מחבר האנטנה הוא מחבר אלקטרוני המשמש לחיבור ציוד וכבלים בתדר רדיו. תפקידו העיקרי הוא להעביר אותות בתדר גבוה.
למחבר מאפייני התאמת עכבה מצוינים, המבטיחים כי החזרת האות ואובדן האות ממוזערים במהלך השידור בין המחבר לכבל. בדרך כלל יש להם תכונות מיגון טובות כדי למנוע מהפרעות אלקטרומגנטיות חיצוניות להשפיע על איכות האות.
סוגי מחברי אנטנה נפוצים כוללים SMA, BNC, N-type, TNC וכו', המתאימים לדרישות יישומים שונות.
מאמר זה יציג בפניכם גם מספר מחברים נפוצים:
תדירות השימוש במחבר
מחבר SMA
מחבר קואקסיאלי RF מסוג SMA הוא מחבר RF/מיקרוגל שתוכנן על ידי Bendix ו-Omni-Spectra בסוף שנות ה-50. הוא היה אחד המחברים הנפוצים ביותר באותה תקופה.
במקור, מחברי SMA שימשו בכבלים קואקסיאליים חצי קשיחים בגודל 0.141 אינץ', ששימשו בעיקר ביישומי מיקרוגל בתעשייה הצבאית, עם מילוי דיאלקטרי מטפלון.
מכיוון שמחבר ה-SMA קטן בגודלו ויכול לפעול בתדרים גבוהים יותר (טווח התדרים הוא DC עד 18GHz כאשר הוא מחובר לכבלים קשיחים למחצה, ו-DC עד 12.4GHz כאשר הוא מחובר לכבלים גמישים), הוא צובר פופולריות במהירות. חברות מסוימות מסוגלות כיום לייצר מחברי SMA בסביבות DC ~ 27GHz. אפילו פיתוח מחברי גל מילימטר (כגון 3.5 מ"מ, 2.92 מ"מ) מתחשב בתאימות מכנית עם מחברי SMA.
מחבר SMA
מחבר BNC
השם המלא של מחבר BNC הוא מחבר כידון (מחבר Snap-fit, שם זה מתאר בצורה חיה את צורת המחבר), על שם מנגנון נעילת הכידון שלו וממציאיו פול ניל וקארל קונסלמן.
הוא מחבר RF נפוץ שממזער החזר/אובדן גלים. מחברי BNC משמשים בדרך כלל ביישומים בתדרים נמוכים עד בינוניים ונמצאים בשימוש נרחב במערכות תקשורת אלחוטיות, טלוויזיות, ציוד בדיקה וציוד אלקטרוני RF.
מחברי BNC שימשו גם ברשתות מחשבים מוקדמות. מחבר ה-BNC תומך בתדרי אותות הנעים בין 0 ל-4GHz, אך הוא יכול לפעול גם עד 12GHz אם משתמשים בגרסה מיוחדת באיכות גבוהה המיועדת לתדר זה. ישנם שני סוגים של עכבה אופיינית, כלומר 50 אוהם ו-75 אוהם. מחברי BNC של 50 אוהם פופולריים יותר.
מחבר מסוג N
מחבר האנטנה מסוג N הומצא על ידי פול ניל במעבדות בל בשנות ה-40. מחברים מסוג N תוכננו במקור כדי לענות על הצרכים של תחומי הצבא והתעופה לחיבור מערכות מכ"ם וציוד תדרי רדיו אחר. מחבר מסוג N מתוכנן עם חיבור הברגה, המספק התאמת עכבה וביצועי מיגון טובים, ומתאים ליישומים בהספק גבוה ובתדר נמוך יותר.
טווח התדרים של מחברים מסוג N תלוי בדרך כלל בתקני התכנון והייצור הספציפיים. באופן כללי, מחברים מסוג N יכולים לכסות את טווח התדרים מ-0 הרץ (DC) ל-11 גיגה-הרץ עד 18 גיגה-הרץ. עם זאת, מחברים מסוג N באיכות גבוהה יכולים לתמוך בטווחי תדרים גבוהים יותר, המגיעים ליותר מ-18 גיגה-הרץ. ביישומים מעשיים, מחברים מסוג N משמשים בעיקר ביישומים בתדרים נמוכים עד בינוניים, כגון תקשורת אלחוטית, שידור, תקשורת לוויינית ומערכות מכ"ם.
מחבר מסוג N
מחבר TNC
מחבר ה-TNC (Threaded Neill-Concelman) הומצא במשותף על ידי פול ניל וקרל קונסלמן בתחילת שנות ה-60. זוהי גרסה משופרת של מחבר ה-BNC ומשתמשת בשיטת חיבור הברגה.
