Diagramm der Koaxialsteckverbindertypen: Leitfaden zur HF-Serie, Frequenz und Impedanz

Ein Jumper kommt von der Werkbank, wird an einen Spektrumanalysator-Anschluss angeschlossen und passt nicht. Nichts ist kaputt. Ein Ende ist ein SMA, das andere ein 2,4 mm; beide haben 50 Ω, beide sehen aus wie der gleiche Gewindezylinder und sind nicht untereinander kombinierbar. Es gibt eine Tabelle mit den Typen von Koaxialsteckern, um diese Reihenfolge zu verhindern, bevor sie aufgegeben wird, indem Impedanz, Frequenzobergrenze, Kopplungsmechanismus und Schnittstellenstandard auf einer einzigen Seite zusammengefasst werden.

Das Fazit zuerst: Vier Spalten entscheiden darüber, ob ein Connector in einem Link funktioniert. Impedanz (50 Ω oder 75 Ω), maximale Betriebsfrequenz, Kopplungsart und der mechanische Schnittstellenstandard. Alles andere, von der Beschichtung bis zur Kabelbefestigung, verfeinert diese vier. Der Rest dieses Leitfadens zeigt, wie man ein solches Diagramm liest, wo jede Familie tatsächlich sitzt und welche Fehler ein Diagramm nicht von alleine auffängt.

Was eine Tabelle mit Koaxialsteckverbindertypen zu zeigen hat

Eine nützliche Tabelle ist keine Liste von Teilenummern, sondern eine Kompatibilitätskarte. Sobald Sie es wissen Was ist ein HF-Koaxialstecker? und wie das Signal vom mittleren Kontakt zur äußeren Abschirmung verläuft, wird das Diagramm zu einem Filter: Beginnen Sie mit der Frequenz, die Sie benötigen, verwerfen Sie alles, dessen Obergrenze niedriger ist, und grenzen Sie dann nach Impedanz und dann nach Panel-Platz ein.

Impedanz: 50 Ω für Kommunikation, Test und Radar; 75 Ω für Video, Rundfunk und CATV. Die beiden sind nicht austauschbar und der Unterschied ist am Teil selbst oft nicht erkennbar.
Frequenzobergrenze: die höchste Frequenz, bei der die Schnittstelle noch ein definiertes VSWR hält. Darüber verhält sich der Stecker nicht mehr wie eine Übertragungsleitung, sondern beginnt, sich wie eine Antenne zu verhalten.
Kupplung: mit Gewinde, Bajonett, Zum Aufstecken oder Blind-Mate. Dadurch wird die Steckgeschwindigkeit, die Vibrationsfestigkeit und die Dichte der Steckverbinder auf einem Panel festgelegt.
Schnittstellenstandard: die mechanische Lehre, die die Pass- und Haltetoleranz zweier Steckverbinder derselben Serie garantiert. MIL-STD-348 und IEC 61169 sind die üblichen Referenzen, und die Gewindebeschriftung, z. B. 1/4-36 UNS-2A auf SMA, ist Teil davon.

Koaxial-Steckertypen im Überblick

Die meisten Katalogkarten decken fünfzehn bis fünfundzwanzig Serien ab. In der folgenden Tabelle werden diejenigen zusammengefasst, die in den meisten RF-Projekten vorkommen, mit den Zahlen, die tatsächlich über die Kompatibilität entscheiden.

Tabelle 1. Gängige Koaxialsteckverbinderserien mit typischer Nennimpedanz, Frequenzobergrenze und Kopplungsart. Bei den Werten handelt es sich um branchenübliche Zahlen; Bestätigen Sie die genaue Leistung eines bestimmten Teils anhand des Datenblatts des Herstellers.
Serie	Impedanz	Typische maximale Frequenz	Kopplung	Typische Verwendung
BNC	50 / 75 Ω	4 GHz	Bajonett	Messleitungen, Video, Instrumentierung
TNC	50 Ω	11 GHz	Mit Gewinde	Mobilfunk, Antennenzuleitungen
N	50 / 75 Ω	11 GHz	Mit Gewinde	Basisstationen, Außenantennen
SMA	50 Ω	26,5 GHz	Mit Gewinde, 1/4-36	Instrumentierung, GPS, WLAN
TNC / SMB	50 / 75 Ω	4 bis 11 GHz	Mit Gewinde, snap-on	Dichte Platten, Blindpaarung
MCX / MMCX	50 Ω	6 GHz	Snap-on	Tragbare Geräte, Module
7/16 DIN	50 Ω	7,5 GHz	Mit Gewinde	Websites mit hoher Leistung und geringem PIM
4.3-10	50 Ω	6 GHz	Mit Gewinde	Kompakte Basisstation mit niedrigem PIM
SMP / SMPM	50 Ω	40 / 65 GHz	Blind-Mate-Push-Fit	Radar, Satellit, High-Density-Boards
3,5 mm / 2,92 mm	50 Ω	34 / 40 GHz	Mit Gewinde, SMA compatible	Kalibrierung, Testanschlüsse
2,4 mm	50 Ω	50 GHz	Mit Gewinde	Hochgeschwindigkeitstest, Millimeterwelle
1,85 mm / 1,0 mm	50 Ω	67 / 110 GHz	Mit Gewinde	Laborarbeit im Millimeterwellenbereich

