De antenneconnector is een elektronische connector die wordt gebruikt om radiofrequentieapparatuur en kabels met elkaar te verbinden. De belangrijkste functie ervan is het verzenden van hoogfrequente signalen.
De connector heeft uitstekende impedantieaanpassingseigenschappen, waardoor signaalreflectie en -verlies tijdens de transmissie tussen de connector en de kabel tot een minimum worden beperkt. Ze hebben doorgaans ook goede afschermingseigenschappen om te voorkomen dat externe elektromagnetische interferentie de signaalkwaliteit beïnvloedt.
Veelvoorkomende antenneconnectoren zijn onder andere SMA, BNC, N-type en TNC, die geschikt zijn voor verschillende toepassingsvereisten.
In dit artikel maak je ook kennis met een aantal veelgebruikte connectoren:
Gebruiksfrequentie van de connector
SMA-connector
De SMA-type RF-coaxiale connector is een RF/microgolfconnector die eind jaren vijftig door Bendix en Omni-Spectra is ontworpen. Het was destijds een van de meest gebruikte connectoren.
Oorspronkelijk werden SMA-connectoren gebruikt op 0,141 inch halfstijve coaxkabels, voornamelijk voor microgolftoepassingen in de militaire industrie, met een Teflon-diëlektrische vulling.
Omdat de SMA-connector klein is en op hogere frequenties kan werken (het frequentiebereik is van DC tot 18 GHz bij gebruik met halfstijve kabels en van DC tot 12,4 GHz bij gebruik met flexibele kabels), wint deze snel aan populariteit. Sommige bedrijven zijn nu in staat om SMA-connectoren te produceren voor frequenties rond DC ~ 27 GHz. Zelfs bij de ontwikkeling van millimetergolfconnectoren (zoals 3,5 mm en 2,92 mm) wordt rekening gehouden met de mechanische compatibiliteit met SMA-connectoren.
SMA-connector
BNC-connector
De volledige naam van de BNC-connector is Bayonet Nut Connector (klikconnector, deze naam beschrijft treffend de vorm van deze connector), genoemd naar het bajonetsluitingsmechanisme en de uitvinders Paul Neill en Carl Concelman.
De BNC-connector is een veelgebruikte RF-connector die golfreflectie/verlies minimaliseert. BNC-connectoren worden doorgaans gebruikt in toepassingen met lage tot middelhoge frequenties en vinden hun toepassing in draadloze communicatiesystemen, televisies, testapparatuur en RF-elektronica.
BNC-connectoren werden ook gebruikt in vroege computernetwerken. De BNC-connector ondersteunt signaalfrequenties van 0 tot 4 GHz, maar kan ook tot 12 GHz werken als een speciale, hoogwaardige versie voor deze frequentie wordt gebruikt. Er zijn twee karakteristieke impedanties, namelijk 50 ohm en 75 ohm. 50 ohm BNC-connectoren zijn het meest gangbaar.
N-type connector
De N-type antenneconnector werd in de jaren 40 uitgevonden door Paul Neal bij Bell Labs. N-connectoren werden oorspronkelijk ontworpen om te voldoen aan de behoeften van het leger en de luchtvaart voor het aansluiten van radarsystemen en andere radiofrequentieapparatuur. De N-type connector is ontworpen met een schroefdraadverbinding, wat zorgt voor een goede impedantieaanpassing en afscherming, en is geschikt voor toepassingen met hoog vermogen en lage frequenties.
Het frequentiebereik van N-connectoren hangt doorgaans af van het specifieke ontwerp en de fabricagenormen. Over het algemeen kunnen N-connectoren een frequentiebereik van 0 Hz (DC) tot 11 GHz tot 18 GHz bestrijken. Hoogwaardige N-connectoren kunnen echter hogere frequentiebereiken ondersteunen, tot boven de 18 GHz. In de praktijk worden N-connectoren voornamelijk gebruikt voor toepassingen met lage tot middelhoge frequenties, zoals draadloze communicatie, radio- en televisie-uitzendingen, satellietcommunicatie en radarsystemen.
N-type connector
TNC-connector
De TNC-connector (Threaded Neill-Concelman) werd begin jaren zestig mede uitgevonden door Paul Neill en Carl Concelman. Het is een verbeterde versie van de BNC-connector en maakt gebruik van een schroefdraadverbinding.
