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2012年2月28日 (火)

SMAコネクタのロスのはなし

SMAコネクタのロスとは
 SMAコネクタはマイクロ波領域でよく使われているコネクタです。通常低い周波数ではコネクタロスは無視出来るほど小さいのですが、数GHzになってくるとコネクタでのマッチングのばらつきがロスになってきます。
ハード的には
20120228_171230
 通常は右図のように中心導体のピンをケーブルに半田付けするのですが、この部分がどうしても高い周波数でインピーダンスマッチングが悪くなるのです。そこで、10GHz以上の高い周波数ではセミリジッドケーブルも0.141インチという太くて硬いセミリジッドケーブルを使うのですが、このケーブルの芯線を直接中心導体として使います。
20120228_163841 右図はHIROSEのSMAコネクタ資料ですが、セミリジッドケーブルをそのままシェルに半田付けします。中心導体を 2.3mm だしてスパッとテフロンをきれいに切るのがミソのようです。これに専用工具で中心導体の先端を60°に尖らせる処理をして、最後に六角外形のカップリングを取り付けます。
このようなSMAコネクタでは Loss≦0.03x√ f(GHz) (dB) で、12.4GHzで 0.1dBロスが保証されていますが、なかなかしめつけトルクなどでも影響が出てしまいます。
ソフト的には
 高い周波数で電力合成をする場合等、位相を合わせるためにケーブル長がクリティカルになります。SMAコネクタ型の位相調整器などもありますが、以前15GHzの4パラ合成アンプを製作した時は、70mm程度のコネクタ付きケーブルを12本使いましたが、20本程度注文して長さが合うものを選別して使いました。UT141のケーブルを曲げるのに担当者は一苦労してました。


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