|
连接器/插头 |
|
| 按行业筛选 |
|
|
| 按产品筛选 |
|
|
| |
|
查看本类全部文章 |
| |
|
|
|
|
快插自锁型SMA和N连接器解决方案及分析 |
|
|
作者： |
|
快插自锁型SMA（QMA）和N 型（QN）连接器最早由Huber+Suhner 和RADIALL 推出，并联合AMPHENOL RF 和ROSENBERGER 结成QLF 推广联盟， 目前市场上QMA 和QN 产品主要出自这四家公司。
下面我们试图通过对他们的设计分析和横向对比来阐明我们的新QMA 和QN 设计思路。
■QMA（QUICK LOCK SMA）
我们先来看替代SMA 的QMA，以下是QLF 的QMA 设计方案。
分析：
·2004 版本，见（图1）：
这种设计能做到接近SMA 的比较高的工作频率，但还存在一些小问题：
1）该 QMA 没有使用防水密封圈，这样会造成有害气体及水气侵入，由此导致接触导体的可靠性变差。
2）该 QMA 弹簧锁（见图1 标注A）需要用铍铜制作，成本较高。
3）该 QMA 公母头相匹配后，内导体的接触有效长度太少，只有1.6mm，而传统SMA 的有效接触长度是2.3mm，这会导致多次使用后内导体的接触可靠性降低。
与ANOISON(安诺生)QMA 的对比：
通过上面的分析我们认为现有QLF 版本QMA 还有改进余地，事实上我们公布的新版的QMA（见图2）已经很好的解决了以上问题。
1）我们的防水设计非常巧妙，公头外导体孔槽内的 O 型密封圈在母头外壳斜面的挤压作用下，产生非常好的密封和抗震效果。
2）我们的 QMA 公头弹簧锁是不锈钢制作，成本仅仅是铍铜弹簧锁的1/10，我们称之为双齿环碟形锁紧片（如图5）。该双齿环碟形锁紧片设有内齿；在插座连接器的外导体上设有周向的横截面呈梯形的凸起，该凸起的横截面具有上坡、平顶和下坡，这样，在连接过程中，所述内齿由斜坡上升至平顶达到最大弯曲变形，到达下坡时，发生了弯曲变形的内齿沿下坡的切线方向趋于恢复原状，最终内齿停留在下坡或下坡与平谷的交界处；内齿的端面对下坡的法线方向产生推力作用，使端面与端面紧密接触，间隙为0，并保持较大轴向作用力(这个轴向作用力对能否获得较好的互调性能很大影响)。并且双齿环碟形锁紧片相邻的内齿长度有差异，使锁紧时内齿停留在下坡的不同圆周上，较长的内齿与下坡的夹角≥90°；而较短的内齿与下坡的夹角≤90°（图3）。这种设计能达到非常好的保持力和抗震效果，完全能满足军用要求。并且QMA 的有效插拔次数达到200 次以上。
3）我们认为应该保持 SMA 的有效接触长度2.3mm，我们的设计很容易就实现了这一点。
两点说明：
1）我们的QMA 公头可以100%跟QLF 版本QMA 母头互配。
2）另外从节省空间和材料的角度考虑，我们还特别设计了MINI 版本的QMA，我们称之为Mini-QMA，（如图4），他们具有同样出色的性能表现和更小的体积。
■（QN）QUICK LOCK N
我们来看下QLF 发起人HUNER+SUHBE 陆续发布过的3 个版本的QN。
分析：
·2002 版本，见（图5）
2002 版本成功地从螺纹连接结构转变为快插、自锁结构。
优点：
1．提高了连接器装卸效率，达到了快插、自锁，不用工具。
2．减小了外形尺寸，减轻了重量 20%—40%，节约了铜材20%—50%。
3．提高了连接器的安装密度，节省了安装空间。
4．连接器安装后可以 360°旋转。
5．连接器安装拆卸的培训简单。
缺点：
1．零件加工精密要求高，电气接触面之间间隙大小完全受零件加工精度控制。
2．接触面有间隙无接触压力，会影响驻波和高互调性能
·2003 版本，见（图6）
2003 版本在2002 版本的基础上作了改进。
优点：
1．在连接器的接触界面增加了一片波浪垫圈。利用波浪垫圈的弹性来增加轴向压力并消除接触端面的间隙。
2．降低了接触电阻，有利互调性能的改进。
缺点：
连接器接触端面利用波浪垫圈的弹性解决了间隙问题，但在整个圆周面点上仅有几个点而已，在该点周围的阻抗仍没有达到很好的匹配，电磁波在该点上会引起反射。该连接器使用在DC—1.5GHZ 较好，1.5—3G尚可。如果3—6GHZ 驻波会偏大，6—11GHZ 驻波将会更大。
·2004 版本，见（图7）
2004 版本在2003 版本的基础上又作了进一步的改进。
优点：
1、连接器接触面由波浪垫圈改为放射状的碟型弹簧片，增加了轴向压力，减小了接触电阻，提高了接触稳定性。
2、由于改用了放射状的碟型弹簧片，它与接触端面接触时已不再是几点，而是整个圆周。这样更有利于互调性能的改善，驻波的减小和更低的插入损耗。
缺点：
1、外导体的接触端面采用了尖端，与放射状的弹簧片的作用下,产生较大的轴向压力，接触电阻得以改善。但同时由于尖端和弹簧作用的领域是个不规则的几何形状, 用传输理论推导 就会发现该段的特性阻抗是不连续的，会引起较大反射。尤其在传输高频率电磁波时影响更大。DC—1.5GHZ 驻波很好，1.5—3GHZ 驻波可以接受，3—6GHZ有些场合可能影响使用，6—11GHZ 会更差。
ANOISON HPQN 连接器：
对于最新版本2004 版的QN 的问题，我们认为还可以做以下改进：
SMA、N 和APC-7 精密平面接头三种经典的射频同轴连接器之所以能做到频带宽，VSWR 小，是因为他们的接触界面间隙为零，阻抗连续，几乎无反射。而QLF 版本的QN 采用弹性接触端面肯定会导致阻抗不连续。所以我们认为应该沿用N 型的刚性接触,保证接触端面阻抗连续，使QN 能保持N 的电气性能:DC—11GHz VSWR≤1.25, 精密型QN 达到DC-18GHZ VSWR ≤1.08。
ANOISON 新设计的HPQN（HIGH PERFORMANCE QUICK-LOCK N）遵循这一规则，在与QMA 同样结构的弹簧锁的作用下实现了外导体端面的刚性接触，达到了接触端面零间隙的目的，由此保证了阻抗连续，保持了N 型的性能指标，并且接头所用材料仅是QLF 版本QN 的80%，（如图8）
(end)
|
|
| 文章内容仅供参考
(投稿)
(如果您是本文作者，请点击此处)
(1/22/2010) |
|
| 安诺生电子联系方式：
|
| 网址： |
Http://www.anoison.com
|
电话：86-511-88890190 |
| 地址： |
中国·江苏·江苏镇江丁卯桥路160号2楼. 邮编212009 |
|
|
|
对 连接器/插头 有何见解？请到 连接器/插头论坛 畅所欲言吧！
|
