کابل و کانکتورهای لینک مایکروویو

کابل‌ها برای لینک مایکروویو در طول‌ها و اندازه‌های مختلف و همچنین دارای کانکتورهای متنوع هستند. آنچه در ادامه می‌آید مروری کوتاه بر مجموعه‌های کابل و کانکتورهای لینک مایکروویو برای سیستم‌های همه منظوره و کاربردهای اندازه‌گیری است.

یک لوله نسبتا باریک را در نظر بگیرید. کابل و اجزای آن فقط می تواند به یک شکل در آن، حرکت کند. اما اگر قطر لوله افزایش یابد، این اجزا می‌تواند در الگوهای تصادفی‌تر حرکت کند و سرعت انتشار را کاهش دهد. این تأثیر برای کابل‌های مایکروویو تقریباً یکسان است. کابل‌های با قطر بزرگ‌تر ممکن است جریان انرژی بیشتری را پشتیبانی کنند(قدرت بالاتر)، اما فرکانس آن در مقایسه با کابل‌های با قطر کوچک‌تر، محدود است. به همین دلیل، تامین‌کنندگان کابل خام و مونتاژکاران کابل، محصولاتی را با قطرهای مختلف، بر اساس نیازهای فرکانس بالای برنامه‌های مشتریان خود، ارائه می‌دهند.

به عنوان مثال، کابل LMR-240 از Times Microwave Systems یک کابل مایکروویو انعطاف‌پذیر و با تلفات پایین، است که برای کاربردهای ارتباطی طراحی شده است. این کابل از یک هادی داخلی مسی، هادی بیرونی با نوار آلومینیومی، نوار بیرونی مسی قلع‌شده و روکش پلی‌اتیلن مقاوم در برابر اشعه ماوراء‌بنفش (UV) تشکیل شده است. قطر آن ۰.۲۴ اینچ و فرکانس قطع آن ۳۱ گیگاهرتز است.

این کابل که با طیف وسیعی از کانکتورهای کواکسیال در دسترس است، برای حداکثر توان ۵.۶ کیلو وات، درنظر گرفته شده است. این عدد را با قطر بزرگتر ۰.۴ اینچی مقایسه کنید. کابل LMR-400 که دارای فرکانس ۱۶.۲ گیگاهرتز است، برای سطوح توان تا ۱۶ کیلو وات رتبه‌بندی شده است. 

بسیاری از تامین‌کنندگان کابل‌های انعطاف‌پذیر، کابل‌های نیمه‌سختی از کابل‌ها به نام کابل‌های منطبق‌پذیر یا شکل‌پذیر دستی را ارائه می‌دهند که به عملکرد الکتریکی کابل‌های نیمه‌صلب نزدیک می‌شوند و در عین حال برخی از راحتی‌ها و  شکل‌پذیری‌های کابل‌های انعطاف‌پذیر را نیز حفظ می‌کنند. به عنوان مثال، کابل‌های آلومینیومی، مانند کابل‌های Easy Bend II از Haverhill Cable and Manufacturing Corp.، می‌توانند با وجود حداقل یک فنر پشتی، شکل‌دهی شوند. کابل Easy Bend II مطابق با الزامات MIL-C-17 برای کاربردهای نظامی و فضایی است.

برخی از شرکت‌ها در تولید و ارائه کابل‌های خام یا مجموعه کابل‌ها تخصص دارند، اما در کانکتورها تخصص ندارند. برخی دیگر کانکتورها را ارائه می‌دهند، اما کابل ندارند. برای مثال، Semflex هم کابل‌های حجیم و هم مجموعه‌های کابل تمام‌شده، از جمله مجموعه‌های کابل تست با کارایی بالا سری HPT تا ۴۰ گیگاهرتز و مجموعه‌های کابل‌های اتصال با عملکرد بالا سری HPI تا ۴۰ گیگاهرتز را ارائه می‌دهد. 

بیشترین تامین‌کنندگان، مجموعه‌های کابل را بر اساس کانکتورهای کواکسیال تجاری استاندارد یا طرح‌های کانکتور اختصاصی ارائه می‌دهند. به عنوان مثال، EZ Form Cable Corp. خطوط گسترده‌ای از کابل‌های کواکسیال نیمه‌صلب با روکش‌های مسی و آلومینیومی مینیاتوری و نظامی را ارائه می‌دهد. این شرکت همچنین کابل‌های انعطاف‌پذیر EZ Flex™ و کابل‌های شکل‌پذیر دستی EZ Formable™ را در ابعاد 0.۰۸۶-، ۰.۱۴۱- و ۰.۲۵ اینچی عرضه می‌کند.

کابل‌های AirCell

Trilogy Communications AirCell را به عنوان نسخه کابل کواکسیال انعطاف‌پذیر خود ارائه می‌دهد. کابل با قطر ۰.۵ اینچ برای مکان‌های ناهموار و پرقدرت، طراحی شده است. کابل های AirCell با یک هادی مرکزی آلومینیومی با روکش مسی و هادی خارجی آلومینیومی موجدار، توسط یک لوله پلی‌اتیلن مشکی محافظت می‌شوند. این کابل‌ها برای استفاده در فرکانس ۱۰ گیگاهرتز طراحی شده‌اند و دارای حداکثر توان ۳۵ کیلو‌وات هستند. حداقل شعاع خمیدگی برای این کابل‌های سنگین ۳.۵ اینچ است. در مقیاس کوچک‌تر، کابل انعطاف‌پذیر FA12X M/A-COM، که برای کاربردهای DC تا ۵۰ گیگاهرتز (بسته به نوع کانکتور) طراحی شده است، دارای حداقل شعاع خمشی( از ۰.۳۶ اینچ)، است.