Lesen Sie die Tabelle als Filter und nicht als Rangfolge. Ein BNC ist kein schlechterer Stecker als ein SMA; Es handelt sich um eine Bajonett-gekoppelte 4-GHz-Schnittstelle, die sich mit einer Vierteldrehung zusammenstecken lässt und weniger kostet, was genau das ist, was ein Prüfkabel braucht. Ein N-Typ ist neben einem 2,4-mm-Motor auch nicht veraltet, da er weitaus mehr Durchschnittsleistung verträgt und dem Wetter am Mast standhält.

Wenn eine Serie sowohl in der 50-Ω- als auch in der 75-Ω-Version angeboten wird, sehen die beiden in der Regel ähnlich aus, sind aber in einem 50-Ω-System nicht kompatibel, und der Unterschied ist manchmal nur durch ein Farbband oder ein einzelnes Zeichen in der Teilenummer gekennzeichnet.

N-Typ-HF-Koaxialstecker Der HF-Koaxialsteckverbinder der N-Typ-Serie ist ein HF-Koaxialsteckverbinder mit einem Gewindeverbindungsmechanismus, der gemäß dem US-Militärstandard entwickelt und hergestellt wurde. Produkt anzeigen →

Frequenzobergrenzen, dargestellt

Die nützlichste Spalte in jedem Diagramm ist die oberste Häufigkeit. Auf einer Achse aufgetragen, teilen sich die Familien in zwei übersichtliche Gruppen auf.

Tabelle 1. Nominelle Oberfrequenzgrenze nach Steckverbinderserie, basierend auf allgemein veröffentlichten Schnittstellenspezifikationen.

Der Abstand zwischen SMA bei 26,5 GHz und 2,4 mm bei 50 GHz ist kein Marketing. Das liegt an der Geometrie: Wenn die Frequenz ansteigt, nähert sich die Wellenlänge innerhalb der Grenzfläche den Abmessungen des Außenleiters an, und jeder Schlitz, jede Stufe oder jede Exzentrizität beginnt, Energie aus der Leitung abzustrahlen. Präzisionsschnittstellen verkleinern die dielektrische Perle und verengen das Toleranzband am Mittelkontakt und Außenleiter, wodurch der erste Modus höherer Ordnung nach oben verschoben wird.

Daraus ergeben sich zwei praktische Konsequenzen. Der Kauf eines Präzisionssteckers für eine 6-GHz-Verbindung bringt nichts außer Kosten und Zerbrechlichkeit mit sich. Das Überschreiten eines Standard-SMA über seine Nennleistung hinaus sieht bei einem kurzen Prüfstandstest oft akzeptabel aus und schlägt dann fehl, sobald der Temperaturwechsel die Perle bewegt.

SMA-Anschluss Der SMA-HF-Koaxialstecker ist ein HF-Koaxialstecker mit einem Gewindeverbindungsmechanismus, der gemäß dem US-Militärstandard MIL-C-39012 entwickelt und hergestellt wird. Es hat... Produkt anzeigen →

50 Ω oder 75 Ω: Die Leute überspringen die Spalte

Die Video- und Rundfunkinfrastruktur wird mit 75 Ω betrieben. Kommunikation, Test, Radar und die meisten Instrumente werden mit 50 Ω betrieben. Die Familien haben gemeinsame Namen wie BNC und N, aber keine Geometrie, und wenn man sie ineinander zwängt, entsteht der Eindruck, dass kein Drehmomentwert heilt.

Wie man sie auseinanderhält

Bei BNC- und N-Teilen ist der Unterschied häufig eher ein Farbcode oder ein Suffix in der Teilenummer als eine sichtbare Dimensionsänderung. Daher lohnt es sich, die Impedanzspalte zu überprüfen, selbst wenn zwei Teile auf einem Foto identisch aussehen.