עכבת האופיינית היא 50 אוהם, וטווח תדר הפעולה האופטימלי הוא 0-11GHz. בתחום תדרי המיקרוגל, מחברי TNC מתפקדים טוב יותר ממחברי BNC. יש להם מאפיינים של עמידות חזקה לזעזועים, אמינות גבוהה, תכונות מכניות וחשמליות מצוינות וכו', והוא נמצא בשימוש נרחב בציוד רדיו ומכשירים אלקטרוניים לחיבור כבלי קואקסיאליים RF.
מחבר 3.5 מ"מ
מחבר ה-3.5 מ"מ הוא מחבר קואקסיאלי לתדר רדיו. הקוטר הפנימי של המוליך החיצוני הוא 3.5 מ"מ, העכבה האופיינית היא 50Ω, ומנגנון החיבור הוא הברגה 1/4-36UNS-2 אינץ'.
באמצע שנות ה-70, חברות Hewlett-Packard ו-Amphenol האמריקאיות (שפותחו בעיקר על ידי חברת HP, והייצור המוקדם בוצע על ידי חברת Amphenol) השיקו מחבר 3.5 מ"מ, בעל תדר פעולה של עד 33 גיגה-הרץ והוא תדר הרדיו המוקדם ביותר שניתן להשתמש בו בתחום גלי המילימטר. אחד המחברים הקואקסיאליים.
בהשוואה למחברי SMA (כולל "Super SMA" של Southwest Microwave), מחברים בגודל 3.5 מ"מ משתמשים בדיאלקטרי אוויר, בעלי מוליכים חיצוניים עבים יותר מאשר מחברי SMA, ובעלי חוזק מכני טוב יותר. לכן, לא רק שהביצועים החשמליים טובים יותר מאלה של מחברי SMA, אלא גם העמידות המכנית וחזרתיות הביצועים גבוהות יותר מאלה של מחברי SMA, מה שהופך אותם למתאימים יותר לשימוש בתעשיית הבדיקות.
מחבר 2.92 מ"מ
מחבר 2.92 מ"מ, חלק מהיצרנים מכנים אותו מחבר 2.9 מ"מ או K-type, וחלק מהיצרנים מכנים אותו מחבר SMK, KMC, WMP4 וכו', הוא מחבר קואקסיאלי בתדר רדיו עם קוטר פנימי של 2.92 מ"מ של המוליך החיצוני. מאפיינים: העכבה היא 50Ω ומנגנון החיבור הוא הברגה 1/4-36UNS-2 אינץ'. מבנהו דומה למחבר 3.5 מ"מ, רק קטן יותר.
בשנת 1983, המהנדס הבכיר של Wiltron, ויליאם אולד פילד, פיתח מחבר חדש מסוג 2.92 מ"מ/K, המבוסס על סיכום והתגברות על מחברי גל מילימטר שהיו קודמים לשימוש (מחבר מסוג K הוא הסימן המסחרי). קוטר המוליך הפנימי של מחבר זה הוא 1.27 מ"מ וניתן לחבר אותו למחברי SMA ומחברי 3.5 מ"מ.
למחבר 2.92 מ"מ ביצועים חשמליים מצוינים בטווח התדרים (0-46) גיגה-הרץ והוא תואם מכנית למחברי SMA ומחברי 3.5 מ"מ. כתוצאה מכך, הוא הפך במהרה לאחד ממחברי גל ה-mmWave הנפוצים ביותר.
מחבר 2.4 מ"מ
פיתוח מחבר ה-2.4 מ"מ בוצע במשותף על ידי HP (קודמתה של Keysight Technologies), Amphenol ו-M/A-COM. ניתן לחשוב עליו כגרסה קטנה יותר של מחבר ה-3.5 מ"מ, כך שיש עלייה משמעותית בתדר המרבי. מחבר זה נמצא בשימוש נרחב במערכות 50GHz ויכול למעשה לעבוד עד 60GHz. על מנת לפתור את הבעיה שמחברי SMA ו-2.92 מ"מ נוטים להינזק, מחבר ה-2.4 מ"מ נועד לבטל חסרונות אלה על ידי הגדלת עובי הדופן החיצונית של המחבר וחיזוק הפינים הנקביים. עיצוב חדשני זה מאפשר למחבר ה-2.4 מ"מ לתפקד היטב ביישומים בתדר גבוה.
פיתוח מחברי אנטנה התפתח מעיצובי הברגה פשוטים לסוגים רבים של מחברים בעלי ביצועים גבוהים. עם התקדמות הטכנולוגיה, מחברים ממשיכים לשאוף למאפיינים של גודל קטן יותר, תדר גבוה יותר ורוחב פס גדול יותר כדי לענות על הצרכים המשתנים של תקשורת אלחוטית. לכל מחבר מאפיינים ויתרונות משלו בתרחישי יישום שונים, לכן בחירת מחבר האנטנה הנכון חשובה מאוד כדי להבטיח את איכות ויציבות העברת האות.
זמן פרסום: 26 בדצמבר 2023