Mini-Circuits اخیراً، کابل‌های آزمایشی خود را با کابل های تست انعطاف‌پذیر سری CBL، به اشتراک گذاشته است. کابل‌های تست که در طول‌های استاندارد ۲، ۳ و ۶ فوت با ترکیبی از کانکتورهای نوع N و SMA موجود است، برای استفاده با تجهیزات تست و سیستم‌های تجهیزات تست خودکار (ATE) از DC تا ۱۸ گیگاهرتز مناسب هستند.

علاوه بر پیشرفت در فناوری کابل، کار مهندسی بر روی پایانه‌های کابل و کانکتورها، ادامه دارد. تعدادی از شرکت‌ها، پیشرفت‌های اخیر را در فناوری کانکتورها، به ویژه در زمینه اتصال/جدا کردن سریع کانکتورهای Blind-mate اعلام کرده‌اند. به عنوان مثال، کانکتورهای QN از Radiall عملکردی برتر از کانکتورهای نوع N برای سیستم‌های مخابراتی را ارائه می‌دهند. آنها از DC تا ۶ گیگاهرتز بهینه شده‌اند.

بررسی برخی از کانکتورها

کانکتورهای Huber & Suhner QN (برای Quick Type N) به سرعت با چگالی بالا و بدون ابزار اضافی، جفت می‌شوند. رابط QN که برای فرکانس‌های ۶ گیگاهرتز بهینه شده است، اما با فرکانس ۱۱ گیگاهرتز قابل استفاده است، بر اساس ابعاد داخلی کانکتور نوع N است، اما به جای مکانیزم کوپلینگ رشته‌ای، کانکتور QN از مکانیزم snap-on استفاده می‌شود. از آنجایی که برای بستن مهره کوپلینگ کانکتورهای QN نیازی به آچار نیست، می‌توان چگالی بسته‌بندی بیشتری نسبت به کانکتورهای نوع N معمولی بدست آورد. علاوه بر این، ابعاد بیرونی QN کوچکتر از N است و این مزیت را ارائه می‌دهد که فلنج‌های اندازه TNC را می‌توان در اتصالات QN استفاده کرد. برای کاربران کانکتورهای SMA کوچکتر، این شرکت همچنین کانکتورهای قفل سریع QMA را با عملکردی مشابه کانکتورهای SMA از طریق ۱۸ گیگاهرتز ارائه می‌دهد.

شرکت کانکتور آلمانی Rosenberger اخیراً یک قرارداد با Huber & Suhner AG و Radiall برای ساخت کانکتورهای QMA امضا کرده است. به عنوان بخشی از این قرارداد، روزنبرگر مجاز است به عنوان یک تولید کننده QLF عمل کند: * این استاندارد جدید QLF، تداخل کامل بین کانکتورهای تولید شده توسط طرف های قرارداد را تضمین می‌کند.

کانکتورهای QMA روزنبرگر برای کاربردهای تا ۱۸ گیگاهرتز طراحی شده اند. مکانیسم اتصال قفل سریع،  اتصالات سریع، آسان و مطمئن را در تنگ‌ترین فضاها امکان‌پذیر می‌سازد. این طیف جک‌ها و دوشاخه‌های مونتاژ کابل، نصب پانل و نصب PCB را حتی در فناوری SMT، پوشش می‌دهد. علاوه بر این، این شرکت جک‌های QMA را با کنتاکت‌های بیرونی شکاف‌دار طراحی کرده است تا مطمئن شود که تماس هادی بیرونی، دائماً حفظ می‌شود.

Winchester Electronics (بخش Northrop Grumman) اخیراً کانکتورهای RF قفل کننده فرعی WSML خود را، برای کاربردهای DC تا ۱۲ گیگاهرتز معرفی کرد. این کانکتورهای اتصال سریع/قفل سریع،  برای جایگزینی کانکتورهای SMA رشته ای در برنامه های کابل به پنل و کابل به PCB، طراحی شده‌اند. این شرکت همچنین اخیراً مجموعه‌ای از کانکتورهای RF با قطبیت معکوس را معرفی کرده است که برای الزامات قانون ۱۵.۲۰۳ کمیسیون ارتباطات فدرال (FCC) طراحی شده‌اند. مقررات FCC بیان می‌کند که دستگاه‌های بی‌سیم با آنتن‌های قابل جابجایی، باید دارای طراحی کوپلینگ منحصربه‌فرد برای ایمن کردن آنتن به فرستنده باشند. کانکتورهای قطبی معکوس، این نیاز را با کنتاکت‌های ماده در کانکتورهای دوشاخه و کنتاکت‌های نر در کانکتورهای جک، رفع می‌کنند. کانکتورهای جدید با قطبیت معکوس از DC تا ۱۸ گیگاهرتز قابل استفاده هستند.