Đầu nối ăng-ten là một đầu nối điện tử dùng để kết nối thiết bị và cáp tần số vô tuyến. Chức năng chính của nó là truyền tín hiệu tần số cao.
Đầu nối có đặc tính phối hợp trở kháng tuyệt vời, đảm bảo giảm thiểu phản xạ và suy hao tín hiệu trong quá trình truyền dẫn giữa đầu nối và cáp. Chúng thường có khả năng che chắn tốt để ngăn ngừa nhiễu điện từ bên ngoài ảnh hưởng đến chất lượng tín hiệu.
Các loại đầu nối ăng-ten phổ biến bao gồm SMA, BNC, N-type, TNC, v.v., phù hợp với các yêu cầu ứng dụng khác nhau.
Bài viết này cũng sẽ giới thiệu cho bạn một số loại đầu nối thường dùng:
Tần suất sử dụng đầu nối
Đầu nối SMA
Đầu nối đồng trục RF loại SMA là đầu nối RF/vi sóng được Bendix và Omni-Spectra thiết kế vào cuối những năm 1950. Đây là một trong những đầu nối được sử dụng phổ biến nhất vào thời điểm đó.
Ban đầu, đầu nối SMA được sử dụng trên cáp đồng trục bán cứng 0,141 inch, chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng vi sóng trong ngành công nghiệp quân sự, với chất điện môi Teflon.
Do đầu nối SMA có kích thước nhỏ và có thể hoạt động ở tần số cao hơn (dải tần số từ DC đến 18GHz khi kết nối với cáp bán cứng và từ DC đến 12,4GHz khi kết nối với cáp mềm), nên nó đang nhanh chóng trở nên phổ biến. Một số công ty hiện có thể sản xuất đầu nối SMA trong khoảng DC~27GHz. Ngay cả sự phát triển của đầu nối sóng milimet (như 3,5mm, 2,92mm) cũng cân nhắc đến khả năng tương thích cơ học với đầu nối SMA.
Đầu nối SMA
Đầu nối BNC
Tên đầy đủ của đầu nối BNC là Bayonet Nut Connector (đầu nối lắp nhanh, cái tên này mô tả rõ hình dạng của đầu nối này), được đặt theo cơ chế khóa lắp lưỡi lê và theo tên của hai nhà phát minh Paul Neill và Carl Concelman.
là một đầu nối RF phổ biến giúp giảm thiểu phản xạ/tổn thất sóng. Đầu nối BNC thường được sử dụng trong các ứng dụng tần số thấp đến trung bình và được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống truyền thông không dây, tivi, thiết bị kiểm tra và thiết bị điện tử RF.
Đầu nối BNC cũng được sử dụng trong các mạng máy tính thời kỳ đầu. Đầu nối BNC hỗ trợ tần số tín hiệu từ 0 đến 4 GHz, nhưng cũng có thể hoạt động lên đến 12 GHz nếu sử dụng phiên bản chất lượng cao đặc biệt được thiết kế cho tần số này. Có hai loại trở kháng đặc trưng: 50 ohm và 75 ohm. Đầu nối BNC 50 ohm phổ biến hơn.
Đầu nối loại N
Đầu nối ăng-ten loại N được Paul Neal phát minh tại Bell Labs vào những năm 1940. Đầu nối loại N ban đầu được thiết kế để đáp ứng nhu cầu kết nối hệ thống radar và các thiết bị tần số vô tuyến khác trong lĩnh vực quân sự và hàng không. Đầu nối loại N được thiết kế với kết nối ren, mang lại khả năng phối hợp trở kháng và che chắn tốt, phù hợp cho các ứng dụng công suất cao và tần số thấp.
Dải tần số của đầu nối loại N thường phụ thuộc vào tiêu chuẩn thiết kế và sản xuất cụ thể. Nhìn chung, đầu nối loại N có thể bao phủ dải tần số từ 0 Hz (DC) đến 11 GHz đến 18 GHz. Tuy nhiên, đầu nối loại N chất lượng cao có thể hỗ trợ dải tần số cao hơn, lên đến hơn 18 GHz. Trong các ứng dụng thực tế, đầu nối loại N chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng tần số thấp đến trung bình, chẳng hạn như truyền thông không dây, phát sóng, truyền thông vệ tinh và hệ thống radar.
Đầu nối loại N
Đầu nối TNC
Đầu nối TNC (Threaded Neill-Concelman) được Paul Neill và Carl Concelman đồng phát minh vào đầu những năm 1960. Đây là phiên bản cải tiến của đầu nối BNC và sử dụng phương pháp kết nối có ren.
