안테나 커넥터는 무선 주파수 장비와 케이블을 연결하는 데 사용되는 전자 커넥터입니다. 주요 기능은 고주파 신호를 전송하는 것입니다.
이 커넥터는 임피던스 정합 특성이 뛰어나 커넥터와 케이블 사이의 전송 중 신호 반사 및 손실을 최소화합니다. 또한 일반적으로 외부 전자기 간섭이 신호 품질에 영향을 미치는 것을 방지하기 위해 우수한 차폐 특성을 갖추고 있습니다.
일반적인 안테나 커넥터 유형에는 SMA, BNC, N형, TNC 등이 있으며, 각각 다른 용도 요구 사항에 적합합니다.
이 글에서는 자주 사용되는 몇 가지 커넥터에 대해서도 소개합니다.
커넥터 사용 빈도
SMA 커넥터
SMA 타입 RF 동축 커넥터는 1950년대 후반 벤딕스와 옴니-스펙트라가 설계한 RF/마이크로파 커넥터입니다. 당시 가장 널리 사용되던 커넥터 중 하나였습니다.
원래 SMA 커넥터는 주로 군사 산업의 마이크로파 응용 분야에 사용되는 0.141인치 반경질 동축 케이블에 사용되었으며, 테플론 유전체가 채워져 있었습니다.
SMA 커넥터는 크기가 작고 고주파수 대역에서 작동할 수 있기 때문에(반강성 케이블과 결합 시 DC~18GHz, 연성 케이블과 결합 시 DC~12.4GHz) 빠르게 인기를 얻고 있습니다. 현재 일부 기업에서는 DC~27GHz 대역에서 작동하는 SMA 커넥터를 생산하고 있습니다. 3.5mm, 2.92mm와 같은 밀리미터파 커넥터 개발조차도 SMA 커넥터와의 기계적 호환성을 고려하고 있습니다.
SMA 커넥터
BNC 커넥터
BNC 커넥터의 정식 명칭은 베이오넷 너트 커넥터(스냅핏 커넥터, 이 이름은 커넥터의 모양을 생생하게 묘사합니다)이며, 베이오넷 너트 방식의 고정 메커니즘과 발명가인 폴 네일과 칼 콘셀만의 이름을 따서 명명되었습니다.
BNC 커넥터는 파동 반사/손실을 최소화하는 일반적인 RF 커넥터입니다. 주로 저주파에서 중주파 대역에 사용되며 무선 통신 시스템, 텔레비전, 시험 장비 및 RF 전자 장비에 널리 사용됩니다.
BNC 커넥터는 초기 컴퓨터 네트워크에도 사용되었습니다. BNC 커넥터는 0~4GHz 범위의 신호 주파수를 지원하지만, 해당 주파수용으로 설계된 고품질 특수 버전을 사용하면 최대 12GHz까지 작동할 수 있습니다. 특성 임피던스는 50옴과 75옴 두 가지 유형이 있으며, 50옴 BNC 커넥터가 더 널리 사용됩니다.
N형 커넥터
N형 안테나 커넥터는 1940년대 벨 연구소의 폴 닐(Paul Neal)에 의해 발명되었습니다. N형 커넥터는 원래 군사 및 항공 분야에서 레이더 시스템 및 기타 무선 주파수 장비를 연결하기 위한 요구 사항을 충족하도록 설계되었습니다. N형 커넥터는 나사식 연결 방식을 채택하여 우수한 임피던스 정합 및 차폐 성능을 제공하며, 고출력 및 저주파수 응용 분야에 적합합니다.
N형 커넥터의 주파수 범위는 일반적으로 특정 설계 및 제조 표준에 따라 달라집니다. 일반적으로 N형 커넥터는 0Hz(DC)부터 11GHz, 18GHz까지의 주파수 범위를 지원합니다. 하지만 고품질 N형 커넥터는 18GHz 이상의 더 높은 주파수 범위까지 지원할 수 있습니다. 실제 응용 분야에서 N형 커넥터는 주로 무선 통신, 방송, 위성 통신 및 레이더 시스템과 같은 저주파수에서 중주파수 대역에 사용됩니다.
N형 커넥터
TNC 커넥터
TNC 커넥터(Threaded Neill-Concelman)는 1960년대 초 폴 네일과 칼 콘셀만이 공동 발명했습니다. 이는 BNC 커넥터의 개선된 버전으로, 나사식 연결 방식을 사용합니다.