Was ein Mismatch tatsächlich kostet

Ein gewollter 50/75-Übergang lässt sich mit einem passenden Pad oder einem passenden Adapter bewältigen. Ein versehentlicher Fehler erscheint als Welligkeit im gesamten Band und wird häufig fälschlicherweise als Kabel- oder Verstärkerfehler diagnostiziert, da der Stecker selbst korrekt aussieht.

Kopplungsmechanismus und physikalische Größe

Der Kupplungstyp entscheidet darüber, wie schnell ein System zusammengebaut werden kann und wie gut es Vibrationen standhält. Bajonett-BNC-Verbindungen in einer Vierteldrehung. Gewindeschnittstellen wie SMA, N, TNC und 7/16 DIN halten das Drehmoment unter Vibration, benötigen aber mehr Zeit für die Montage. Snap-on-Typen wie SMB, MCX und MMCX eignen sich für dichte Panels, die mit den Fingern nicht erreicht werden können. Blind-Mate-Typen wie SMP und SMPM sind für die Platine-zu-Platine-Stapelung mit definiertem Float konzipiert.

Tabelle 2. Ungefähre Schlüsselweite der Überwurfmutter für gängige Gewinde- und Bajonettserien.

Die Größe verfolgt die Frequenz in die entgegengesetzte Richtung. Eine größere Schnittstelle überträgt mehr Durchschnittsleistung und toleriert eine lockerere Bearbeitung, aber ihre obere Frequenzgrenze sinkt. Die 19-mm-Überwurfmutter eines N-Typs ermöglicht die Bewältigung hoher Leistungen an einer Basisstation; Die gleiche Mutter macht es bei 30 GHz unbrauchbar.

Die Precision-Serie: 3,5 mm, 2,92 mm, 2,4 mm, 1,85 mm und 1,0 mm

Hier verursachen Diagramme die teuersten Fehler. SMA, 3,5 mm und 2,92 mm haben ein gemeinsames 1/4-36-Gewinde und passen physisch zusammen, obwohl die Kombination eines Präzisions-Luft-Dielektrikum-Steckers mit einem Polymer-Dielektrikum-SMA das Präzisionsteil bei jeder Verbindung leicht verschleißt. Die 2,4-mm- und 1,85-mm-Schnittstellen bilden ein kompatibles Paar, das 50 GHz und 67 GHz abdeckt. Die 1,0-mm-Schnittstelle erreicht 110 GHz und passt zu nichts Größerem.

Die Beschaffungsregel ist einfach: Behandeln Sie den Präzisionsstecker als Referenz und jede Steckung als Verschleißereignis. Wiederverwendbare Prüfstecker sind für eine begrenzte Anzahl von Zyklen ausgelegt und ein beschädigter Mittelkontakt an einer 2,4-mm-Schnittstelle kann einen gesamten Messpfad ohne sichtbare Schäden beeinträchtigen.

2,4-mm-HF-Koaxialstecker Der Steckverbinder der 2,4-mm-Serie ist ein Hochfrequenz-HF-Steckverbinder, der für hochpräzise Hochfrequenzanwendungen entwickelt wurde, insbesondere für Signalübertragungsanlässe, die... Produkt anzeigen →

Hermetisch versiegelte Varianten auf demselben Diagramm

Standardanschlüsse erfordern Luft auf beiden Seiten des Panels. Wenn ein Signal ein versiegeltes Gehäuse, eine Vakuumkammer, ein unter Druck stehendes Radargerät oder ein mit Stickstoff gespültes Modul passieren muss, wird der Stecker Teil der Dichtung. Hermetisch abgedichtete Versionen halten den Mittelkontakt mit einer Glas-Metall- oder Keramik-Metall-Verbindung und werden durch die Heliumleckrate und nicht nur durch die Maßtoleranz spezifiziert.

In einem Typendiagramm erscheinen diese als separater Zweig und nicht als Option in der Standardreihe. SMP- und SMPM-Steckschnittstellen gibt es auch in versiegelten Versionen, weshalb sie häufig von dichten Radar- und Satellitenmodulen spezifiziert werden. Der versiegelte Zweig fügt eine Prüfung hinzu, die kein Diagramm durchführen kann: Der Durchmesser der Glasperlen muss mit dem Plattenausschnitt übereinstimmen, und der Versiegelungsprozess schränkt die Beschichtungsoptionen und die erreichbare Frequenzobergrenze ein.

Vom Steckverbinder bis zur Kabelkonfektion

Ein Steckverbinder ist ein Teil einer Kabelbaugruppe. Das Diagramm gibt Ihnen die Schnittstelle; Das Kabel bestimmt den Verlust und die Befestigungsmethode bestimmt die Zuverlässigkeit.

