موصل الهوائي هو موصل إلكتروني يستخدم لتوصيل أجهزة وكابلات الترددات الراديوية.وتتمثل مهمتها الرئيسية في إرسال إشارات عالية التردد.
يتميز الموصل بخصائص مطابقة المعاوقة الممتازة، مما يضمن تقليل انعكاس الإشارة وفقدانها أثناء النقل بين الموصل والكابل.عادةً ما تتمتع بخصائص حماية جيدة لمنع التداخل الكهرومغناطيسي الخارجي من التأثير على جودة الإشارة.
تشمل أنواع موصلات الهوائي الشائعة SMA، وBNC، وN-type، وTNC، وما إلى ذلك، وهي مناسبة لمتطلبات التطبيقات المختلفة.
ستقدم لك هذه المقالة أيضًا العديد من الموصلات شائعة الاستخدام:
تردد استخدام الموصل
موصل SMA
الموصل المحوري RF من النوع SMA هو موصل RF/ميكروويف صممه Bendix وOmni-Spectra في أواخر الخمسينيات من القرن الماضي.لقد كان أحد الموصلات الأكثر استخدامًا في ذلك الوقت.
في الأصل، تم استخدام موصلات SMA في الكابلات المحورية شبه الصلبة مقاس 0.141 بوصة، والتي تستخدم بشكل أساسي في تطبيقات الموجات الدقيقة في الصناعة العسكرية، مع تعبئة عازلة من مادة التفلون.
نظرًا لأن موصل SMA صغير الحجم ويمكنه العمل بترددات أعلى (نطاق التردد هو DC إلى 18 جيجا هرتز عند تزاوجه مع كابلات شبه صلبة، ومن DC إلى 12.4 جيجا هرتز عند تزاوجه مع كابلات مرنة)، فإنه يكتسب شعبية بسرعة.بعض الشركات قادرة الآن على إنتاج موصلات SMA حول DC~27 جيجا هرتز.حتى أن تطوير موصلات الموجات المليمترية (مثل 3.5 مم، 2.92 مم) يأخذ في الاعتبار التوافق الميكانيكي مع موصلات SMA.
موصل SMA
موصل بي ان سي
الاسم الكامل لموصل BNC هو Bayonet Nut Connector (الموصل الملائم، يصف هذا الاسم بشكل واضح شكل هذا الموصل)، والذي سمي على اسم آلية قفل تثبيت الحربة الخاصة به والمخترعين بول نيل وكارل كونسيلمان.
هو موصل RF شائع يقلل من انعكاس/خسارة الموجة.تُستخدم موصلات BNC عادةً في تطبيقات التردد المنخفض إلى المتوسط وتستخدم على نطاق واسع في أنظمة الاتصالات اللاسلكية وأجهزة التلفزيون ومعدات الاختبار والمعدات الإلكترونية للترددات اللاسلكية.
تم استخدام موصلات BNC أيضًا في شبكات الكمبيوتر المبكرة.يدعم موصل BNC ترددات الإشارة التي تتراوح من 0 إلى 4 جيجا هرتز، ولكنه يمكنه أيضًا العمل حتى 12 جيجا هرتز إذا تم استخدام إصدار خاص عالي الجودة مصمم لهذا التردد.هناك نوعان من الممانعة المميزة، وهما 50 أوم و75 أوم.تعتبر موصلات BNC بقدرة 50 أوم أكثر شيوعًا.
موصل من النوع N
تم اختراع موصل الهوائي من النوع N بواسطة Paul Neal في Bell Labs في الأربعينيات.تم تصميم الموصلات من النوع N في الأصل لتلبية احتياجات المجالات العسكرية والطيران لتوصيل أنظمة الرادار ومعدات الترددات الراديوية الأخرى.تم تصميم الموصل من النوع N مع اتصال ملولب، مما يوفر مطابقة جيدة للممانعة وأداء حماية، وهو مناسب لتطبيقات الطاقة العالية والتردد المنخفض.
يعتمد نطاق التردد للموصلات من النوع N عادةً على معايير التصميم والتصنيع المحددة.بشكل عام، يمكن للموصلات من النوع N تغطية نطاق التردد من 0 هرتز (DC) إلى 11 جيجا هرتز إلى 18 جيجا هرتز.ومع ذلك، يمكن للموصلات عالية الجودة من النوع N أن تدعم نطاقات تردد أعلى تصل إلى أكثر من 18 جيجا هرتز.في التطبيقات العملية، تُستخدم الموصلات من النوع N بشكل أساسي في تطبيقات التردد المنخفض إلى المتوسط، مثل الاتصالات اللاسلكية والبث والاتصالات عبر الأقمار الصناعية وأنظمة الرادار.
موصل من النوع N
موصل الشركات عبر الوطنية
تم اختراع موصل TNC (Threaded Neill-Concelman) بواسطة بول نيل وكارل كونسيلمان في أوائل الستينيات.إنها نسخة محسنة من موصل BNC وتستخدم طريقة اتصال مترابطة.
