隨著射頻同軸連接器融合了傳感器而推出適用于5G無線連接的新型5G射頻連接器,為了能在全球范圍內實施無線連接，往后5G無線設備的定制化部件成本會更低，可靠性應進一步加強，射頻連接器的命名型號一般是用國際上通用的主稱型號來定位的，不同產品的結構形式命名型號應按照詳細標準規范制定,對于RF射頻連接器基礎你了解多少呢？

射頻同軸連接器概述:

同軸連接器，（有的人也稱它為射頻連接器或RF連接器，其實嚴格上來說射頻連接器并不完全等同于同軸連接器，射頻連接器是從連接器的使用頻率的角度來分類而同軸連接器是從連接器的結構來分類，有些連接器并不一定是同軸的，但也被用到射頻領域而同軸連接器也可用在低頻，例如，非常常見的音頻耳機插頭,頻率不超過3MHz. 從傳統的角度來講, 射頻指MHz范疇, 現在的同軸連接器往往被用在微波領域，GHz范疇，“射頻”一詞一直沿用, 重疊于“微波”一詞之上 ），是連接器的一個分支，有連接器的共性也有它的特殊性。同軸連接器有內導體和外導體, 內導體用于連接信號線而外導體不僅是信號線的地線（體現在外導體內表面），也起到屏蔽電磁場的作用(屏蔽內部電磁波對外部的干擾通過外導體內表面起作用，屏蔽外部電磁場對內部的干擾通過外導體外表面起作用),這種特點賦予同軸連接器很大的空間和結構優勢.

同軸連接器的內導體外表面和外導體內表面基本上是圓柱面-特殊情況往往是機械固定所需,而且有共同的軸線,故被稱為同軸連接器。在傳輸線（Transmission lines)的幾種形式中，同軸線纜由于它突出的優點（結構簡單，空間利用率高, 制造較容易，傳輸性能優越...）被普遍采用而產生連接同軸線纜的需求,同軸連接器便應用而生。由于同軸結構的優越性，使（同軸）連接器（相對于別的連接器）特征阻抗的連續性更容易被保證，傳輸干擾和被干擾（EMI）很低，傳輸損耗少而幾乎唯一地被用到射頻，微波領域。而正因為幾乎絕對地被用在高頻上，產生一些有別于其他連接器的電性能要求.

射頻同軸連接器應用領域

消費電子類產品一般對可靠性要求沒那么高，因為即使產品失效可能重新啟動就正常了，但是軍工品，醫療產品，汽車產品，航空產品,重要的工業設備，以上應用場合一旦出現產品失效，后果嚴重，所以這種場合下必須使用可靠性更高的同軸連接器.BNC是最早的射頻同軸連接器，二次世界大戰期間，由于戰爭急需，各類艦載機載電子設備的損壞，令到美國海空作戰武器大量損傷待修，為了壓縮修理時間，美國海軍部集中了一部分優秀科研人員和工程師，在較短時間內發明了快速插合分離的連接器BNC（Bayonets - Navy ?Connector），成為全世界射頻同軸連接器的發端。

隨著雷達、電臺和微波通信的發展，產生了N、C、TNC、等系列，1958年后出現了SMA、SMB、SMC等小型化產品，1964年制定了美國軍用標準MIL-C-39012《射頻同軸連接器總規范》，從此，RFC開始向標準化、系列化、通用化方向發展，所以也最早的發展是從軍工系開始.也因此美國是世界上最大的通用型RF連接器制造和消費國,當然其技術水平也是一流的；因此美國軍用標準MLC39012被認為是RF連接器的最高標準；其它先進國家的標準有德國DIN、英國BS、日本JIS和IEC標準等；這些國家或國際標準大都是參照或等同美軍標制訂的,有些國家或公司甚至直接應用美軍標.

國內RF連接器行業的歷史和現狀

連接器作為一個行業，在我國的發展軌跡和其他工業行業一樣，都是在前蘇聯的影響下起步的。但是到60年代初期，和蘇聯關系破裂，特別是在政治上給予蘇聯“修正主義”的定義后，我國開始由整機廠“獨立”研制生產RF連接器，實際上依舊是仿制蘇式連接器。70年代開始，當整機廠、所將連接器轉移到專業廠家進行生產時，開始關注國際通用連接器（本質上就是美制連接器）。然而為了擺脫“蘇修”的影響，也不能跟隨“美帝”，此時將各種美制連接器進行改制，在將圖紙上的英制標注轉換成公制時，一方面把尺寸進行圓整，另一方面根據漢語拼音重新命名美制連接器。例如：將BNC改名為Q9，部分尺寸圓整，各類安裝螺紋全部由英制改為公制；SMA轉化成L6、L7和L8三個系列（后期L7應用極少，主要品種為L6、 L8），界面尺寸和英制螺紋全部改為公制。

