최근 무선 통신 및 레이더 기술의 급속한 발전으로 시스템 전송 거리 향상을 위해서는 시스템의 송신 전력을 높이는 것이 필수적입니다. 전체 마이크로파 시스템의 일부인 RF 동축 커넥터는 고출력 전송 요건을 충족해야 합니다. 동시에 RF 엔지니어는 고출력 시험 및 측정을 자주 수행해야 하며, 다양한 시험에 사용되는 마이크로파 장치/부품 또한 고출력을 견뎌야 합니다. RF 동축 커넥터의 전력 용량에 영향을 미치는 요인은 무엇일까요? 함께 살펴보겠습니다.
●커넥터 크기
동일 주파수의 RF 신호의 경우, 커넥터 크기가 클수록 전력 허용 오차가 커집니다. 예를 들어, 커넥터 핀홀의 크기는 커넥터의 전류 용량과 관련이 있으며, 이는 전력과 직접적인 관련이 있습니다. 일반적으로 사용되는 다양한 RF 동축 커넥터 중 7/16(DIN), 4.3-10, N형 커넥터는 크기가 비교적 크고, 해당 핀홀 크기 또한 큽니다. 일반적으로 N형 커넥터의 전력 허용 오차는 SMA 커넥터의 약 3-4배입니다. 또한, N형 커넥터가 더 일반적으로 사용되기 때문에 감쇠기나 200W 이상의 부하와 같은 수동 부품은 대부분 N형 커넥터입니다.
●작동 주파수
RF 동축 커넥터의 전력 허용 오차는 신호 주파수가 증가함에 따라 감소합니다. 전송 신호 주파수의 변화는 손실과 전압 정재파비의 변화로 직접 이어져 전송 전력 용량과 표피 효과에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 일반 SMA 커넥터는 2GHz에서 약 500W의 전력을 견딜 수 있으며, 평균 전력은 18GHz에서 100W 미만을 견딜 수 있습니다.
●전압 정재파비
RF 커넥터는 설계 과정에서 특정 전기적 길이를 지정합니다. 길이가 제한된 회선에서 특성 임피던스와 부하 임피던스가 같지 않으면 부하 측에서 나온 전압과 전류의 일부가 전력 측으로 반사되는데, 이를 파동이라고 합니다. 반사파, 즉 전원에서 부하로 흐르는 전압과 전류를 입사파라고 합니다. 입사파와 반사파의 합성파를 정상파라고 합니다. 정상파의 최대 전압 값과 최소 전압 값의 비를 전압 정상파비(정상파 계수라고도 함)라고 합니다. 반사파는 채널 용량 공간을 차지하여 전송 전력 용량을 감소시킵니다.
●삽입 손실
삽입 손실(IL)은 RF 커넥터 도입으로 인해 발생하는 회선의 전력 손실을 의미합니다. 입력 전력에 대한 출력 전력의 비율로 정의됩니다. 커넥터 삽입 손실을 증가시키는 요인에는 여러 가지가 있으며, 주로 특성 임피던스 부정합, 조립 정확도 오차, 결합 단면 간극, 축 기울기, 측면 오프셋, 편심, 가공 정확도, 전기 도금 등이 원인입니다. 손실의 존재로 인해 입력 전력과 출력 전력 사이에 차이가 발생하며, 이는 내전력에도 영향을 미칩니다.
●고도 기압
기압 변화는 공기층의 유전율 변화를 일으키고, 기압이 낮을 때는 공기가 쉽게 이온화되어 코로나를 발생시킵니다. 고도가 높아질수록 기압은 낮아지고 전력 용량은 줄어듭니다.
●접촉 저항
RF 커넥터의 접촉 저항은 커넥터가 결합될 때 내부 도체와 외부 도체의 접점 저항을 나타냅니다. 일반적으로 밀리옴 수준이며, 가능한 한 작은 값을 가져야 합니다. 접촉 저항은 주로 접점의 기계적 특성을 평가하는 것으로, 측정 시 본체 저항과 납땜 접합 저항의 영향을 제거해야 합니다. 접촉 저항이 존재하면 접점이 가열되어 더 높은 전력의 마이크로파 신호를 전송하기 어려워집니다.
●조인트 재료
동일한 유형의 커넥터라도 재료가 다르면 전력 허용 오차가 달라집니다.
일반적으로 안테나 전력은 안테나 자체 전력과 커넥터 전력을 모두 고려합니다. 높은 전력이 필요한 경우,사용자 정의스테인리스 스틸 커넥터로 400W-500W도 문제없습니다.
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게시 시간: 2023년 10월 12일