المقاومة المميزة هي 50 أوم، ونطاق تردد التشغيل الأمثل هو 0-11 جيجا هرتز.في نطاق تردد الميكروويف، تعمل موصلات TNC بشكل أفضل من موصلات BNC.يتميز بخصائص مقاومة الصدمات القوية، والموثوقية العالية، والخصائص الميكانيكية والكهربائية الممتازة، وما إلى ذلك، ويستخدم على نطاق واسع في معدات الراديو والأدوات الإلكترونية لتوصيل الكابلات المحورية RF.
موصل 3.5 ملم
الموصل مقاس 3.5 مم هو موصل محوري للترددات الراديوية.القطر الداخلي للموصل الخارجي هو 3.5 مم، والمقاومة المميزة هي 50 أوم، وآلية الاتصال هي خيط 1/4-36UNS-2 بوصة.
في منتصف السبعينيات، أطلقت شركتا Hewlett-Packard وAmphenol الأمريكيتان (تم تطويرهما بشكل أساسي من قبل شركة HP، وتم تنفيذ الإنتاج المبكر بواسطة شركة Amphenol) موصلًا مقاس 3.5 مم، والذي يصل تردد تشغيله إلى 33 جيجا هرتز وهو أقدم موصل تردد الراديو الذي يمكن استخدامه في نطاق الموجة المليمترية.أحد الموصلات المحورية.
بالمقارنة مع موصلات SMA (بما في ذلك "Super SMA" من Southwest Microwave)، تستخدم الموصلات مقاس 3.5 مم عازل الهواء، ولها موصلات خارجية أكثر سمكًا من موصلات SMA، وتتمتع بقوة ميكانيكية أفضل.ولذلك، ليس فقط الأداء الكهربائي أفضل من موصلات SMA، ولكن المتانة الميكانيكية وتكرار الأداء أعلى أيضًا من موصلات SMA، مما يجعلها أكثر ملاءمة للاستخدام في صناعة الاختبار.
موصل 2.92 ملم
الموصل 2.92 مم، بعض الشركات المصنعة تسميه 2.9 مم أو موصل من النوع K، وبعض الشركات المصنعة تسميه موصل SMK، KMC، WMP4، وما إلى ذلك، هو موصل محوري للترددات الراديوية بقطر داخلي للموصل الخارجي 2.92 مم.الخصائص المعاوقة هي 50Ω وآلية الاتصال هي 1/4-36UNS-2 بوصة.هيكله مشابه للموصل 3.5 ملم، ولكنه أصغر حجمًا.
في عام 1983، قام مهندس شركة Wiltron William.Old.Field بتطوير موصل جديد مقاس 2.92 مم/نوع K استنادًا إلى تلخيص موصلات الموجات المليمترية التي تم تقديمها مسبقًا والتغلب عليها (موصل النوع K هو العلامة التجارية).يبلغ قطر الموصل الداخلي لهذا الموصل 1.27 ملم ويمكن أن يتزاوج مع موصلات SMA وموصلات 3.5 ملم.
يتمتع الموصل مقاس 2.92 مم بأداء كهربائي ممتاز في نطاق التردد (0-46) جيجا هرتز وهو متوافق ميكانيكيًا مع موصلات SMA وموصلات 3.5 مم.ونتيجة لذلك، سرعان ما أصبح واحدًا من موصلات mmWave الأكثر استخدامًا على نطاق واسع.
موصل 2.4 ملم
تم تطوير الموصل مقاس 2.4 مم بشكل مشترك بواسطة HP (سلف Keysight Technologies) وAmphenol وM/A-COM.يمكن اعتباره نسخة أصغر من الموصل 3.5 ملم، لذلك هناك زيادة كبيرة في الحد الأقصى للتردد.يستخدم هذا الموصل على نطاق واسع في أنظمة 50 جيجا هرتز ويمكن أن يعمل بالفعل حتى 60 جيجا هرتز.من أجل حل مشكلة تعرض الموصلات SMA و2.92 مم للتلف، تم تصميم الموصل 2.4 مم للتخلص من هذه العيوب عن طريق زيادة سمك الجدار الخارجي للموصل وتعزيز المسامير الأنثوية.يسمح هذا التصميم المبتكر للموصل مقاس 2.4 مم بأداء جيد في التطبيقات عالية التردد.
لقد تطور تطوير موصلات الهوائي من تصميمات الخيوط البسيطة إلى أنواع متعددة من الموصلات عالية الأداء.مع تقدم التكنولوجيا، تستمر الموصلات في متابعة خصائص الحجم الأصغر والتردد الأعلى وعرض النطاق الترددي الأكبر لتلبية الاحتياجات المتغيرة للاتصالات اللاسلكية.يتمتع كل موصل بخصائصه ومزاياه الخاصة في سيناريوهات التطبيق المختلفة، لذا فإن اختيار موصل الهوائي المناسب مهم جدًا لضمان جودة واستقرار نقل الإشارة.
وقت النشر: 26 ديسمبر 2023