De karakteristieke impedantie bedraagt 50 ohm en het optimale werkfrequentiebereik is 0-11 GHz. In de microgolffrequentieband presteren TNC-connectoren beter dan BNC-connectoren. Ze kenmerken zich door een hoge schokbestendigheid, grote betrouwbaarheid, uitstekende mechanische en elektrische eigenschappen, enzovoort, en worden veelvuldig gebruikt in radioapparatuur en elektronische instrumenten voor het aansluiten van RF-coaxkabels.
3,5 mm connector
De 3,5 mm-connector is een coaxiale radiofrequentieconnector. De binnendiameter van de buitenste geleider is 3,5 mm, de karakteristieke impedantie is 50 Ω en de aansluiting is een 1/4-36UNS-2 inch schroefdraad.
Halverwege de jaren zeventig brachten de Amerikaanse bedrijven Hewlett-Packard en Amphenol (voornamelijk ontwikkeld door HP, met Amphenol als eerste producent) een 3,5 mm-connector op de markt met een werkfrequentie tot 33 GHz. Dit was de eerste radiofrequentie die gebruikt kon worden in de millimetergolfband. Het was een van de coaxiale connectoren.
Vergeleken met SMA-connectoren (waaronder de "Super SMA" van Southwest Microwave), gebruiken 3,5 mm-connectoren lucht als diëlektricum, hebben ze dikkere buitenste geleiders en een betere mechanische sterkte. Daardoor zijn niet alleen de elektrische prestaties beter dan die van SMA-connectoren, maar ook de mechanische duurzaamheid en de herhaalbaarheid van de prestaties zijn hoger, waardoor ze geschikter zijn voor gebruik in de testindustrie.
2,92 mm connector
De 2,92 mm-connector, door sommige fabrikanten ook wel 2,9 mm- of K-type-connector genoemd, en door anderen SMK-, KMC-, WMP4-connector, enz., is een coaxiale radiofrequentieconnector met een binnendiameter van de buitenste geleider van 2,92 mm. De impedantie bedraagt 50 Ω en de aansluiting is een 1/4-36UNS-2 inch schroefdraad. De structuur is vergelijkbaar met die van de 3,5 mm-connector, maar dan kleiner.
In 1983 ontwikkelde William Oldfield, senior engineer bij Wiltron, een nieuwe 2,92 mm/K-connector. Deze connector was gebaseerd op een samenvatting van en verbetering van eerder geïntroduceerde millimetergolfconnectoren (K-type connector is het handelsmerk). De binnendiameter van de geleider in deze connector is 1,27 mm en kan worden gekoppeld aan SMA-connectoren en 3,5 mm-connectoren.
De 2,92 mm-connector heeft uitstekende elektrische prestaties in het frequentiebereik van 0 tot 46 GHz en is mechanisch compatibel met SMA-connectoren en 3,5 mm-connectoren. Hierdoor werd het al snel een van de meest gebruikte mmWave-connectoren.
2,4 mm connector
De ontwikkeling van de 2,4 mm-connector is een gezamenlijk project van HP (de voorganger van Keysight Technologies), Amphenol en M/A-COM. Het kan worden gezien als een kleinere versie van de 3,5 mm-connector, waardoor de maximale frequentie aanzienlijk hoger ligt. Deze connector wordt veel gebruikt in 50 GHz-systemen en kan zelfs tot 60 GHz werken. Om het probleem van de SMA- en 2,92 mm-connectoren, die gevoelig zijn voor beschadiging, op te lossen, is de 2,4 mm-connector ontworpen met een dikkere buitenwand en versterkte vrouwelijke pinnen. Dankzij dit innovatieve ontwerp presteert de 2,4 mm-connector uitstekend in hoogfrequente toepassingen.
De ontwikkeling van antenneconnectoren is geëvolueerd van eenvoudige schroefdraadontwerpen naar diverse soorten hoogwaardige connectoren. Met de technologische vooruitgang worden connectoren steeds verder verfijnd, met een kleiner formaat, een hogere frequentie en een grotere bandbreedte, om te voldoen aan de veranderende behoeften van draadloze communicatie. Elke connector heeft zijn eigen kenmerken en voordelen in verschillende toepassingsscenario's. Daarom is de keuze van de juiste antenneconnector cruciaal voor de kwaliteit en stabiliteit van de signaaloverdracht.
Geplaatst op: 26 december 2023