同時，這一時期，為了推動國內整個行業的快速發展，國家組織了大量專家和工程技術人員，實施“集中設計”共享各類技術成果，甚至很多廠、所的同類產品以及零件的編碼都是一致的。從發展的角度來看，這一階段對于國內連接器的發展是極其重要的，不僅僅能夠消化國際上的標準和產品技術，而且奠定了產業布局，實現了產品自主，為武器系統、空間系統、各類通信系統的發展奠定了基礎；更為國內培養了大量的技術人才、生產管理人才和國家層面的行業管理人才。這樣的集體協作一直延續到80年代后期和90年代初期，這一時期所培養培育的

人才和產業基地，至今依舊是國內這個行業的中堅。80年代起，主要采用國際標準研制生產國際通用系列產品，以國營和集體企業為主，陸續出現一些民營、合資和外資企業。到目前國內RF連接器生產廠家官方認為已有幾百家，但實際上，筆者認為到21世紀應該是數以千計。規模都不大，骨干廠家的生產手段、通用連接器的生產水平已與國外不相上下。特別是當年上海、西安的幾家國營軍工廠商，不僅僅其加工制造水平緊跟國際領先步伐，而且產品理解、產品開發、加工制作在亞太地區處于領先狀態。

還搭建了在亞洲地區屈指可數的實驗設備，檢測手段也相對比較完善，很多國家級的檢驗驗收均借助這些企業的協助。80年代至90年代，也是國內連接器在理論研究、工藝研究開始總結、發起沖刺的階段，在國防科工委和電子部軍工司的領導下，由電子標準化研究所牽頭組織了大量的國家標準、行業標準、國軍標、行業軍標的研究制定工作。同時開展了各項基礎理論研究和可靠性研究，材料和工藝設備的研究，結合了廣泛的行業內外專家和上下游企事業單位。

當時所提出的一些新觀點、新看法不僅僅在國內、甚至亞太地區都處于領先地位，具備極強的超前意思。這一時期，是整個連接器的黃金階段，為行業的發展積淀下極其寶貴的財富和知識積累。然而，經過近20年的市場競爭，軍工企業的放開，國內的連接器企業在行業上也并非國家感興趣的必須壟斷行業，國營企業因行政干擾和領導不作為的因素，紛紛凋零、或者競爭力急劇下降，加上同質化競爭的因素，縱觀這些林林總總、大大小小的連接器企業，沒有一家真正擺脫單純的制造業境地，所謂的研發，無非是在原有系列品種上加以小小的修改，就像144張麻將牌一樣排列組合而已。

最后的結局就是殺價、殺價、殺價，一直殺到利潤空間幾乎為零，二次投入的資金捉襟見肘，加工設備的更新也已不容易，更談何真正的研發和創新。值此混亂之際，借國門洞開的機會，國外企業大舉進軍國內，不僅把國內作為一個廉價勞動力充盈的制造基地，更在市場上利用其終端客戶也在大陸地區建廠的機會，將其產品供應端架設到大陸，這個時期本身應該是中國企業依賴原有基礎，依賴政府指導，積極學習，大力整合的大好時機，但是政府和企業卻走上一條割肉補瘡，表面改革的道路，消滅了優秀企業的活力，趕走了人才資源，和其他行業一樣，將企業趕入惡性競爭的不歸路。在高端連接器方面，我們曾經摸索出一條很有效的道路。

由航天航空等高端需求單位（主要都是軍工單位）通過各種渠道將整機輸入到國內，測試、解剖、分析之后將部件、器件、元件分門別類，通過簡單競標方式交由相關行業的骨干企業實施模仿研制，根據本國實際狀況盡量將產品的各項指標和工藝接近國外水平。結合行業內的各種技術交流平臺，形成各大企業齊頭并進的局面，而且所有產品基本都能和國際標準看齊（當然有幾項指標一直沒能準確檢測，不過并不影響運用和總體性能）。然而今天，我們卻再也看不到這樣的情形了。

當國際上主流企業的產品在層出不窮地涌現時，我們的連接器制造行業，在各個層面都沒有真正的同步進步，還是在老的規格型號上打轉，差距日增，難以彌補。去年夏威夷國際電子展，國內幾位老總的觀后感是大跌眼鏡，感慨國內外這個行業竟已差距到了這個地步，信心頓失，氣勢頓消。更不可理解的是，本行業的工程技術人員中，無論老中青，有相當部分變得目光短淺，無法認清行業的危機所在，而沾沾自喜于“假創新”，甚至沉迷于這種虛假的游戲中自娛自樂，來自北大末名的分享.

