RU229896U1 - Адаптер быстрого подключения в диапазоне частот 0-26 ГГц - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к коаксиальным адаптерам быстрого подключения при измерении электрических параметров модулей СВЧ. Технический результат заключается в уменьшении коэффициента стоячей волны по напряжению (КСВН) и потерь при расширении рабочего диапазона частот, улучшении эксплуатационных свойств, упрощении конструкции и технологии сборки адаптера быстрого подключения. Технический результат достигается тем, что адаптер быстрого подключения коаксиальный, работающий в диапазоне частот 0-26 ГГц, содержит наружный проводник, выполненный в виде металлического ступенчатого корпуса и втулки, и внутренний проводник со штыревым и гнездовым окончанием, закреплённый между двух изоляторов. Втулка выполнена с упругими ламелями, причем после ламелей в ней выполнен буртик диаметром 4,59 мм. Адаптер содержит трансформатор волновых сопротивлений с двумя крайними и средней секцией, образованной буртиком внутреннего проводника и одним из изоляторов. Диаметр штыря внутреннего проводника 0,9_(-0,025) мм. 2 ил.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к СВЧ-технике и применяется при измерении электрических параметров модулей СВЧ, имеющих на выходе отечественные или зарубежные соединители «розетка» типов IX ГОСТ РВ 51914-2002 или SMA с волновым сопротивлением 50 Ом. При настройке приходится выполнять многократные подключения модулей к измерительной аппаратуре или источникам сигналов.

По сравнению со стандартными резьбовыми адаптерами, при применении адаптеров быстрого подключения значительно сокращается вероятность износа и повреждения приборных соединителей «розетка» измеряемых модулей СВЧ, вдвое сокращается время их соединения и рассоединения, отпадает необходимость в применении динамометрического ключа, и появляется возможность соединения в модулях с плотной компоновкой компонентов.

В адаптерах быстрого подключения вместо резьбового соединения наружных проводников «вилки» и «розетки» применено их соединение «защёлкиванием» (Push-On, Snap-On, Slide-On). Для этого наружный проводник «вилки» адаптера быстрого подключения изготавливают с упругими ламелями из термоупрочнённой бериллиевой бронзы. Ламели «вилки» входят внутрь «розетки» в область её соединения с ответным соединителем и, распружиниваясь в ней, создают надёжный электрический контакт.

Известны адаптеры быстрого подключения БС427 производства ООО «Амитрон Электроникс» [www.amel.ru. Каталог продукции 2019 года. Коаксиальные переходы быстрого соединения, стр.98-101]. Параметры адаптеров 4-х вариантов исполнения в тракте 4,15/1,27 мм: рабочий диапазон частот 0-18 ГГц, КВСН не более 1,3, потери не более 0,2 дБ и экранное затухание 40 дБ.

Недостатком этих адаптеров являются повышенные величины КСВН и потерь.

Известны технические характеристики адаптеров быстрого подключения, по крайней мере, 10 зарубежных компаний [А.А. Кищинский, К.Б. Джуринский. Твердотельные усилители СВЧ-диапазона. Новые радиочастотные соединители. М.: ВАШ ФОРМАТ, 2022]. Однако их конструкции в спецификациях (datasheet) и в другой технической информации компаниями не приведены.

Адаптер TPS-4656 SMA (розетка) - SMA (вилка) Push-On компании American Radio Supply, LLC [SMA Male-Female Quick Disconnect Push-On Coaxial Adapter, www.americanradiosupply.com] принят за прототип.

Коаксиальная линия адаптера состоит из секций «розетка» и «вилка» с длинным и коротким изоляторами из фторопласта, связанными между собой столбиком из эпоксидного компаунда, который заполняет проточку внутреннего проводника и ограничивает его перемещение в продольном направлении при соединениях. Параметры адаптера: диапазон рабочих частот 0-12 ГГц, максимальный КСВН равен 1,2, допустимое количество соединений и рассоединений не менее 200.

Недостатками этого адаптера являются: недостаточно широкий рабочий диапазон частот, сложные конструкция (8 деталей) и технология изготовления.

Конструктивным недостатком этого и всех известных зарубежных адаптеров быстрого подключения является несовместимость зарубежного соединителя SMA «вилка» и отечественного соединителя «розетка» тип IX ГОСТ РВ 51914-2002. В соответствии с требованиями международного стандарта IEC 60169-15 во всех зарубежных соединителях и адаптерах типа SMA максимальный диаметр штыревого проводника равен 0,94_(-0,04) мм, диаметр же гнездового контакта отечественного соединителя тип IX «розетка» равен 0,9^(+0,025) мм. При соединении «вилки» и «розетки» это различие является причиной истирания покрытия и повреждения ламелей «розетки».

Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в уменьшении КСВН и потерь при расширении рабочего диапазона частот, улучшении эксплуатационных свойств и упрощении конструкции и технологии сборки адаптера быстрого подключения.

Технический результат достигается тем, что адаптер быстрого подключения в диапазоне частот 0-26 ГГц коаксиальный содержит наружный проводник, выполненный в виде металлического ступенчатого корпуса и втулки, и внутренний проводник со штыревым и гнездовым окончанием, закреплённый между двух изоляторов. Втулка выполнена с упругими ламелями, после ламелей в ней выполнен буртик диаметром 4,59 мм, при этом длина каждой ламели равна от 1,4 мм до 1,6 мм, адаптер содержит трансформатор волновых сопротивлений с двумя крайними и средней секцией, образованной буртиком внутреннего проводника и одним из изоляторов, в котором выполнена выборка диаметром от 2,1 мм до 2,2 мм, диаметр штыря внутреннего проводника 0,9_(-0,025) мм.

