В настоящее время соединители коаксиальные применяются в аппаратуре, которая работает в высокочастотном и сверхвысокочастотном диапазонах. Производство SMA-разъемов осуществляется и в нашей стране. Их изготовление производится по нормам ГОСТ РВ 51914-2002 на высокоточном металлообрабатывающем оборудовании с использованием современных технологий. Центральные контакты разъемов всех модификаций имеют специальное покрытие, включая износостойкое золото и универсальные сплавы серебра. В SMA-разъемах используются современные изоляторы, которые выполняются из уникальных полимерных материалов, обладающих очень низким коэффициентом диэлектрических потерь.
Нужно отметить, что отечественные SMA-разъемы обладают техническими характеристиками, которые полностью соответствуют мировым стандартам качества в своем приборном классе соединителей. Сами разъемы имеют вид коаксиальной линии, которая заполнена диэлектрическим материалом. Важно понимать, что волновое сопротивление данной коаксиальной линии имеет зависимость, как от материала диэлектрика, так и от отношения внутреннего диаметра проводника и внутренней площади поверхности внешнего проводника.
Описание SMA-разъема
SMA-разъемы были впервые выпущены в 1960 году. Сначала их область применения была ориентирована исключительно на полужесткие кабели диаметром 0,141 дюйма типа RG-402. Данные коннекторы предусматривают использование при параметрах проводника 18 ГГц и 50 Ом. А некоторые прецизионные модели могут функционировать при частоте до 26,5 ГГц. Резьбовое соединение sma-разъема1/4-36 отличается малыми габаритами и прекрасной механической долговечностью. Причем максимальные значения используемых рабочих частот зависят исключительно от типа используемого кабеля.
Сегодня стандартными значениями волнового сопротивления коннектора являются 50 Ом и 75 Ом. А в качестве диэлектрического материала используются полистирол, полиэтилен и фторопласт. В СВЧ диапазоне и для целей измерения параметров гнездовые контакты SMA-разъемов выпускаются из бронзы с золотым или серебряным напылением.
Назначение SMA-разъема
СВЧ коннекторы в настоящее время имеют достаточно широкий спектр своего применения. В этом смысле первостепенными характеристиками являются именно граничная частота и габариты соединителя. В качестве простого прецизионного устройства для фазового регулирования SMA-разъемы используются в измерительной аппаратуре, системах приборного варианта посадки самолетов, радарах с фазированной решеткой и прочих устройствах, рассчитанных на фазовое согласование. В данном спектре применения они выступают в роли соединителей для полужестких кабелей и специальных штепсельных соединителей или адаптеров.
Независимо от завода-изготовителя SMA-разъемы производятся в строгом соответствии с мировыми стандартами качества и являются универсальными устройствами с фиксированными диаметрами и параметрами изделия по приборной спецификации. Область их применения включает в себя аттенюаторы и усилители, задающие генераторы и переключатели, коаксиально-волновые и микрополосковые переходы, фильтры и смесители.
Классификация и обозначения SMA-разъемов
SMA-разъемы разделяются на два типа: SMA («штекер» и «гнездо») и RP-SMA («штекер» и «гнездо»). В беспроводных устройствах с Wi-Fi точкой доступа, адаптерах или WiMAX-приборах используется коннектор, к которому через разъем SMA или N-Type подключается антенна. Так как эти соединения состоят из двух примыкающих частей, то и резьбовой механизм их соединений предусматривает два типа: розетки и вилки. В данном случае именно вилка вкручивается в розетку. Для розеток предусмотрены такие названия, как «мама», «femail» или «jack», а для вилок – «папа», «plug» или «mail». Между различными видами соединителей применяются самые разные кабели-переходники и переходники.
Разъемы RP-SMA бывают двух видов: с обратной полярностью и инверсными. В них конструкция имеет противоположный характер. А именно, гнездовой контакт выступает в качестве штекера, а вилочный – розетки. В центральном выводе используется измененная конфигурация для инверсных разъемов.
Коннекторы делятся по способу соединения на устройства с байонетным, врубным и резьбовым соединениями. А по виду монтажа они разделяются на три вида: паяные, обжимные и накручивающиеся. Кроме того, SMA-разъемы отличаются по своим конструктивным особенностям. Бывают кабельные, приборные, монтируемые на печатную плату и переходники. Соответственно кабель монтируется путем обжима или пайки, приборные устройства устанавливаются на корпус за счет крепления гайкой или квадратным фланцем, монтаж коннекторов на плату осуществляется путем пайки (горизонтальной или вертикальной относительно поверхности монтажа), а переходники используются для монтажа разнотипных соединителей.
Обозначение российских разъемов, как правило, состоит из семи элементов маркировки. Однако некоторые типы коннекторов имеют собственную уникальную систему обозначения. Стандартная система обозначения российских соединителей состоит из следующих элементов:
1) «СР» - соединитель радиочастотный;
2) «Г» - герметичный способ исполнения (элемент обозначения используется не всегда);
3) Два знака для обозначения номинального значения волнового сопротивления (50 или 75 Ом);
4) Дефис (-);
5) Порядковый номер разработки (количество знаков не имеет определенного значения);
6) Материал диэлектрика («П» - полиэтилен, «Ф» - фторопласт, «С» - полистирол, «К» - керамика», «В» - ВЧ пресс-порошки);
7) «В» - всеклиматическое исполнение (используется не всегда).
У мировых производителей существует множество систем маркировки соединителей. К одной из самых распространенных относится следующая:
1) Буква – серия разъема;
2) Трехзначное число;
3) Буква.
Заключение
Огромный сегмент практического применения SMA-разъемов приходится на компьютерную технику в связи с использованием антенн Wi-Fi устройств. Именно данные коннекторы могут обеспечить гарантированное соединение, сведя к минимуму потери в местах контактов. В связи с этим практическим параметром основными качествами данных соединителей считаются устойчивость к механическим воздействиям и долговечность эксплуатации.
В качестве дополнительной информации о соединителях типа SMA-разъема можно отметить, что они рассчитаны на пятьсот циклов «подключения-отключения» при условии правильной затяжки крепежной гайки 5/16-дюймовым динамометрическим ключом. Кроме того следует знать, что для частот, превышающих стандартные (до 18 ГГц и до 26,5 ГГц), используются следующие коннекторы аналогичные SMA:
- до 34ГГц – 3,5-мм разъемы;
- до 46 ГГЦ – 2,92-мм разъемы.
Вышеуказанные коннекторы в своей конструкции имеют наружную резьбу и могут соединяться со SMA-разъемами. Однако они используют воздух в качестве диэлектрика, и при соединении со SMA-разъемами низкого качества их срок службы может значительно уменьшиться.
Разъемы RP-SMA и RP-N используются в основном для защиты измерительного оборудования от воздействия постоянного тока, которое может возникнуть, например, при питании внешнего уличного модуля или усилителя и будет передаваться по кабелям.