWRofthiskindoffa··miliarcable

4、assemblies．Thesimulatedandmeasuredresultsoftheproposedcableassemblyareingoodagreement．KeywordsRFconnectorCableassemblyVSWR1引言随着现代通信技术的快速发展，对具有较好的电性能指标的电缆组件需求越来越多。电压驻波比(VSWR)就是一个衡量电缆组件的电性能指标优劣的关键参量。电压驻波比实质上是对电缆组件传输特性阻抗的均匀程度以及对传输信号的反射大小的反映，它同时也反映了该电缆组件在电子系统中与系统的匹配程度⋯。因此，射频电缆组件电压驻波比性能的好环

5、，直接影响到应用该电缆组件的系统性能。N型射频同轴连接器是一种非常常用的电缆连接器，是美国在1940年为工作于5GHz以下军用设备专门研制设计的，后经设计改进在自由模式下其工作频率可达到18GHz旧J。但常用的配接N型连接器的电缆组件在较高工作频率(15～18)GHz，其电压驻波比VSWR一般都在1．3左右，严重限制了该类型连接器在高频段的广泛应用。文中针对N型射频同轴连接器在高频段的应用瓶颈，提出了一种配接N型射频连接器的电缆组件。通过共面补偿设计，提出的电缆组件在整个工作频段(0．01—18)GHz，测试的电压驻波比VSWR<1．13，较常见的配接N型连接器电

6、缆组件的电压驻波比性能有明显改进。宇航计测技术2电缆组件的结构3设计结果及分析常见的N型射频同轴连接器主要由内导体、外导体和绝缘支撑等组成。为了支撑和固定内导体与外导体的相对位置，内、外导体之间设计有绝缘支撑。目前绝缘支撑的常用材料有聚四氟乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等。3J。为了保证连接器内支撑段和空气段特性阻抗一致，同轴连接器每个截面的特性阻抗应尽可能与所接电缆的特性阻抗保持一致。4J。射频同轴连接器的特性阻抗公式为Z0-罢ln詈(1)q￡t。式中：Z。——连接器的特性阻抗，常用值有501)和751)；占，——介质的介电常数；D——外导体的内径；d——内导体的外径”

7、J。常用的射频同轴电缆是用于传输射频和微波信号能量的。SFDl47A是一种具有较好相位稳定性的柔性射频同轴电缆。文中根据这种相位稳定电缆的结构参数，设计了一种与之配接的N型射频同轴连接器N—J147。所设计的N型射频连接器N—J147的整体结构如图1所示。图1N—J147射频连接器的结构图根据射频电缆和设计的N型射频连接器，加工了具有较好电压驻波比性能的电缆组件，加工的实物照片如图2所示。图2电缆组件的实物图由于射频同轴电缆SFDl47A的特性阻抗为50n，即公式(1)中Z。=501)，所以根据阻抗匹配的要求，与该电缆配接的N型射频同轴连接器N—J147也必须具有

8、50Q的特