Адаптеры SMP (вилка) – SMA (розетка) зарубежных компаний. Справочные материалы

Введение

Радиочастотные коаксиальные адаптеры незаменимы при радиотехнических измерениях. В настоящее время разработано более 50 серий радиочастотных соединителей с волновым сопротивлением 50 и 75 Ом и многие сотни адаптеров разных типов и модификаций на их основе. Так, французская компания Radiall выпускает более 500, немецкая компания Rosenberger – 316, швейцарская компания Huber+Suhner – 229, американская компания CentricRF – более 900 внутрисерийных и межсерийных адаптеров разного конструктивного исполнения. Большая часть выпускаемых адаптеров создана на основе широко применяемых соединителей типов N, TNC, BNC, SMA, SMP. 

Объектом рассмотрения данной статьи являются адаптеры на основе соединителей SMP (вилка) и SMA (розетка). Соединители SMP стали популярными не только благодаря высокому уровню параметров в диапазоне частот 0…40 ГГц, но прежде всего, из-за их миниатюрности. Интерфейс этих соединителей соответствует стандарту MIL-STD-348A. Разработаны соединители SMP (вилка) с полным и ограниченным защёлкиванием, а также с соединением скольжением с ответной SMP (розеткой), Соединители SMA широко применяют в изделиях СВЧ в диапазоне частот 0…18 и 0…26,5 ГГц [1]. Их интерфейс соответствует стандартам IEC 60169-15; EN 122110; MIL-STD-348A. Естественно, что предельная частота адаптеров SMP-SMA определяется предельной частотой соединителя SMA.

Адаптеры SMP (вилка) – SMA (розетка) зарубежных компаний 

PASTERNACK ENTERPRISES, INC., США

Адаптеры SMP (вилка) – SMA (розетка) компании Pasternack Enterprises Inc. (Pasternack) представлены в табл. 1 [2].

ROSENBERGER, Германия 

Внешний вид и габаритный чертёж адаптера компании Rosenberger SMP (вилка) – SMA (розетка) 19S132-K00S3 приведены на рис. 1 [3].

Адаптер 19S132-K00S3 имеет следующие параметры:

• волновое сопротивление 50 Ом;
• диапазон рабочих частот 0…26,5 ГГц;
• максимальный КСВН (в диапазоне частот, ГГц): 1,05 (0…4), 1,12 (4…10), 1,43 (10…26,5); 
• прямые потери: Ј 0,05√f (ГГц), дБ; 
• рабочее напряжение 335 В, напряжение испытания 500 В;
• сопротивление изоляции более 5000 МОм; 
• допустимый ток 1,2 А;
• диапазон рабочих температур: –65…+155°C; допустимое количество соединений и рассоединений – более 500; 
• усилие соединения вилки SMP (ограниченное защёлкивание) – 45 Н макс.; усилие рассоединения – 9 Н мин.;
• момент закручивания гайки ответной вилки соединителя SMA (вилка) 0,8…1,0 Н∙м;
• вес 5,0 г.

SV MICROWAVE/AMPHENOL, США

В адаптере SMP (вилка) – SMA (розетка) SF1112-6034 компании SV Microwave/Amphenol соединитель SMP (вилка) выполнен с ограниченным защёлкиванием (рис. 2) [4]. 

Корпус адаптера изготовлен из пассивированной нержавеющей стали, центральный проводник – из бериллиевой бронзы с золотым покрытием толщиной 1,27 мкм по подслою никеля, изолятор – из фторопласта. Для наружного уплотнения предусмотрено кольцо из силиконовой резины. Адаптер рассчитан на волновое сопротивление 50 Ом. Рабочий диапазон частот 0...18 ГГц. Максимальный КСВН в диапазоне частот 0...10 ГГц – 1,2, в диапазоне частот 10…18 ГГц – 1,3. Величина прямых потерь равна 0,12√f, дБ, где f – частота, ГГц.

FAIRVIEW MICROWAVE, США 

Компания Fairview Microwave (Fairview) выпускает серию из 15 адаптеров SMP (вилка) – SMA (розетка) разного конструктивного исполнения с предельными частотами 18 и 26,5 ГГц (табл. 2) [5].

В номенклатуре продукции этой компании резьбовые, фланцевые и проходные адаптеры, корпус которых изготовлен из пассивированной нержавеющей стали.

RADIALL USA, INC.

Внешний вид адаптеров SMP (вилка) – SMA (розетка) типов R191843409, R191843429 и R191843001 компании Radiall показан на рис. 3 [6]. 