Abbildung 1. Isometrischer Ausschnitt einer typischen Koaxialkabelbaugruppe mit Gewinde, vom Mantel bis zur Gegenschnittstelle.

Drei Verbindungstypen dominieren die Produktion. Für die Mittelkontakte und bei halbstarren Kabeln für das Geflecht wird Lötzinn verwendet. Crimp eignet sich für flexible Kabel im Volumen. Die Klemme eignet sich für Kabel mit großem Durchmesser, bei denen eine Überwurfmutter das Geflecht festhält. Jedes versagt anders: Eine kalte Lötstelle erscheint als intermittierender Verlust bei Temperaturveränderungen, während sich ein zu kleiner Crimp als steigende Einfügungsdämpfung nach Vibration zeigt.

Eine Beschaffungs-Checkliste vor Auftragserteilung

Diese Prüfungen erkennen die Fehler, die ein Diagramm nicht erkennen kann.

Bestätigen Sie die Impedanz auf beiden Seiten jeder Verbindung, einschließlich Adaptern und Messleitungen.
Überprüfen Sie die Frequenzobergrenze der fertigen Baugruppe und nicht nur des Steckers, da das schwächste Element die Grenze setzt.
Überprüfen Sie den Schnittstellenstandard, die Steckzyklusbewertung und ob das Teil wiederverwendbar oder dauerhaft installiert ist.
Bestätigen Sie die Abmessungen des Schalttafelausschnitts, die Anforderungen an die Abdichtung und die Kompatibilität der Beschichtung mit der Gegenhälfte.
Fordern Sie für die fertige Baugruppe eine Rückflussdämpfung oder einen VSWR-Sweep über 6 GHz an, nicht nur einen DC-Durchgangstest.

Den Chart in einen Auftrag umwandeln

Das Diagramm schränkt das Feld ein; Ein Datenblatt und eine Sweep-Messung schließen die Entscheidung ab. Was Ihnen eine Tabelle nicht sagen kann, ist, wer die Toleranz für den Plattenausschnitt, den Wulstdurchmesser und die Beschichtung im Zehntausendstelteil einhält. Diese Frage lässt sich am besten von einem beantworten Hersteller von HF-Koaxialsteckverbindern mit innerbetrieblicher Bearbeitung, Beschichtung und Montage, vor der ersten Bestellung und nicht nach dem ersten Ausfall.

FAQ: Koaxialsteckertypen

Q1. Was sind die gängigsten Koaxialsteckertypen?

Die Arbeitspferde sind SMA, BNC, TNC, N und 7/16 DIN, mit SMP und SMPM für Blind-Mate-Boards und der Präzisionsserie für Millimeterwellenarbeiten.

Q2. Was ist der Unterschied zwischen 50-Ohm- und 75-Ohm-Koaxialsteckern?

Sie verwenden unterschiedliche Mittelkontakt- und Dielektrikumsabmessungen, um die Systemimpedanz anzupassen. Ein 75-Ohm-Stecker an einer 50-Ohm-Buchse erzeugt eine Reflexion, die als Welligkeit im gesamten Band erscheint.

Q3. Können SMA- und 2,92-mm-Stecker gesteckt werden?

Ja, die 2,92-mm- und 3,5-mm-Schnittstellen sind mechanisch mit SMA kompatibel und passen zusammen. Da sie aus Luftdielektrikum bestehen und präzise gefertigt sind, sollten Sie sie mit einem Opferadapter kombinieren, anstatt sie wiederholt direkt anzuschließen.

Q4. Welcher Koaxialsteckertyp eignet sich am besten über 40 GHz?

2,4 mm covers 50 GHz, 1.85 mm reaches 67 GHz and 1.0 mm reaches 110 GHz. Choose the smallest series that meets the target, since smaller interfaces are harder to terminate and more sensitive to contamination.

F5. Wozu dient ein hermetisch dichter Koaxialstecker?

Es überträgt HF durch eine versiegelte Platte und hält dabei eine definierte Leckrate aufrecht, indem es eine Glas-Metall- oder Keramik-Metall-Verbindung verwendet. Typische Anwendungen sind Vakuumkammern, Druckradargeräte und Außenmodule.

F6. Wie verwende ich eine Tabelle mit Koaxialsteckertypen, um ein Teil auszuwählen?

Beginnen Sie mit der Frequenz, entfernen Sie alle Serien, deren Decke niedriger ist, und filtern Sie dann nach Impedanz, Kopplungsstil und Schalttafelausschnitt. Bestätigen Sie die endgültige Auswahl anhand des Datenblatts.