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常见接头之SMA

2023/04/24

常见接头之SMA


为什么SMA这么常见呢?

首先一起来跟小编认识下什么是SMA接头,以及SMA接头的特点有哪些?咱们一起往下看

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SMA接头大全.jpg


SMA是一种典型的微波高频连接器。其使用最高频率是26.5GHz。


SMA的反极性,一般用到3GHz,主要用在室内天线。


SMA其典型特征是具有1/4-36UNS螺纹连接机构,外导体内径为4.13mm,内导体外径为1.27mm,介质是PTFE(聚四氟乙烯)。


其衍生系列有以下几种:QMA、BMA等等...。在它的基础上为扩频产生了3.5mm、2.92mm、1.85mm、1.0mm等等。

衍生接头.jpg


SMA连接器也有很多形式,公头、母头、直头、直角、隔板、配件等等。它通常用于在电路板之间提供RF连接,许多微波元件包括滤波器,衰减器,混频器和振荡器,使用SMA连接器。


常见SMA.jpg

作为射频电路设计中,经常会在电路中加入SMA接头用于输入和输出信号。在射频电路中SMA接头是最最最常见的接头之一。


新一代的仪表上都配有SMA接头或者相应的SMA转换接头。SMA接头的质量也不一样,单从对信号的质量影响的角度来说,好的SMA接头提供良好的驻波比,对于信号反射小,可以有效的传输信号。


SMA接头有很多种类型,从接口的连接上看,分为公头和母头(或称为阳和阴);从接法上看,有的可以直接插在PCB的侧面,如果插在侧面不方便的话,可以插在PCB的上上面,中间是信号,周围四个脚是地;

还有一种是带有螺丝固定的,主要用于屏蔽盒的射频射频电路的侧壁连接。有带有两个或四个螺丝的。

SMA的天线接口全称应为SMA反极性接头(简称为RPSMA),这种接口的无线设备是最最普及的,有70%以上的AP、无线路由器和90%以上的PCI接口的无线网卡都是采用这个接口,而这个接口大小适中,像手持对讲机等设备也有不少是这种类型。


标准的SMA是:公头“内螺纹+内针”,母头“外螺纹+内孔”

图4.jpg


反极性RPSMA是:公头“内螺纹+内孔”母头“外螺纹+内针”

SMA反极性.jpg

SMA-J或SMA male称为标准SMA公头,SMA-K或SMA female称为标准SMA母头。


SMA连接器是一种微型连接器,可使用最高18GHz/26.5GHz的条件下,其具有高力学强度、高耐久性、高可靠性及低VSWR(驻波比)等显著特点。

SMA连接器在各种微型回路包括密封结构的使用条件下是最佳的选择。SMA连接器可以适用于各种不同的场合。例如测试测量、移动通信、电子设备等等。

SMA主要性能指标有:

1、特性阻抗:50Ω

2、频率范围:配柔性电缆0~18GHz;配半柔、半刚性电缆0~26.5GHz

3、接触电阻:内导体≤3.0mΩ;外导体≤2.0mΩ

4、绝缘阻抗:≥5000MΩ

5、介质内牙:1000V

6、电压驻波比:配柔性电缆≤1.15+0.02;配半柔、半刚性电缆≤1.10+0.02

7、耐久性:500次

8、执行标准:MIL-C-39012


注意啦!!!

虽然现在已经很成熟,但SMA连接器的使用可能会扩大,因为许多新的RF系统看到它们的工作频率可以很好地延伸到微波区域。虽然SMA连接器看起来非常类似于用于家用卫星电视和其他类似应用的标准家用连接器。这些家用连接器称为F型同轴连接器,它们具有75Ω阻抗。它们具有不同的直径,不能与SMA连接器配合 - 它们需要一个特殊的适配器,然后会出现阻抗不匹配。


SMA的来源

SMA同轴射频连接器最初由Bendix ScinTIlla CorporaTIon和Omni-Spectra CorporaTIon在20世纪60年代设计。第一个SMA连接器设计用于141半刚性同轴电缆。最初的SMA连接器可称为最小连接器,因为同轴电缆的中心形成了连接的中心引脚,无需在同轴中心导体和特殊连接器中心引脚之间进行过渡。它还具有以下优点:电缆电介质直接连接到界面而没有气隙。连接器的缺点是只能进行有限数量的连接/断开循环。然而,对于使用半刚性同轴电缆的应用,这不太可能是一个问题,因为安装通常在初始组装后固定。


一图快速区分SMA、3.5mm、2.92mm、2.4mm、1.85mm五种常见的射频接头

虽然这五种接头外形结构十分相似,但适用的频率范围、制造工艺、主体材料、内导体镀金厚度和外形机构等各有不同,应用领域也有有所不同。

图10.jpg

注:虽机械兼容,但非必要不建议彼此互连

图上图所示,这五种接头十分相似,但了解它的命名含义,就能很快速地理解其中的区别。像1.85mm/2.4mm/2.92mm/3.5mm这四种接头都是空气介质,而他们4中接头的明显就是他们的外导体内径分别为1.85mm/2.4mm/2.92mm/3.5mm,仔细对比即可分辨。而SMA更好区分,它的绝缘介质聚PTFE(聚四氟乙烯),通常叫做特氟龙或塑料王,是一种白色的介质。

那既然尺寸和外形这么相似,他们之间可以互连吗?

答案是不可以,因为像2.92mm接头的内导体及端面尺寸在设计时就考虑了和SMA以及3.5mm的兼容性,从理论上他们之间是彼此兼容的,但考虑到使用频率和容差要求的不同,我们不建议彼此互连。如果使用时稍微不注意,轻则导致插损变大,重则对接头造成不可逆的伤害。

可能会有人问,2.92mm和3.5mm既然可以兼容,那是不是也能和2.4mm兼容呢?

其实也不可以,2.4mm接头用的是和SMA/2.92mm/3.5mm完全不一样的设计标准,但是可以和1.85mm接头彼此机械兼容。他们有更高的使用频率,分别可到50GHz和70GHz,可以再更高的频段中保持高性能,同时造价也更高;所以一定要记住!2.4mm和1.85mm接头绝不能和2.92mm/3.5mm/SMA接头互连,会直接造成不可挽回的器件损坏!