SMP (вилка) адаптера R191843409 выполнена со скользящим соединением, адаптеров R191843429 и R191843001 – с полным защёлкиванием. Корпуса адаптеров изготовлены из пассивированной нержавеющей стали, центральные проводники – из бериллиевой бронзы с золотым покрытием толщиной 1,27 мкм по подслою никеля толщиной 1,27 мкм, изолятор – из фторопласта. Габаритные размеры фланцевых адаптеров R191843409 и R191843429: 14,2×15,87 мм, вес 2,25 г. Габаритные размеры адаптера R191843001: 6,9×13,3 мм, вес 1,9 г. 

Адаптеры R191843409, R191843429 и R191843001 имеют следующие параметры:

• волновое сопротивление 50 Ом;
• диапазон рабочих частот 0…18 ГГц;
• максимальный КСВН в диапазоне рабочих частот адаптера R191843429 – 1,40, адаптера R191843001 – 1,3; 
• прямые потери адаптеров в диапазоне рабочих частот: Ј 0,12x √f (ГГц), дБ; 
• рабочее напряжение 335 В, испытательное напряжение 500 В;
• сопротивление изоляции более 5000 МОм; 
• диапазон рабочих температур: –65°C…+15°C;
• допустимое количество соединений и рассоединений более 100; 
• рекомендуемый момент закручивания гайки ответной вилки соединителя SMA 0,8…1,0 Нм.

ANOISON ELECTRONICS LLC, США

Серия из 22 адаптеров SMP (вилка) – SMA (розетка) компании Anoison Electronics LLC (Anoison) представлена в табл. 3 [7].

Корпуса адаптеров изготовлены из пассивированной нержавеющей стали, центральный проводник – из бериллиевой бронзы с золотым покрытием, изолятор – из фторопласта. Адаптеры этой компании с волновым сопротивлением 50 Ом имеют следующие параметры:

• ANO 212931-1531, ANO 212-931-1532, ANO 212931-1533: предельная рабочая частота 18 ГГц, максимальный КСВН – 1,4, прямые потери 0,12√f, дБ, где f – частота, ГГц, диапазон рабочих температур: –65…+155°C, рабочее напряжение 335 В, напряжение испытания 500 В, допустимое количество циклов соединение-рассоединение более 100, аксиальное усилие соединения 6,8 Н;
• ANO 212-931-1444: предельная рабочая частота 26,5 ГГц, максимальный КСВН (в диапазоне частот, ГГц) – 1,2 (0…18), 1,3 (18…26,5);
• ANO 212-931-1386: предельная рабочая частота 26,5 ГГц, максимальный КСВН (в диапазоне частот, ГГц) – 1,2 (0…18), 1,3 (18…26,5), рабочее напряжение 480 В, диапазон рабочих температур: –55…+85°C. Это единственный из приведённых в табл. 3 адаптеров компании Anoison, в котором корпус соединителя SMP выполнен из латуни и покрыт никелем, а корпус соединителя SMP – из пассивированной нержавеющей стали;
• ANO 212-931-1268, ANO 212931-1534: предельная рабочая частота 26,5 ГГц, максимальный КСВН (в диапазоне частот, ГГц) – 1,2 (0…18), 1,3 (18…26,5), диапазон рабочих температур: –55…+155°C. Рабочее напряжение 480 В;
• ANO 212931-1558: предельная рабочая частота 18 ГГц, максимальный КСВН – 1,3, диапазон рабочих температур: –55…+125°C. 

CENTRIC RF, США     

Компания Centric RF выпускает 3 коаксиальных адаптера SMP (вилка) – SMA (розетка) с предельными частотами 18 и 27 ГГц [8]. Входящий в адаптер соединитель SMP-вилка изготовлен из бериллиевой бронзы и выполнен с полным или ограниченным защёлкиванием. Соединитель SMA изготовлен из пассивированной нержавеющей стали.

Адаптеры компании Centric RF имеют следующие основные параметры: 

• С4180В – SMP-вилка с ограниченным защёлкиванием, предельная частота 18 ГГц, максимальный КСВН – 1,3;  
• С4184 – SMP-вилка с ограниченным защёлкиванием, предельная частота 27 ГГц, максимальный КСВН – 1,2, максимальное усилие соединения SMP-вилки с SMP-розеткой 4,5 кг, минимальное усилие рассоединения – 0,9 кг; 
• С4182 – SMP-вилка с полным защёлкиванием, предельная частота 27 ГГц, максимальный КСВН – 1,2, прямые потери 0,15 дБ, максимальное усилие соединения SMP-вилки с SMP-розеткой 6,75 кг, минимальное усилие рассоединения – 2,25 кг;
• С4196 – SMP-вилка с полным защёлкиванием, предельная рабочая частота 27 ГГц, максимальный КСВН – 1,2.

Внешний вид адаптеров компании Centric RF показан на рис. 4.