Трансформатор волновых сопротивлений, состоящий из 3 секций, волновое сопротивление которых близко к 50 Ом, обеспечивает согласование двух 50-омных коаксиальных линий адаптера с фторопластовыми изоляторами в диапазоне частот 0-26 ГГц.

Буртик втулки изготовлен диаметром 4,59 мм, чтобы уменьшить угловую несоосность соединения «вилки» быстрого подключения и «розетки» измеряемого СВЧ-модуля и снизить просачивание электромагнитной энергии через прорези ламелей втулки.

Штырь внутреннего проводника «вилки» изготовлен диаметром 0,9_(-0,025) мм, чтобы подключать «вилку» адаптера без повреждения.

Предлагаемая конструкция адаптера быстрого подключения поясняется чертежами.

На фиг.1 представлена конструкция предлагаемого адаптера быстрого подключения,

где корпус - 1,

втулка - 2,

внутренний проводник - 3,

штырь - 4,

гнездо - 5,

изоляторы - 6, 7,

ламель втулки - 8,

буртик втулки - 9,

трансформатор волновых сопротивлений - 10,

крайние секции - 11, 12,

средняя секция - 13,

буртик внутреннего проводника - 14.

выборка в изоляторе - 15.

На фиг.2 представлены КСВН и потери предлагаемого адаптера быстрого подключения.

Пример

Предлагаемый адаптер быстрого подключения коаксиальный SMA (вилка) - тип IX вар.1 / SMA (розетка) в диапазоне частот 0-26 ГГц.

Наружный проводник, выполнен в виде ступенчатого корпуса 1 и втулки 2. Корпус 1 выполнен из пассивированной нержавеющей стали. Внутренние диаметры наружного проводника корпуса 1 равны 4,16 мм и 4,6 мм. Втулка 2 выполнена из термоупрочнённой бериллиевой бронзы. Внутренний диаметр втулки 2 равен 4,16 мм, с буртиком 9 диаметром 4,59 мм. Внутренний проводник 3 имеет диаметр 1,25 мм и изготовлен из термоупрочнённой бериллиевой бронзы, с буртиком 14 диаметром 1,6 мм. На втулке 2 со стороны штыря 4, диаметром 0,9_(-0,025) мм, выполнены 6 ламелей 7 длиной 1,5 мм. Трансформатор волновых сопротивлений 10 - с двумя крайними секциями 11, 12, длинами 0,35 мм, и средней секцией 13, длиной 1,4 мм, образованной буртиком внутреннего проводника 14 и изолятором 7, изготовленным из фторопласта Ф4, в изоляторе 7 выполнена выборка 15, диаметром 2,14 мм.

Работа с предлагаемым адаптером быстрого подключения происходит следующим образом.

«Вилку» измерительного кабеля прикручивают к «розетке» адаптера быстрого подключения с применением динамометрического ключа. Потом проводят калибровку «вилки» быстрого подключения с помощью калибровочных мер: нагрузки холостого хода, короткозамкнутой нагрузки и согласованной нагрузки. При соединении «вилка» быстрого подключения входит внутрь «розеток» корпусов нагрузок и удерживается там за счёт упругих сил её ламелей и буртика втулки. После калибровки «вилку» быстрого подключения вставляют в «розетку» измеряемого модуля СВЧ. Соединение внутренних проводников «вилки» и «розетки» стандартное, цанговое. Затем выполняют измерения. После проведения измерений адаптер вместе с измерительным кабелем вынимают из соединителя измеряемого модуля СВЧ и отсоединяют от кабеля.

КСВН и потери адаптера, измеренные в диапазоне частот 0-26 ГГц на векторном анализаторе цепей типа N5244A фирмы Agilent Technologies представлены на фиг.2.

В диапазоне частот 0-18 ГГц КСВН адаптера не более 1,2, а потери не превышают 0,1 дБ, что соответствует параметрам лучших зарубежных аналогов.

Предлагаемая конструкция адаптера быстрого подключения состоит из 5 деталей, что упрощает его конструкцию и технологию сборки.

Изготовление деталей и сборка предлагаемого адаптера производится по типовым технологическим процессам, применяемым при изготовлении радиочастотных соединителей.

В результате применения адаптера приборные соединители модулей СВЧ остаются без нарушений внешнего вида и повреждений и сохраняют допустимое количество соединений и рассоединений.

Claims (1)

1. Адаптер быстрого подключения в диапазоне частот 0–26 ГГц коаксиальный, содержащий наружный проводник, выполненный в виде металлического ступенчатого корпуса и втулки, и внутренний проводник со штыревым и гнездовым окончанием, закреплённый между двух изоляторов, отличающийся тем, что втулка выполнена с упругими ламелями, после ламелей в ней выполнен буртик диаметром 4,59 мм, при этом длина каждой ламели равна от 1,4 мм до 1,6 мм, адаптер содержит трансформатор волновых сопротивлений с двумя крайними и средней секцией, образованной буртиком внутреннего проводника и одним из изоляторов, в котором выполнена выборка диаметром от 2,1 мм до 2,2 мм; диаметр штыря внутреннего проводника 0,9_(-0,025) мм.