КСВ разъёма и перехода на плату
СВЧ устройство не может быть исполнено без устройства ввода сигнала. Чаще всего сигналы подаются с помощью коаксиальных кабелей, на конце которых установлены коаксиальные разъёмы. Соответственно, на устройстве (корпусе или печатной плате) должны быть установлены ответные разъёмы.
К сожалению, очень часто инженеры разработчики не уделяют должного внимания переходу, тщательно настраивают все узлы изделия, но разъёмы просто покупают в духе «написано до 18 ГГц» и подойдёт значит.
В данной мини-статье будет рассмотрен только разъём типа SMA, так как это — один из наиболее часто применяемых интерфейсов в электронике СВЧ.
Всем известно, что разъёмы типа SMA «работают» до 18 ГГц. Почему в кавычках?
Нет указания на параметр — уровень КСВ или потерь
Указана частота интерфейса! то есть коаксиального тракта —, а это: диаметр внутреннего проводника 1,27 мм, диаметр изолятора (фторопласта) 4,15 мм
Многие знают, что, например, кабельные сборки на гибком дешёвом RG316 работают сильно ниже частоты интерфейса, то есть примерно до 6 ГГц. То есть есть понимание того, что на работу перехода — разъём-кабель или разъём-печатный полосок влияет его устройство, конструкция.
Только от инженера разработчика зависит до скольки ГГц будет работать коаксиально-полосковый переход в его изделии. На это влияет:
Конструкция разъёма — наличие «ушек» над платой, сужение центрального пина или плоский пин, длина пина.
Тип и толщина подложки.
Место стыковки с платой — иногда, если полосок очень широкий, следует его сузить, чтобы к краю платы он подходил почти такой же ширины, как диаметр пина.
Хороший контакт по земле — качественная опайка.
При измерении КСВ перехода следует помнить о том, что такое стоячая волна, что реальный уровень КСВ — это огибающая графика зависимости КСВ от частоты.
На картинке ниже китайские обычные краевые SMA разъемы на трех платах разной длины. Загадка: по какой из этих плат следует оценивать уровень КСВ перехода?
(именно перехода, а не разъёма)
подопытные платы из Ro4003 толщиной 0,5 мм с китайскими разъёмами
Ответ: по самой длинной, ведь чем длиннее плата, тем больше минимумов стоячей волны можно увидеть на экране векторного анализатора цепей:
График частотной зависимости КСВ длинной платы с разъёмами
Чтобы узнать реальный уровень КСВ перехода, нужно провести воображаемую линию от маркера 1 до точки посередине сверху экрана, это будет огибающая.
Измерения же коротких плат, может дать обманчивый «хороший» результат.
График частотной зависимости КСВ платы средней длины по сравнению с КСВ длинной платы
График частотной зависимости КСВ короткой платы по сравнению с КСВ длинной платы
По последнему графику можно сделать ошибочное заключение о том, что переход работает до 10 ГГц. Это не так.
Обычные краевые разъёмы (те, которые устанавливаются на край печатной платы) работают примерно до 4 ГГц. Для расширения диапазона рабочих частот нужны уже разные уловки.
П.С. Китайские разъёмы не сильно отличаются от других, только точностью изготовления, которое можно заметить на более высоких частотах, а также качеством золотого покрытия.
Спасибо за внимание!