АMPHENOL RF, США

Компания Аmphenol RF разработала адаптер AD-SMAJSMPJ-3 SMP (вилка) – SMA (розетка) со следующими параметрами: диапазон рабочих частот 0…26,5 ГГц, максимальный КСВН (в диапазоне частот, ГГц): 1,05 (0…4), 1,17 (4…10), 1,43 (10…26,5), напряжение пробоя 500 В, диапазон рабочих температур: –65…+165°C, допустимое количество соединений и рассоединений 500. Внешний вид этого адаптера показан на рис. 5 [9].

Корпус адаптера изготовлен из пассивированной нержавеющей стали, центральный проводник – из бериллиевой бронзы с золотым покрытием, изолятор – из фторопласта.

MICRO-MODE PRODUCTS, INC., США

Компания Micro-Mode Products, Inc.  (Micro-Mode) – производитель радиочастотных соединителей и адаптеров, кабельных сборок, линий задержки и фильтров [10]. Эта компания выпускает радиочастотные адаптеры 170 типов, среди которых 29 типов адаптеров SMP (вилка) – SMA (розетка): 

• 8 стандартных прямых адаптеров, SMP (вилка) с полным и ограниченным защёлкиванием и с соединением скольжением;
• 3 угловых адаптера, SMP (вилка) с ограниченным защёлкиванием и с соединением скольжением;
• 5 проходных адаптеров, SMP (вилка) с полным и ограниченным защёлкиванием;
• 8 фланцевых адаптеров с прямо­угольным фланцем с двумя отверстиями для крепления к корпусу изделия, SMP (вилка) с полным и ограниченным защёлкиванием и с соединением скольжением;
• 5 фланцевых адаптеров с прямо­угольным фланцем с четырьмя отверстиями для крепления к корпусу изделия, SMP (вилка) с полным и ограниченным защёлкиванием и с соединением скольжением.

HUANG LIANG TECHNOLOGIES, ТАЙВАНЬ

Тайваньская компания Huang Liang Technologies (Huang Liang) является известным производителем радиочастотных коаксиальных соединителей, адаптеров и кабельных сборок.

В номенклатуре её продукции 3 прецизионных адаптера SMP (вилка) – SMA (розетка) (табл. 4) [11].

Допустимое количество соединений и рассоединений – 500, диапазон рабочих температур: –65…+165°C.

MARVELOUS MICROWAVE, ТАЙВАНЬ

Ещё одна тайваньская компания Marvelous Microwave является поставщиком радиочастотных компонентов в диапазоне частот 0…110 ГГц с уровнем мощности от 1 до 500 Вт для Wi-Fi, спутниковой связи и других приложений [12]. Компания

• предлагает адаптер MVE1604B SMP (вилка) – SMA (розетка) в корпусе из пассивированной нержавеющей стали, имеющий следующие параметры:
• волновое сопротивление 50 Ом;
• диапазон рабочих частот 0…26,5 ГГц;
• максимальный КСВН – 1,3; 
• рабочее напряжение 335 В, испытательное напряжение 500 В;
• сопротивление изоляции более 5000 МОм; 
• диапазон рабочих температур: –55…+15°C;
• допустимое количество соединений и рассоединений не менее 500;
• центральный проводник адаптера выполнен из бериллиевой бронзы и покрыт золотом, изолятор – из фторопласта или из полимера PEI (по-видимому, из полимера Ultem 1000);
• внешний вид адаптеров MVE1604B показан на рис. 6. 

ZHUHAI SUPERCONN TECHNOLOGY CO., LTD., КИТАЙ 

Новой разработкой компании Zhuhai Superconn Technology является прямой фланцевый адаптер SMP-вилка (с ограниченным защёлкиванием) – SMA розетка 7131-2135KJ-LD с волновым сопротивлением 50 Ом и диапазоном рабочих частот 0…18 ГГц (рис. 7) [13].

SAINTY-TECH COMMUNICATIONS LIMITED, КИТАЙ

Компания Sainty-Tech Communications Limited (сокращённо STC) выпускает широкую линейку ВЧ- и СВЧ-соединителей и кабельных сборок, фильтров, делителей, изоляторов и циркуляторов. Адаптер 131 D/182D-6269C SMP (вилка) – SMA (розетка) этой компании имеет 3 модификации: 131 D/182D-6269C1 – SMP (вилка) с полным защёлкиванием, 131 D/182D-6269 C2 – SMP (вилка) с ограниченным защёлкиванием и 131 D/182D-6269 C3 – SMP (вилка) со скользящим соединением [14]. Для адаптеров характерен высокий уровень параметров: диапазон рабочих частот 0…26,5 ГГц, максимальный КСВН во всем диапазоне частот – 1,2, напряжение пробоя 500 В, диапазон рабочих температур: –55…+165°C, рекордное допустимое количество соединений и рассоединений – более 2000.

