近年、無線通信技術とレーダー技術の急速な発展に伴い、システムの伝送距離を向上させるためには、システムの送信電力を増大させる必要が生じています。マイクロ波システム全体の一部であるRF同軸コネクタは、高出力伝送要件に耐えられる必要があります。同時に、RFエンジニアは高出力試験や測定を頻繁に行う必要があり、様々な試験に使用されるマイクロ波デバイス／コンポーネントも高出力に耐えられる必要があります。RF同軸コネクタの電力容量に影響を与える要因は何でしょうか？詳しく見ていきましょう。
●コネクタサイズ
同じ周波数のRF信号の場合、コネクタが大きいほど電力許容範囲が広くなります。例えば、コネクタのピンホールのサイズはコネクタの電流容量に関係し、電流容量は電力に直接関係します。一般的に使用されている様々なRF同軸コネクタの中で、7/16（DIN）、4.3-10、N型コネクタは比較的サイズが大きく、対応するピンホールサイズも大きくなっています。一般的に、N型コネクタの電力許容範囲はSMAコネクタの約3～4倍です。さらに、N型コネクタはより広く使用されているため、減衰器や200Wを超える負荷などの受動部品のほとんどがN型コネクタです。
●動作周波数
RF同軸コネクタの電力許容値は、信号周波数が高くなるにつれて低下します。伝送信号周波数の変化は、損失と電圧定在波比の変化に直接つながり、伝送電力容量と表皮効果に影響を与えます。例えば、一般的なSMAコネクタは2GHzで約500Wの電力に耐えることができますが、18GHzでは平均100W未満しか耐えられません。
●電圧定在波比
RFコネクタは設計時に特定の電気長を指定します。長さが制限された伝送線路では、特性インピーダンスと負荷インピーダンスが等しくない場合、負荷端からの電圧と電流の一部が電力側に反射されます。これを波と呼びます。反射波。電源から負荷への電圧と電流は入射波と呼ばれます。入射波と反射波の合成波は定在波と呼ばれます。定在波の最大電圧値と最小電圧値の比は、電圧定在波比（または定在波係数）と呼ばれます。反射波はチャネル容量空間を占有するため、伝送電力容量が低下します。
●挿入損失
挿入損失（IL）とは、RFコネクタの挿入によって回線上で失われる電力のことです。これは、出力電力と入力電力の比として定義されます。コネクタの挿入損失を増加させる要因は数多くあり、主な原因としては、特性インピーダンスの不整合、組立精度誤差、嵌合端面ギャップ、軸の傾き、横方向のオフセット、偏心、加工精度、電気めっきなどが挙げられます。損失が存在するため、入力電力と出力電力に差が生じ、これが耐電力にも影響します。
●高度気圧
気圧の変化は空気層の誘電率の変化を引き起こし、低圧では空気が容易に電離してコロナ放電が発生する。高度が高くなるほど気圧は低くなり、電力容量も小さくなる。
●接触抵抗
RFコネクタの接触抵抗とは、コネクタが嵌合した際の内部導体と外部導体の接触点の抵抗値を指します。一般的にミリΩレベルであり、値はできるだけ小さい方が望ましいです。これは主に接点の機械的特性を評価するものであり、測定時には本体抵抗やはんだ接合抵抗の影響を排除する必要があります。接触抵抗が存在すると接点が発熱し、高出力のマイクロ波信号の伝送が困難になります。
●接合材料
同じタイプのコネクタでも、使用する材料が異なれば、許容電力も異なります。
一般的に、アンテナの出力については、アンテナ自体の出力とコネクタの出力を考慮してください。高出力が必要な場合は、カスタマイズステンレス製のコネクタを使用しており、400W～500Wでも問題ありません。
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投稿日時：2023年10月12日
