کانکتورهای پرکاربرد در RF و مایکروویو را می‌شناسید؟

انواع مختلفی از کانکتور برای استفاده در محدوده فرکانسی RF و مایکروویو وجود دارد. بسیاری از مواقع در نظر نگرفتن اهمیت این قطعات، باعث افت کارایی سیستم می‌شود. انتخاب نادرست یا استفاده از کانکتورها باکیفیت پایین، می‌تواند روی پارامترهای مهم سیستم مانند VSWR، تلفات عبوری، IP3 و… خصوصا در فرکانس‌های بالا تاثیر بگذارد.

کانکتورهای کواکسیال RF ارتباط زیر سیستم‌ها و سیستم‌های RF را در ارتباطات، تست‌های EMC، اندازه‌گیری‌ها و… برقرار می‌کنند. یک پارامتر کلیدی در دسته‌بندی کانکتورهای RF، اندازه فیزیکی آن‌ها است. حداکثر توان قابل‌تحمل و بازه فرکانسی مورداستفاده، از دیگر پارامترها هستند. به‌عنوان‌مثال برای اطمینان از انتقال حداکثر توان، امپدانس مشخصه کانکتور باید با امپدانس منبع یا بار تطبیق باشد.

در ادامه تعدادی از کانکتورهای پرکاربرد RF را باهم بررسی می‌کنیم:

۱- کانکتور BNC

کانکتور BNC یکی از رایج‌ترین کانکتورهاست. این کانکتور در دهه ۱۹۵۰ توسط آزمایشگاه بل (Bell Labs) ساخته شد و عموما در تجهیزات آزمایشگاهی مانند اسیلوسکوپها، آنالایزرها و گیرنده‌ها پیدا می‌شود.  مورداستفاده کانکتور BNC در توان و فرکانس پایین است. این کانکتور از نوع قفل شونده است، بنابراین درجاهایی که حرکت یا ارتعاش زیاد است، توصیه نمی‌شود.

کانکتور BNC در دو امپدانس ۵۰ و ۷۵ اهم وجود دارد که متناسب با نیاز سیستم استفاده می‌شود. فرکانس کاری این کانکتور از DC تا ۴GHz تعریف‌شده است. اگرچه در فرکانس‌های بیشتر از ۵۰۰MHz به‌ندرت استفاده می‌شوند. این کانکتور می‌تواند توان متوسط ۸۰W تا ۱۰۰W را تحمل می‌کنند، اما معمولا برای ولتاژهای بالا تا حدود ۵۰۰V استفاده می‌شود.

۲- کانکتور TNC

کانکتور TNC، مدل پیچی کانکتور BNC است. با خیال راحت می‌توانید از آن در محیط‌های با ارتعاش استفاده کنید. کانکتور TNC نسبت به BNC در فرکانس بالاتری کار می‌کند و قابلیت تحمل توان بیشتر را نیز دارد.

۳- کانکتور SMA

کانکتور SMA در دهه ۱۹۶۰ توسعه پیدا کرد و به یک کانکتور عامه‌پسند برای کاربردهای توان کم و فرکانس بالا تبدیل شد. در ابتدا این کانکتور مختص کابل کواکسیال ۱۴۱ ساخته شد که از مغزی کابل به‌عنوان پین استفاده می‌شد.

انواع مختلفی از کانکتورهای SMA وجود دارد. مشخصه مشترک همه آن‌ها، مهره ۶ ضلعی بیرونی است که با آچار شماره ۸ باز یا بسته می‌شود. برای اتصالات داخلی بردهای RF، فیلترهای مایکروویو، تضعیف‌کننده‌ها و… تا فرکانس ۱۸GHz مناسب هستند. کانکتورهای نوع دقیق آن تا فرکانس ۲۶٫۵GHz قابل‌استفاده هستند. کانکتور SMA با کانکتورهای ۲٫۹۲mm و APC-3.5 و نوع K مشابهت دارد. اما پیشنهاد می‌شود به‌عنوان جایگزین استفاده نشود.

