Der Antennenstecker ist ein elektronischer Steckverbinder zum Verbinden von Hochfrequenzgeräten und Kabeln. Seine Hauptfunktion ist die Übertragung von Hochfrequenzsignalen.
Der Steckverbinder verfügt über eine hervorragende Impedanzanpassung, wodurch Signalreflexionen und -verluste während der Übertragung zwischen Steckverbinder und Kabel minimiert werden. Die guten Abschirmeigenschaften verhindern in der Regel, dass externe elektromagnetische Störungen die Signalqualität beeinträchtigen.
Zu den gängigen Antennenanschlusstypen gehören SMA, BNC, N-Typ, TNC usw., die für unterschiedliche Anwendungsanforderungen geeignet sind.
In diesem Artikel werden Ihnen außerdem einige häufig verwendete Konnektoren vorgestellt:
Häufigkeit der Connector-Nutzung
SMA-Anschluss
Der SMA-HF-Koaxialstecker ist ein HF-/Mikrowellenstecker, der Ende der 1950er Jahre von Bendix und Omni-Spectra entwickelt wurde. Er war damals einer der am häufigsten verwendeten Steckverbinder.
Ursprünglich wurden SMA-Stecker mit einer dielektrischen Teflonfüllung an halbstarren Koaxialkabeln mit einer Dicke von 0,141 Zoll verwendet, die hauptsächlich in Mikrowellenanwendungen in der Militärindustrie zum Einsatz kamen.
Da der SMA-Stecker klein ist und höhere Frequenzen ermöglicht (der Frequenzbereich reicht von DC bis 18 GHz bei halbstarren Kabeln und von DC bis 12,4 GHz bei flexiblen Kabeln), erfreut er sich zunehmender Beliebtheit. Einige Unternehmen sind mittlerweile in der Lage, SMA-Stecker im Bereich von DC bis 27 GHz herzustellen. Auch bei der Entwicklung von Millimeterwellensteckern (z. B. 3,5 mm, 2,92 mm) wird die mechanische Kompatibilität mit SMA-Steckern berücksichtigt.
SMA-Anschluss
BNC-Anschluss
Der vollständige Name des BNC-Steckers lautet Bayonet Nut Connector (Schnappstecker, dieser Name beschreibt anschaulich die Form dieses Steckers), benannt nach seinem Bajonettverschlussmechanismus und seinen Erfindern Paul Neill und Carl Concelman.
ist ein gängiger HF-Anschluss, der Wellenreflexionen und -verluste minimiert. BNC-Anschlüsse werden typischerweise in Nieder- bis Mittelfrequenzanwendungen eingesetzt und sind weit verbreitet in drahtlosen Kommunikationssystemen, Fernsehgeräten, Testgeräten und HF-Elektronikgeräten.
BNC-Stecker wurden auch in frühen Computernetzwerken verwendet. Der BNC-Stecker unterstützt Signalfrequenzen von 0 bis 4 GHz, kann aber auch bis zu 12 GHz betrieben werden, wenn eine spezielle, hochwertige Version für diese Frequenz verwendet wird. Es gibt zwei Arten von Wellenwiderständen, nämlich 50 Ohm und 75 Ohm. 50-Ohm-BNC-Stecker sind beliebter.
N-Typ-Anschluss
Der N-Typ-Antennenstecker wurde in den 1940er Jahren von Paul Neal in den Bell Labs erfunden. Typ-N-Stecker wurden ursprünglich für den Anschluss von Radarsystemen und anderen Hochfrequenzgeräten im Militär- und Luftfahrtbereich entwickelt. Der N-Typ-Stecker verfügt über einen Gewindeanschluss, der eine gute Impedanzanpassung und Schirmleistung bietet und sich für Anwendungen mit hoher Leistung und niedriger Frequenz eignet.
Der Frequenzbereich von Typ-N-Steckverbindern hängt in der Regel von den spezifischen Konstruktions- und Fertigungsstandards ab. Im Allgemeinen decken N-Typ-Steckverbinder den Frequenzbereich von 0 Hz (DC) über 11 GHz bis 18 GHz ab. Hochwertige N-Typ-Steckverbinder unterstützen jedoch auch höhere Frequenzbereiche bis über 18 GHz. In der Praxis werden N-Typ-Steckverbinder hauptsächlich in Nieder- und Mittelfrequenzanwendungen wie Mobilfunk, Rundfunk, Satellitenkommunikation und Radarsystemen eingesetzt.
N-Typ-Anschluss
TNC-Anschluss
Der TNC-Stecker (Threaded Neill-Concelman) wurde Anfang der 1960er Jahre von Paul Neill und Carl Concelman gemeinsam erfunden. Er ist eine verbesserte Version des BNC-Steckers und verwendet eine Gewindeverbindungsmethode.
