최근 무선 통신 및 레이더 기술의 급속한 발전으로 시스템의 전송 거리를 향상시키기 위해서는 전송 전력을 높여야 하는 필요성이 대두되었습니다. 전체 마이크로파 시스템의 구성 요소인 RF 동축 커넥터는 이러한 고출력 전송 요구 사항을 충족해야 합니다. 동시에 RF 엔지니어는 고출력 테스트 및 측정을 빈번하게 수행해야 하며, 이러한 테스트에 사용되는 마이크로파 장치/부품 또한 고출력을 견딜 수 있어야 합니다. 그렇다면 RF 동축 커넥터의 전력 용량에 영향을 미치는 요인은 무엇일까요? 함께 살펴보겠습니다.
●커넥터 크기
동일한 주파수의 RF 신호에서 커넥터 크기가 클수록 전력 허용치가 커집니다. 예를 들어, 커넥터 핀홀 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, 이에 따라 핀홀 크기도 큽니다. 일반적으로 N형 커넥터의 전력 허용치는 SMA 커넥터의 약 3~4배입니다. 또한 N형 커넥터는 더 널리 사용되기 때문에 감쇠기나 200W 이상의 부하와 같은 대부분의 수동 부품에 N형 커넥터가 사용됩니다.
●작동 주파수
RF 동축 커넥터의 전력 허용치는 신호 주파수가 증가함에 따라 감소합니다. 전송 신호 주파수의 변화는 손실 및 정재파비(VSR)의 변화로 직접 이어져 전송 전력 용량과 표피 효과에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 일반적인 SMA 커넥터는 2GHz에서 약 500W의 전력을 견딜 수 있지만, 18GHz에서는 평균적으로 100W 미만의 전력만 견딜 수 있습니다.
●전압 정재파비
RF 커넥터는 설계 시 특정 전기적 길이를 지정합니다. 길이가 제한된 회선에서 특성 임피던스와 부하 임피던스가 같지 않으면 부하단에서 나오는 전압과 전류의 일부가 전원 측으로 반사되는데, 이를 반사파라고 합니다. 전원에서 부하로 나오는 전압과 전류를 입사파라고 합니다. 입사파와 반사파가 합쳐진 파를 정재파라고 합니다. 정재파의 최대 전압 값과 최소 전압 값의 비율을 정재파 전압비(또는 정재파 계수)라고 합니다. 반사파는 채널 용량을 차지하여 전송 전력 용량을 감소시킵니다.
●삽입 손실
삽입 손실(IL)은 RF 커넥터를 도입함으로써 발생하는 회선상의 전력 손실을 의미합니다. 이는 출력 전력과 입력 전력의 비율로 정의됩니다. 커넥터 삽입 손실을 증가시키는 요인은 다양하며, 주요 원인으로는 특성 임피던스 불일치, 조립 정밀도 오차, 접합면 간극, 축 기울기, 측면 오프셋, 편심, 가공 정밀도 및 도금 불량 등이 있습니다. 이러한 손실로 인해 입력 전력과 출력 전력에 차이가 발생하며, 이는 내전력에도 영향을 미칩니다.
●고도 기압
기압 변화는 공기층의 유전 상수 변화를 일으키며, 저압에서는 공기가 쉽게 이온화되어 코로나 방전을 발생시킵니다. 고도가 높을수록 기압은 낮아지고 방전 에너지 용량은 줄어듭니다.
●접촉 저항
RF 커넥터의 접촉 저항은 커넥터가 결합되었을 때 내부 및 외부 도체의 접점 사이의 저항을 말합니다. 일반적으로 밀리옴(mΩ) 수준이며, 값이 작을수록 좋습니다. 접촉 저항은 주로 접점의 기계적 특성을 평가하는 지표이며, 측정 시 본체 저항 및 납땜 접합부 저항의 영향을 제거해야 합니다. 접촉 저항이 존재하면 접점이 과열되어 고출력 마이크로파 신호 전송이 어려워집니다.
●접합 재료
같은 종류의 커넥터라도 재질이 다르면 전력 허용치가 달라집니다.
일반적으로 안테나의 전력을 결정할 때는 안테나 자체의 전력과 커넥터의 전력을 고려해야 합니다. 더 높은 전력이 필요한 경우에는 추가 전력을 사용할 수 있습니다.맞춤 설정스테인리스 스틸 커넥터를 사용하면 400W~500W는 문제없습니다.
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게시 시간: 2023년 10월 12일
