Ces dernières années, le développement rapide des communications sans fil et des technologies radar a rendu nécessaire l'augmentation de la puissance d'émission des systèmes afin d'améliorer leur portée. Les connecteurs coaxiaux RF, éléments essentiels des systèmes micro-ondes, doivent pouvoir supporter ces fortes puissances. Parallèlement, les ingénieurs RF effectuent fréquemment des tests et des mesures à haute puissance, et les composants micro-ondes utilisés pour ces tests doivent également pouvoir y résister. Quels sont les facteurs qui influencent la puissance admissible des connecteurs coaxiaux RF ? Examinons-les.
●Dimensions du connecteur
Pour les signaux RF de même fréquence, les connecteurs de plus grande taille offrent une meilleure tolérance de puissance. Par exemple, le diamètre du trou de la broche du connecteur est lié à sa capacité de courant, qui est directement liée à la puissance. Parmi les différents connecteurs coaxiaux RF couramment utilisés, les connecteurs 7/16 (DIN), 4,3-10 et de type N sont relativement volumineux, et leurs trous de broche sont également de grande taille. Généralement, la tolérance de puissance des connecteurs de type N est environ 3 à 4 fois supérieure à celle des connecteurs SMA. De plus, les connecteurs de type N sont plus répandus, ce qui explique pourquoi la plupart des composants passifs, tels que les atténuateurs et les charges supérieures à 200 W, utilisent des connecteurs de type N.
● Fréquence de fonctionnement
La puissance admissible des connecteurs coaxiaux RF diminue avec l'augmentation de la fréquence du signal. Les variations de la fréquence du signal de transmission entraînent directement des variations des pertes et du taux d'ondes stationnaires, affectant ainsi la puissance admissible et l'effet de peau. Par exemple, un connecteur SMA standard supporte environ 500 W à 2 GHz, et moins de 100 W en moyenne à 18 GHz.
●Rapport d'ondes stationnaires de tension
Lors de sa conception, le connecteur RF impose une longueur électrique spécifique. Dans une ligne de longueur limitée, lorsque l'impédance caractéristique et l'impédance de charge diffèrent, une partie de la tension et du courant provenant de la charge est réfléchie vers la source, formant ainsi une onde. Les ondes réfléchies, c'est-à-dire la tension et le courant de la source vers la charge, sont appelées ondes incidentes. La résultante de l'onde incidente et de l'onde réfléchie est appelée onde stationnaire. Le rapport entre la valeur maximale et la valeur minimale de la tension de l'onde stationnaire est appelé taux d'ondes stationnaires (ou coefficient d'ondes stationnaires). L'onde réfléchie occupe de l'espace dans le canal, réduisant ainsi la puissance de transmission.
●Perte d'insertion
Les pertes d'insertion (IL) correspondent à la perte de puissance sur la ligne due à l'utilisation de connecteurs RF. Elles sont définies comme le rapport entre la puissance de sortie et la puissance d'entrée. De nombreux facteurs augmentent les pertes d'insertion des connecteurs, notamment : les différences d'impédance caractéristique, les erreurs de précision d'assemblage, le jeu entre les faces d'accouplement, l'inclinaison axiale, le décalage latéral, l'excentricité, la précision de fabrication et le traitement électrolytique, etc. Ces pertes entraînent une différence entre la puissance d'entrée et la puissance de sortie, ce qui affecte la puissance admissible.
●Pression atmosphérique en altitude
Les variations de pression atmosphérique entraînent des variations de la constante diélectrique de l'air. À basse pression, l'air s'ionise facilement et produit un effet corona. Plus l'altitude est élevée, plus la pression atmosphérique est faible et plus la puissance disponible est réduite.
●résistance de contact
La résistance de contact d'un connecteur RF correspond à la résistance aux points de contact des conducteurs interne et externe lorsque le connecteur est connecté. Généralement de l'ordre du milliohm, sa valeur doit être la plus faible possible. Elle évalue principalement les propriétés mécaniques des contacts ; les effets de la résistance du corps du connecteur et de la résistance de la soudure doivent être éliminés lors de la mesure. La présence d'une résistance de contact entraîne un échauffement des contacts, ce qui peut nuire à la transmission de signaux micro-ondes de forte puissance.
●Matériaux de joint
Un même type de connecteur, utilisant des matériaux différents, aura une tolérance à la puissance différente.
En général, pour la puissance de l'antenne, tenez compte de sa propre puissance et de celle du connecteur. Si une puissance élevée est nécessaire, vous pouvezpersonnaliserUn connecteur en acier inoxydable, et 400W-500W ne posent aucun problème.
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Date de publication : 12 octobre 2023