射頻連接器分類

按連接界面結構分為:

1.卡口式（內卡口、外卡口）:BNC;

2.螺紋式（右旋螺紋、左螺）：L29（7/16），N，F，TNC，SMA，SMC，SSMA，SSMB，FME，L9（1.6/5.6），7mm，3.5mm，2.4mm，K（2.92mm），1.85mm，1mm;

3.推入式（直插式、自鎖式）：SMB，SSMB，MCX，MMCX，SMP，SMI，BMA，SAA;

4.法蘭連接式.

按尺寸大小分類:

1.標準型:UHF，N，7/16，7mm；

2.小型:BNC，TNC;

3.超小型:SMA，SMB，SMC，MCX，BMA，SAA，3.5mm;

4.微型:SSMA，SSMB，MMCX，2.4mm，K（2.92mm），1.85mm，1mm;

按頻率分類

音頻（Audio）、視頻（Vidio）、射頻（Radio）、光纖( fribre optic)四大類。

頻率范圍如下:

Audio---20KHz以下

Vidio----30MHz~500MHz以下

Radio----500MHz ~300GHz

Fibre-----167THz ~375THz

其中應用在 Radio波段的連接器稱作RF連接器。

按端接方式分為 連接器MIL-C-39012(GJB681) 轉接器MIL-A-55339(GJB680) 微帶與帶狀線ML-C-83517(GJB976) ? 按功能分為: 通用型(2級) 精密型(0級、1級) 專用型（耐輻照、耐高壓、防水等) 多功能型(含有濾波、調相位、混頻、衰減、檢波、限幅等)

典型毫米波同軸連接器的特性

SMA連接器的工作頻率到22GHz，它不是一個毫米波連接器，但是它對毫米波連接器的發展有很大的影響，因此很有必要先對它作個介紹。SMA是由Bendix公司在上世紀50年代末期為半硬同軸電纜而設計的。它的配合空間用聚四氟乙烯介質填充，結構比較簡單。這種連接器當初并沒有打算長久使用，更沒有作為一個精密連接器來考慮，因此它只是一個普通系統用的連接器。

在當時情況下，由于它的體積小，能在較高頻率下工作，很快得到了普及，甚至到后來發展出更新一代毫米波同軸連接器時不得不考慮與他的兼容。可是由于它先天性不足，也為后來發展小型同軸連接器帶來了一些限制。SMA存在的主要問題是精度不高，不適合測試設備的需要；其次是外導體的壁比較薄，內導體插孔又是兩槽結構，在使用中非常容易被磨損和發生損壞故障；再其次是使用頻率不高，不能適應工作頻率帶達40GHz以上系統的需求。

由于SMA存在這些缺陷，一些制造商就開發了一批能與SMA兼容的連接器，主要型號有3.5mm，WSMA以及后來發展的2.92mm，MPC3，KMC和WMP4等。這些連接器克服了SMA的局限性，在結構上與SMA也不相同，就外導體的接觸面積講，新開發的連接器都大大加強，提高了連接器的堅固性.

3.5mm連接器；在上世紀60年代中期，美國商業部為了小型精密同軸連接器的標準化成立了一個聯合工業研究會(JIRC)，經過努力于1972年提出一個民用產品標準，空氣傳輸線的尺寸縮小到3.5mm，無模工作狀態下的頻率擴展到36GHz。隨后推出一種與它相匹配的3.5mm鴛鴦連接器(頭座相同)。但由于它的精密度高，價格昂貴，阻礙了把它作為一個通用連接器而廣泛使用。由于形勢的需要，Hewlett-Packard等公司研制出一種高精度，價格比較便宜的3.5mm連接器，配合空間由空氣介質填充，內導體插孔采用無槽結構，實際上是在有槽插孔外面加上一個無槽的保護套。額定工作頻率達33GHz。它在兩個絕緣子之間選擇了足夠大的距離，0.50英才(12.27mm)，為D的3.5倍。3.5mm連接器能與SMA兼容，能進行無損地對接。