Trở kháng đặc trưng là 50 ohms, và dải tần số hoạt động tối ưu là 0-11 GHz. Trong dải tần vi sóng, đầu nối TNC hoạt động tốt hơn đầu nối BNC. Nó có các đặc tính như khả năng chống sốc mạnh, độ tin cậy cao, tính chất cơ học và điện tuyệt vời, v.v., và được sử dụng rộng rãi trong thiết bị vô tuyến và dụng cụ điện tử để kết nối cáp đồng trục RF.
Đầu nối 3,5mm
Đầu nối 3,5mm là đầu nối đồng trục tần số vô tuyến. Đường kính trong của dây dẫn ngoài là 3,5mm, trở kháng đặc trưng là 50Ω và cơ cấu kết nối là ren 1/4-36UNS-2 inch.
Vào giữa những năm 1970, hai công ty Hewlett-Packard và Amphenol của Mỹ (chủ yếu do Công ty HP phát triển, và giai đoạn sản xuất ban đầu do Công ty Amphenol đảm nhiệm) đã cho ra mắt đầu nối 3,5 mm, có tần số hoạt động lên đến 33 GHz và là tần số vô tuyến đầu tiên có thể sử dụng trong băng tần sóng milimet. Một trong những đầu nối đồng trục.
So với đầu nối SMA (bao gồm cả "Super SMA" của Southwest Microwave), đầu nối 3,5mm sử dụng chất điện môi không khí, có lớp dẫn điện bên ngoài dày hơn đầu nối SMA và có độ bền cơ học tốt hơn. Do đó, không chỉ hiệu suất điện tốt hơn đầu nối SMA, mà độ bền cơ học và khả năng lặp lại hiệu suất cũng cao hơn đầu nối SMA, giúp nó phù hợp hơn để sử dụng trong ngành thử nghiệm.
Đầu nối 2,92mm
Đầu nối 2.92mm, một số nhà sản xuất gọi là đầu nối 2.9mm hoặc đầu nối loại K, một số nhà sản xuất gọi là đầu nối SMK, KMC, WMP4, v.v., là đầu nối đồng trục tần số vô tuyến có đường kính lõi dẫn ngoài là 2.92mm. Đặc điểm: Trở kháng 50Ω, cơ chế kết nối là ren 1/4-36UNS-2 inch. Cấu trúc tương tự như đầu nối 3.5mm, chỉ nhỏ hơn.
Năm 1983, kỹ sư cấp cao William.Old.Field của Wiltron đã phát triển đầu nối 2,92mm/kiểu K mới dựa trên việc tổng hợp và khắc phục các đầu nối sóng milimet trước đó (đầu nối kiểu K là thương hiệu). Đường kính lõi dẫn bên trong của đầu nối này là 1,27mm và có thể kết hợp với đầu nối SMA và đầu nối 3,5mm.
Đầu nối 2,92mm có hiệu suất điện tuyệt vời trong dải tần số (0-46) GHz và tương thích về mặt cơ học với đầu nối SMA và đầu nối 3,5mm. Nhờ đó, nó nhanh chóng trở thành một trong những đầu nối mmWave được sử dụng rộng rãi nhất.
Đầu nối 2,4mm
Việc phát triển đầu nối 2.4mm được thực hiện chung bởi HP (tiền thân của Keysight Technologies), Amphenol và M/A-COM. Nó có thể được coi là phiên bản thu nhỏ của đầu nối 3.5mm, do đó tần số tối đa được cải thiện đáng kể. Đầu nối này được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống 50GHz và thực sự có thể hoạt động ở tần số lên đến 60GHz. Để giải quyết vấn đề đầu nối SMA và 2.92mm dễ bị hư hỏng, đầu nối 2.4mm được thiết kế để khắc phục những nhược điểm này bằng cách tăng độ dày thành ngoài của đầu nối và gia cố các chân cái. Thiết kế cải tiến này cho phép đầu nối 2.4mm hoạt động tốt trong các ứng dụng tần số cao.
Sự phát triển của đầu nối ăng-ten đã phát triển từ thiết kế ren đơn giản đến nhiều loại đầu nối hiệu suất cao. Với sự tiến bộ của công nghệ, đầu nối tiếp tục theo đuổi các đặc tính như kích thước nhỏ hơn, tần số cao hơn và băng thông lớn hơn để đáp ứng nhu cầu truyền thông không dây đang thay đổi. Mỗi đầu nối có những đặc điểm và ưu điểm riêng trong các tình huống ứng dụng khác nhau, vì vậy việc lựa chọn đầu nối ăng-ten phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng và độ ổn định của việc truyền tín hiệu.
Thời gian đăng: 26-12-2023