Die charakteristische Impedanz beträgt 50 Ohm, und der optimale Betriebsfrequenzbereich liegt zwischen 0 und 11 GHz. Im Mikrowellenfrequenzbereich sind TNC-Steckverbinder leistungsfähiger als BNC-Steckverbinder. Sie zeichnen sich durch hohe Stoßfestigkeit, hohe Zuverlässigkeit, hervorragende mechanische und elektrische Eigenschaften usw. aus und werden häufig in Funkgeräten und elektronischen Instrumenten zum Anschluss von HF-Koaxialkabeln verwendet.
3,5-mm-Anschluss
Der 3,5-mm-Stecker ist ein Hochfrequenz-Koaxialstecker. Der Innendurchmesser des Außenleiters beträgt 3,5 mm, die charakteristische Impedanz beträgt 50 Ω und der Verbindungsmechanismus ist ein 1/4-36UNS-2-Zoll-Gewinde.
Mitte der 1970er Jahre brachten die amerikanischen Unternehmen Hewlett-Packard und Amphenol (hauptsächlich entwickelt von HP Company, die frühe Produktion wurde von Amphenol Company durchgeführt) einen 3,5-mm-Stecker auf den Markt, der eine Betriebsfrequenz von bis zu 33 GHz hat und die erste im Millimeterwellenband nutzbare Funkfrequenz darstellt. Einer der Koaxialstecker.
Im Vergleich zu SMA-Steckverbindern (einschließlich „Super SMA“ von Southwest Microwave) verwenden 3,5-mm-Steckverbinder ein Luftdielektrikum, haben dickere Außenleiter und eine höhere mechanische Festigkeit. Daher ist nicht nur die elektrische Leistung besser als bei SMA-Steckverbindern, sondern auch die mechanische Haltbarkeit und Leistungswiederholbarkeit sind höher als bei SMA-Steckverbindern. Dies macht sie für den Einsatz in der Prüfindustrie besser geeignet.
2,92-mm-Stecker
Der 2,92-mm-Stecker (manche Hersteller nennen ihn 2,9-mm- oder K-Stecker, manche Hersteller nennen ihn SMK-, KMC-, WMP4-Stecker usw.) ist ein Hochfrequenz-Koaxialstecker mit einem Außenleiter-Innendurchmesser von 2,92 mm. Die Impedanz beträgt 50 Ω, der Anschlussmechanismus ist ein 1/4-36UNS-2-Zoll-Gewinde. Der Aufbau ähnelt dem des 3,5-mm-Steckers, ist jedoch kleiner.
1983 entwickelte Wiltrons leitender Ingenieur William Old Field einen neuen 2,92-mm-K-Typ-Steckverbinder, der auf der Zusammenfassung und Verbesserung zuvor eingeführter Millimeterwellen-Steckverbinder (K-Typ-Steckverbinder ist das Markenzeichen) basierte. Der Innenleiterdurchmesser dieses Steckverbinders beträgt 1,27 mm und kann mit SMA-Steckverbindern und 3,5-mm-Steckverbindern verbunden werden.
Der 2,92-mm-Stecker bietet hervorragende elektrische Eigenschaften im Frequenzbereich (0–46 GHz) und ist mechanisch kompatibel mit SMA- und 3,5-mm-Steckern. Dadurch entwickelte er sich schnell zu einem der am häufigsten verwendeten mmWave-Stecker.
2,4-mm-Anschluss
Die Entwicklung des 2,4-mm-Steckers erfolgte gemeinsam durch HP (den Vorgänger von Keysight Technologies), Amphenol und M/A-COM. Er ist eine kleinere Version des 3,5-mm-Steckers und ermöglicht eine deutlich höhere maximale Frequenz. Dieser Stecker wird häufig in 50-GHz-Systemen eingesetzt und kann bis zu 60 GHz betrieben werden. Um die Beschädigungsanfälligkeit von SMA- und 2,92-mm-Steckern zu beheben, wurde der 2,4-mm-Stecker so konzipiert, dass diese Nachteile durch eine verstärkte Außenwand und verstärkte Buchsenstifte behoben werden. Dieses innovative Design ermöglicht dem 2,4-mm-Stecker eine hohe Leistung in Hochfrequenzanwendungen.
Die Entwicklung von Antennensteckverbindern hat sich von einfachen Gewindekonstruktionen zu verschiedenen Hochleistungssteckverbindertypen entwickelt. Mit dem technologischen Fortschritt werden Steckverbinder immer kleiner, mit höherer Frequenz und größerer Bandbreite, um den sich wandelnden Anforderungen der drahtlosen Kommunikation gerecht zu werden. Jeder Steckverbinder hat seine eigenen Eigenschaften und Vorteile in unterschiedlichen Anwendungsszenarien. Daher ist die Wahl des richtigen Antennensteckverbinders für die Qualität und Stabilität der Signalübertragung von entscheidender Bedeutung.
Veröffentlichungszeit: 26. Dezember 2023