在SMA工作頻段范圍內，3.5mm連接器的電壓駐波比特性與SMA相近。3.5mm連接器最初設計是作為一種低成本，企圖能代替SMA，但是它未能及時形成批量以達到提前降低成本的目的，結果使得3.5mm連接器的價格偏高，這就是3.5mm連接器未能代替SMA的原因。3.5mm連接器由于它的精密性和良好的耐磨性，特別適用于測試設備上。

2.92mm連接器在結構上3.5mm與連接器相似，只不過是更小一些，允許工作頻率到46GHz，其內導體尺寸與SMA相同為0.05英寸(1.27mm)。2.92mm連接器最早是Maury Microwave公司研制出來的(MPC-3型)。由其他公司研制的這類連接器還有K型、KMC型、WMP4型等。K型連接器是在1983年由Wiltron公司研制出來的，它能與SMA、3.5mm、WSMA連接器兼容。K型連接器的心臟是它的過渡器，它用一個玻璃絕緣子實現同軸連接器到微帶電路的剛性過渡，這就保證在更換連接器或維修時不會損傷電路。

毫米波同軸連接器的可靠性受到插拔力、外導體強度、配接時的應力消除情況及配接時同心度的影響。K型連接在這些方面都具有良好的性能。在正常情況下，K型連接器的插拔力為0.5磅(2.22N)而SMA是它的三倍。K型外導體的壁厚是SMA的四倍，其可靠性相當于SMA的30倍，這一點已被試驗所證實。試驗表明，K型連接器經一萬次插拔后，其電氣性能幾乎沒有什么變化。它特別適合于系統和測試儀器上使用。

2.4mm同軸連接器的研制成功標志著毫米波連接器發展走上一個新的臺階。在它前面發展的一系列小型同軸連接器在結構上作了不少改進，但是在連接器的堅固性和可重復性方面仍然改進得不夠。這就使得儀器和校準標準方面出現一連串的問題，因為這些地方需要有更高的對準性、堅固性和可重復性。在以前開發的小型連接器由于受到要與SMA兼容的限制而影響了連接器的性能，例如，當與SMA配合時，由于SMA尺寸公差范圍非常之大，能偶然發生陰中心導體(插孔)外徑增大的故障，并且高頻覆蓋能力較小，中心接觸體也很脆弱(易斷)。這就迫切需要研制一種新型同軸連接器，要求無模工作到50GHz，堅固性和可重復性高并具有抗偶然故障的能力。在這樣一個新的要求下，Hewlett-Packard，Omni Spectra、Amphenal等公司相繼開發出一代新型小型2.4mm連接器。

2.4mm連接器配合空間使用空氣介質填充，達到低損耗。中心導體支撐采用高性能絕緣子，其上面的補償孔是不通孔，能防止污物進入連接器的內部。兩個絕緣子之間有足夠大的距離，使互相影響減至最小。中心導體插孔采用四槽結構(用于生產級和儀器級)和無槽結構(用于計量級)。它的外形很像SMA，APC-3.5，為了不致于發生與這些連接器發生偶然配合，所以連接器的連接螺紋采用公制M7×0.75。為了保護插孔不被損壞，在插針接觸插孔前外導體已配合到50%以上。2.4mm連接器在DC～50GHz整個范圍內都具有良好的性能，反射損耗都小于SMA、APC-3.5、K型連接器，結構具有很高的可重復性。2.4mm連接器能適用于很寬的領域，是第一個具備有生產級、儀器級和計量級三個等級的產品。

1.85和1.0mm連接器；美國Hewlett-Packard公司是一個從事電子設備和元件的制造公司，它在毫米波連接器研制中一直處于領先地位。在1986年歐洲微波會議上他們又首次推出1.85mm的連接器，使工作頻率擴展到65GHz。后來Wittron公司經過改進，并于1989年1月宣稱在360型網絡分析儀中使用了1.85mm(V型)連接器，并能同2.4mm連接器兼容。V型連接器的結構形式與K型相同，只不過尺寸更小一些。它與微波電路的連接也是用一個過渡器——玻璃絕緣子，其中心導體的直徑只有9密耳(0.23mm)。

進入上世紀90年代，Hewlett-Packard公司宣布他們又研制成功1.0mm連接器，這是目前世界上最小的毫米波連接器，內導體直徑約為0.43mm(50Ω)，最高工作頻率達110GHz。