کانکتور ۲٫۴mm

کانکتور ۲٫۴mm در دهه ۱۹۸۰ توسط شرکت HP ساخته شد. این کانکتور ۵۰GHz دارای یک هادی ۴٫۷mm بیرونی است که هادی مرکزی ۲٫۴mm را احاطه کرده است. این کانکتور مستقیما با SMA قابل‌استفاده نیست بلکه نیاز به مبدل SMA به ۲٫۴mm دارد.

کانکتور ۲٫۹۲mm / نوع K

این کانکتور توسط Wiltron (اکنون شرکت Anritsu است) طراحی و ساخته شد. ازلحاظ کارایی مشابه کانکتور ۲٫۴mm است، با این تفاوت که تا فرکانس ۴۰GHz قابل‌استفاده است. نام کانکتور نوع K از قابلیت آن برای پوشش باندهای فرکانسی تا باند K گرفته‌شده است.

۴- کانکتورهای SMB و SMC

این کانکتورها از نوع کانکتورهای کواکسیال هستند و تفاوت‌هایی با کانکتور SMA دارند. کانکتور SMB از نوع قفل شونده فشاری است. کانکتور SMC به‌صورت فشاری جا می‌خورد و سپس پیچ می‌شود. این کانکتورها برای فرکانس‌های کمتر از ۴GHz تعریف‌شده‌اند. البته پیشنهاد می‌شود و برای فرکانس‌های بیشتر از ۱GHz استفاده نشوند.

۵- کانکتور N Type

شاید بتوان کانکتور N Type را پرمصرف‌ترین کانکتور RF دانست. این کانکتور در دهه ۱۹۴۰ توسط آزمایشگاه بل ساخته شد. کانکتور N Type به‌راحتی تا فرکانس ۱۱GHz قابل‌استفاده است. ورژن دقیق آن تا فرکانس ۱۸GHz هم درست کار می‌کند! این کانکتور را معمولا می‌توان در ابزارهایی مانند تقویت‌کننده‌ها، کوپلرها، اسپکتروم و نتورک مشاهده کرد. این کانکتور بادوام یک اتصال امن را فراهم می‌کند و در دو امپدانس ۵۰ و ۷۵ اهم موجود است.

۶- کانکتور ۷/۱۶ DIN

این کانکتور توسط شرکت آلمانی Deutsches Institut fur Normung ساخته شد برای همین به آن DIN میگویند. بخش عددی نام این کانکتور به ابعاد هادی داخلی و هادی خارجی آن برمی‌گردد. کانکتور ۷/۱۶ DIN با اینترمدولاسیون کم، برای کاربردهای مخابراتی طراحی شد. کاربردهای دیگر آن شامل آنتن‌ها، کابل‌های RF و سیستم‌های محافظت از صاعقه است. توان و فرکانس آن به ۱۵۰۰W و ۷٫۵GHz محدود می‌شود. مدل‌های دیگری از این کانکتور با دی‌الکتریک‌های FLH برای توان بالاتر هم وجود دارد.

جمع بندی

کانکتورهای معرفی‌شده، جزو پرکاربردترین کانکتورهای حوزه RF هستند. کانکتورهای متنوع دیگری برای کاربردهای خاص (مانند کانکتور C Type، کانکتور EIA و…) وجود دارند. به‌هرحال برای استفاده از یک کانکتور در مرحله اول باید به فرکانس کاری و توان قابل‌تحمل کانکتور توجه کرد. سپس کانکتوری با ابعاد مناسب را انتخاب کرد.

کانکتورها معمولا در انواع مختلف سرکابلی، پنلی، رو بردی و… وجود دارند که متناسب با کاربرد قابل انتخاب هستند. دسته دیگر کانکتورها، مبدل‌ها هستند. مبدل‌ها در هر دو سر دارای کانکتور هستند و برای تبدیل کانکتورها به یکدیگر، یا انتقال سیگنال از بیرون به داخل یک سیستم، یا تبدیل نری به مادگی برای یک نوع کانکتور استفاده می‌شود.