Le connecteur d'antenne est un connecteur électronique utilisé pour connecter des équipements et des câbles radiofréquence. Sa fonction principale est de transmettre des signaux haute fréquence.
Le connecteur présente d'excellentes caractéristiques d'adaptation d'impédance, ce qui minimise la réflexion et la perte du signal lors de la transmission entre le connecteur et le câble. Il possède généralement de bonnes propriétés de blindage pour empêcher les interférences électromagnétiques externes d'affecter la qualité du signal.
Les types de connecteurs d'antenne courants incluent SMA, BNC, type N, TNC, etc., qui conviennent à différentes exigences d'application.
Cet article vous présentera également plusieurs connecteurs couramment utilisés :
Fréquence d'utilisation du connecteur
Connecteur SMA
Le connecteur coaxial RF de type SMA est un connecteur RF/micro-ondes conçu par Bendix et Omni-Spectra à la fin des années 1950. C'était l'un des connecteurs les plus couramment utilisés à cette époque.
À l'origine, les connecteurs SMA étaient utilisés sur des câbles coaxiaux semi-rigides de 0,141″, principalement utilisés dans les applications micro-ondes de l'industrie militaire, avec un remplissage diélectrique en Téflon.
Grâce à sa petite taille et à sa capacité à fonctionner à des fréquences plus élevées (la plage de fréquences s'étend du courant continu à 18 GHz pour les câbles semi-rigides et du courant continu à 12,4 GHz pour les câbles flexibles), le connecteur SMA gagne rapidement en popularité. Certaines entreprises sont désormais capables de produire des connecteurs SMA autour de 27 GHz de courant continu. Même le développement de connecteurs à ondes millimétriques (tels que 3,5 mm et 2,92 mm) prend en compte la compatibilité mécanique avec les connecteurs SMA.
connecteur SMA
Connecteur BNC
Le nom complet du connecteur BNC est Bayonet Nut Connector (connecteur à encliquetage, ce nom décrit clairement la forme de ce connecteur), nommé d'après son mécanisme de verrouillage à montage à baïonnette et ses inventeurs Paul Neill et Carl Concelman.
Il s'agit d'un connecteur RF courant qui minimise la réflexion et la perte d'ondes. Les connecteurs BNC sont généralement utilisés dans les applications à basse et moyenne fréquence et sont largement utilisés dans les systèmes de communication sans fil, les téléviseurs, les équipements de test et les équipements électroniques RF.
Les connecteurs BNC étaient également utilisés dans les premiers réseaux informatiques. Ils supportent des fréquences de signal comprises entre 0 et 4 GHz, mais peuvent également fonctionner jusqu'à 12 GHz si une version haute qualité spécialement conçue pour cette fréquence est utilisée. Il existe deux types d'impédance caractéristique : 50 ohms et 75 ohms. Les connecteurs BNC de 50 ohms sont les plus courants.
Connecteur de type N
Le connecteur d'antenne de type N a été inventé par Paul Neal aux laboratoires Bell dans les années 1940. À l'origine, les connecteurs de type N répondaient aux besoins des secteurs militaire et aéronautique pour connecter des systèmes radar et autres équipements radiofréquence. Le connecteur de type N est doté d'une connexion filetée, offrant une bonne adaptation d'impédance et un bon blindage, et convient aux applications haute puissance et basse fréquence.
La plage de fréquences des connecteurs de type N dépend généralement des normes de conception et de fabrication. En général, les connecteurs de type N couvrent une plage de fréquences allant de 0 Hz (CC) à 11 GHz et 18 GHz. Cependant, les connecteurs de type N de haute qualité peuvent supporter des plages de fréquences plus élevées, dépassant 18 GHz. En pratique, les connecteurs de type N sont principalement utilisés dans les applications à basses et moyennes fréquences, telles que les communications sans fil, la radiodiffusion, les communications par satellite et les systèmes radar.
connecteur de type N
Connecteur TNC
Le connecteur TNC (Threaded Neill-Concelman) a été co-inventé par Paul Neill et Carl Concelman au début des années 1960. Il s'agit d'une version améliorée du connecteur BNC et utilise une méthode de connexion filetée.