특성 임피던스는 50옴이며, 최적 동작 주파수 범위는 0~11GHz입니다. 마이크로파 주파수 대역에서 TNC 커넥터는 BNC 커넥터보다 우수한 성능을 보입니다. 내충격성이 강하고 신뢰성이 높으며 기계적 및 전기적 특성이 뛰어나 무선 장비 및 전자 기기에서 RF 동축 케이블을 연결하는 데 널리 사용됩니다.
3.5mm 커넥터
3.5mm 커넥터는 무선 주파수 동축 커넥터입니다. 외부 도체의 내경은 3.5mm이고, 특성 임피던스는 50Ω이며, 연결 메커니즘은 1/4-36UNS-2인치 나사산입니다.
1970년대 중반, 미국의 휴렛팩커드(HP)와 앰페놀(Amphenol)사는 (주로 HP사가 개발하고 초기 생산은 앰페놀사가 담당) 최대 33GHz의 동작 주파수를 가진 3.5mm 커넥터를 출시했는데, 이는 밀리미터파 대역에서 사용할 수 있는 최초의 무선 주파수 동축 커넥터 중 하나였습니다.
SMA 커넥터(사우스웨스트 마이크로웨이브의 "슈퍼 SMA" 포함)와 비교했을 때, 3.5mm 커넥터는 공기 유전체를 사용하고, SMA 커넥터보다 외피 도체가 두꺼우며, 기계적 강도가 더 우수합니다. 따라서 전기적 성능뿐 아니라 기계적 내구성과 성능 반복성 또한 SMA 커넥터보다 뛰어나 시험 산업 분야에 더욱 적합합니다.
2.92mm 커넥터
2.92mm 커넥터는 제조사에 따라 2.9mm 또는 K형 커넥터, SMK, KMC, WMP4 커넥터 등으로 불리기도 하며, 외경과 내경이 2.92mm인 무선 주파수 동축 커넥터입니다. 임피던스는 50Ω이고, 연결 방식은 1/4-36UNS-2인치 나사산입니다. 구조는 3.5mm 커넥터와 유사하지만 크기가 더 작습니다.
1983년, Wiltron의 수석 엔지니어인 William Old Field는 기존에 도입된 밀리미터파 커넥터의 단점을 종합하고 개선하여 새로운 2.92mm/K형 커넥터를 개발했습니다(K형 커넥터는 상표명입니다). 이 커넥터의 내부 도체 직경은 1.27mm이며 SMA 커넥터 및 3.5mm 커넥터와 호환됩니다.
2.92mm 커넥터는 (0-46)GHz 주파수 범위에서 뛰어난 전기적 성능을 제공하며, SMA 커넥터 및 3.5mm 커넥터와 기계적 호환성을 갖습니다. 이러한 장점 덕분에 2.92mm 커넥터는 빠르게 가장 널리 사용되는 mmWave 커넥터 중 하나로 자리 잡았습니다.
2.4mm 커넥터
2.4mm 커넥터는 HP(키사이트 테크놀로지의 전신), 암페놀, M/A-COM이 공동으로 개발했습니다. 3.5mm 커넥터의 소형 버전으로 생각할 수 있으며, 최대 주파수 범위가 크게 향상되었습니다. 이 커넥터는 50GHz 시스템에 널리 사용되며, 실제로는 최대 60GHz까지 작동할 수 있습니다. SMA 및 2.92mm 커넥터가 손상되기 쉽다는 문제점을 해결하기 위해 2.4mm 커넥터는 커넥터 외벽 두께를 늘리고 암핀을 강화하는 혁신적인 설계를 통해 고주파 환경에서도 뛰어난 성능을 발휘합니다.
안테나 커넥터는 단순한 나사식 설계에서 다양한 고성능 커넥터로 발전해 왔습니다. 기술 발전과 함께 커넥터는 무선 통신의 변화하는 요구를 충족하기 위해 소형화, 고주파수 주파수 증가, 대역폭 확대 등의 특성을 추구하고 있습니다. 각 커넥터는 다양한 적용 시나리오에서 고유한 특성과 장점을 가지고 있으므로, 신호 전송의 품질과 안정성을 보장하기 위해서는 적합한 안테나 커넥터를 선택하는 것이 매우 중요합니다.
게시 시간: 2023년 12월 26일