同軸連接器主要的高頻特性

1、特性阻抗；同軸線纜的特性阻抗決定于外導體內徑與內導體外徑的比值以及內外導體間的介質的介電常數.由于趨膚效應；電磁波是在導體的表面傳輸,故重要的直徑是外導體的內徑和內導體的外徑.同軸線纜的阻抗需與系統的阻抗匹配.常見的同軸線纜的阻抗是50,75,95歐姆,其他從35到185歐姆的阻抗有時也能見到.50歐姆電纜用于微波和無線通訊.75歐姆線纜典型應用是有線電視和視頻.95歐姆線纜常用于數據傳輸.為了達到最好的系統性能,所選的線纜阻抗必須與系統別的零部件阻抗匹配,在所有常見的同軸線纜中,75歐姆提供最小的衰減而35歐姆提供最大的功率傳輸能力.對于實際(非理想介質和導體)的同軸電纜,這些方面的差異并不大.線纜及相關零部件的特性阻抗的可選擇性一般是我們選擇系統的特性阻抗的決定性因素.特性阻抗(Zo)是RF連接器十分重要的基本參數,它直接影響電壓駐波比、工作頻帶、插入損耗等指標。

2、訊號反射（RL)

當RF能量進入同軸電纜組件(coaxial cable assembly)后出現3種現象:1,能量傳輸到電纜的另一端-這往往是希望的;2,能量在線纜的傳輸過程中出現衰減/損耗:部分被轉化為熱量而另外一部分被泄露到線纜外面;3,能量被反射到線纜組件輸入端.能量被反射到輸入端是由于電纜組件的阻抗在長度方向的變化,包括電纜與被連接的元器件之間的阻抗變化,連接器及連接器與線纜的連接界面是典型的反射源.線纜本身也會引起反射,它的反射來源之一是由于工藝造成的阻抗在線纜長度方向上的周期性變化,這種變化在某特定頻率會疊加產生特性跳躍.低回波損耗往往是同軸元器件(如同軸線纜,同軸連接器及線纜組件)優越性能的特征.

它表明線纜在長度方向的一致性保持的有多好,也顯示同軸連接器是否被正確設計和(與線纜)連接以及不同尺寸的傳輸線在連接器內部的過渡被補償的多好!它是頻率的函數,一般是頻率越高回波損耗越大.在很多應用中,低反射是系統的關鍵性能指標,在這種場合選擇同軸線纜和同軸連接器時考慮這方面的因素就必不可少.此外為了滿足性能要求,必須確保同軸連接器與同軸電纜被正確連接.對于電壓駐波比有高要求的場合,采購完整的由專業廠家組裝和測試的線纜組件不失為明智之舉.需留意由于反射的緣故在特定頻率實際的輸入阻抗與線纜的特性阻抗會存在一定的差異.一定長度的電纜的電壓駐波比反映了電纜的實際輸入阻抗與它的平均特性阻抗的差異.在工作溫度范圍內,較長的電纜的阻抗一般變化不大--小于2%.為了匹配的目的,生產出特性阻抗不斷變化的線纜是可能的.故同軸電纜可被用作匹配信號源和負載的寬帶阻抗轉換器.但這種電纜需根據應用要求特別設計定制. ?

3、衰減 （Attenuation)

衰減是信號沿著線纜傳輸的損失.射頻信號通過線纜時,一部分轉化為熱一部分穿過屏蔽層被泄露離開線纜.因為衰減隨著頻率而增大而增加,故衰減一般被表征為在特定頻率單位長度的分貝數.一般的應用是盡量減小信號在線纜傳輸過程中的損耗或控制在規定范圍內.最小的損耗是0分貝的衰減或是輸入輸出的功率比是1:1.因為對于相同的結構來說線纜越大衰減越小故減小衰減意味著增大線纜的個頭.衰減決定于銅損(導電性損耗)和介損(絕緣性損耗).大的電纜具有更好的導電能力,更小的銅損---更小的衰減,但介損與尺寸大小沒有關系.介損與頻率呈現線性關系而銅損與頻率的平方根成正比---趨膚效應,故頻率增大時介損比銅損明顯---頻率較高時介損是衰減的主要因素.溫度升高時導體的導電率降低,介質的功率因子增大,故溫度升高時電纜的衰減增大,電纜在不同溫度的衰減情況需用溫度系數來修正.為了選擇出所需的電纜,先確定系統允許電纜在最高的使用頻率時的衰減,在根據應用環境的溫度狀況修正允許的衰減量. ?

4、電壓駐波比(VSWR)

VSWR定義為傳輸線上電壓(電流)最大幅值最小幅值之比,是RF連接器最重要的電氣指標,是衡量RF連接器性能優劣的主要依據。

審核編輯：黃飛

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