L'impédance caractéristique est de 50 ohms et la plage de fréquences de fonctionnement optimale est de 0 à 11 GHz. Dans la bande de fréquences micro-ondes, les connecteurs TNC offrent de meilleures performances que les connecteurs BNC. Ils se caractérisent par une forte résistance aux chocs, une grande fiabilité et d'excellentes propriétés mécaniques et électriques. Ils sont largement utilisés dans les équipements radio et les instruments électroniques pour connecter des câbles coaxiaux RF.
Connecteur 3,5 mm
Le connecteur 3,5 mm est un connecteur coaxial radiofréquence. Le diamètre intérieur du conducteur extérieur est de 3,5 mm, l'impédance caractéristique est de 50 Ω et le mécanisme de connexion est un filetage 1/4-36UNS-2 pouce.
Au milieu des années 1970, les sociétés américaines Hewlett-Packard et Amphenol (principalement développées par HP, et dont la production a été assurée au début par Amphenol) ont lancé un connecteur de 3,5 mm, dont la fréquence de fonctionnement peut atteindre 33 GHz et qui constitue la première fréquence radio utilisable dans la bande des ondes millimétriques. L'un des connecteurs coaxiaux.
Comparés aux connecteurs SMA (y compris le « Super SMA » de Southwest Microwave), les connecteurs 3,5 mm utilisent un diélectrique à air, possèdent des conducteurs extérieurs plus épais et offrent une meilleure résistance mécanique. Par conséquent, leurs performances électriques sont supérieures à celles des connecteurs SMA, tout comme leur durabilité mécanique et leur répétabilité, ce qui les rend plus adaptés aux applications de test.
Connecteur 2,92 mm
Le connecteur de 2,92 mm, appelé par certains fabricants « connecteur de 2,9 mm » ou « type K », et par d'autres « connecteur SMK, KMC, WMP4 », est un connecteur coaxial radiofréquence dont le diamètre intérieur du conducteur extérieur est de 2,92 mm. Caractéristiques : son impédance est de 50 Ω et son filetage est de 1/4-36UNS-2 pouces. Sa structure est similaire à celle du connecteur de 3,5 mm, mais en plus petit.
En 1983, William Old Field, ingénieur principal chez Wiltron, a développé un nouveau connecteur de type K de 2,92 mm, basé sur la synthèse et la modernisation des connecteurs à ondes millimétriques précédemment introduits (le connecteur de type K étant la marque déposée). Le diamètre intérieur du conducteur de ce connecteur est de 1,27 mm et il est compatible avec les connecteurs SMA et 3,5 mm.
Le connecteur de 2,92 mm offre d'excellentes performances électriques dans la gamme de fréquences (0-46 GHz) et est mécaniquement compatible avec les connecteurs SMA et 3,5 mm. Il est ainsi rapidement devenu l'un des connecteurs mmWave les plus utilisés.
Connecteur 2,4 mm
Le développement du connecteur 2,4 mm a été mené conjointement par HP (prédécesseur de Keysight Technologies), Amphenol et M/A-COM. Il s'agit d'une version plus petite du connecteur 3,5 mm, offrant ainsi une augmentation significative de la fréquence maximale. Ce connecteur est largement utilisé dans les systèmes 50 GHz et peut fonctionner jusqu'à 60 GHz. Afin de remédier à la vulnérabilité des connecteurs SMA et 2,92 mm, le connecteur 2,4 mm a été conçu pour pallier ces inconvénients en augmentant l'épaisseur de sa paroi extérieure et en renforçant les broches femelles. Cette conception innovante lui permet d'être performant dans les applications haute fréquence.
Le développement des connecteurs d'antenne a évolué, passant de simples conceptions filetées à de nombreux types de connecteurs hautes performances. Avec les progrès technologiques, les connecteurs continuent de rechercher des caractéristiques de taille réduite, de fréquences plus élevées et de bande passante plus large pour répondre aux besoins changeants des communications sans fil. Chaque connecteur possède ses propres caractéristiques et avantages selon les applications. Choisir le bon connecteur d'antenne est donc essentiel pour garantir la qualité et la stabilité de la transmission du signal.
Date de publication : 26 décembre 2023