Корпуса адаптеров изготовлены из пассивированной нержавеющей стали, центральный проводник – из бериллиевой бронзы с покрытием золотом, изолятор – из фторопласта или из полимера PEI.

JOHNSON CINCH CONNECTIVITY, США

Прямой адаптер SMP (вилка) – SMA (розетка) 134-1019-471 компании Johnson Cinch Connectivity показан на рис. 8 [15].

Адаптер изготовлен из бериллиевой бронзы и покрыт золотом толщиной 1,27 мкм, по подслоям никеля и меди толщиной 1,27 мкм. Адаптер имеет следующие параметры:

• волновое сопротивление 50 Ом;
• диапазон рабочих частот 0…26,5 ГГц;
• максимальный КСВН – 1,2; 
• прямые потери 0,16 дБ на частоте 16 ГГц; 
• экранное затухание (–50) дБ на частоте 2,5 ГГц;
• рабочее напряжение 335 В, напряжение пробоя 1000 В;
• сопротивление изоляции более 5000 МОм; 
• диапазон рабочих температур: –65…+165°C;
• допустимое количество соединений и рассоединений 500; 
• усилие сочленения с соединителем SMP (розетка) менее 15 Н, усилие расчленения – 22,5 Н. 

BRACKE MANUFACTURING, LLC, США

Компания Bracke Manufacturing предлагает 4 типа прецизионных прямых адаптеров SMP (вилка) – SMA (розетка) с высоким уровнем параметров (табл. 5) [16].

Корпуса адаптеров BM5011, BM5013, BM5015 и корпус соединителя SMA-адаптера BM50152 изготовлены из пассивированной нержавеющей стали. Центральные проводники всех адаптеров выполнены из бериллиевой бронзы и покрыты золотом. Адаптеры имеют следующие габаритные размеры: длина 18,2 мм, диаметр 7,0 мм.

Особенностью адаптеров этой компании является применение двух диэлектрических материалов для изготовления изоляторов: фторопласт в соединителе SMA и PPO – в соединителе SMP. PPO – термостойкий полимер с диэлектрической проницаемостью 2,5…2,7, тангенсом угла диэлектрических потерь (7–10)∙10^–4, пригодный для литья под давлением.

Нужны ли герметичные SMP (вилка) – SMA (розетка)?

Казалось бы, даже постановка этого вопроса не имеет смысла. Действительно, применение адаптеров SMP (вилка) – SMA (розетка) в качестве измерительных не требует их герметичного исполнения. Но известны случаи применения этих адаптеров в качестве приборных соединителей. Например, на печатной плате модуля СВЧ установлена вилка SMP для поверхностного монтажа, которую короткой кабельной сборкой соединяют с приборной вилкой SMP, герметично впаянной в стенку корпуса модуля. А далее сигнал с выхода приборной вилки необходимо передать на соединитель SMA (розетка). Естественно, это удобно сделать, если установить в стенку модуля низкотемпературной пайкой герметичный адаптер SMP (вилка) – SMA (розетка).

Необходимо уточнить понятие «герметичность» адаптера. Без указания величины скорости натекания гелия (или другого газа) через адаптер оно не имеет практического смысла. Для приборных соединителей и адаптеров, применяемых в герметизированных изделиях СВЧ высокой надёжности с длительным сроком хранения, скорость натекания должна быть в пределах 1,3×10^–9...1,3×10^–11м³Па/c, и её определяют масс-спектрометрическим методом при помощи гелиевого течеискателя. Общепризнано, что обеспечить такой высокий уровень герметичности радиочастотных соединителей и адаптеров удаётся только за счёт внутреннего металлостеклянного спая [17]. 

Поэтому ошибётся тот, кто приобретёт в качестве герметичного проходной адаптер, уплотняемый в стенке корпуса силиконовой прокладкой, например, рассмотренные выше адаптеры SF 1112-6034 компании SV Microwave/Amphenol или 145-R010 компании Huang Liang. Такие адаптеры герметичны лишь по наружному уплотнению. 

В нашей стране герметичные адаптеры SMP (вилка) – SMA (розетка) не выпускаются. Все попытки найти такой адаптер в каталогах большого числа зарубежных компаний также оказались безрезультатными.

Заключение

При выборе адаптера SMP (вилка) – SMA (розетка) необходимо ориентироваться на следующие показатели: диапазон рабочих частот, величины КСВН и прямых потерь, допустимое количество соединений и рассоединений (ресурс адаптера) и, конечно, его стоимость.  КСВН и прямые потери должны быть минимальными, рабочий диапазон частот должен обеспечивать требуемый диапазон частот измерения изделий СВЧ. Но при этом не следует забывать, что адаптер является расходуемым компонентом. Он может использоваться только в течение гарантированного изготовителем в спецификации допустимого количества соединений и рассоединений. Поэтому ресурс адаптера должен быть как можно больше, а стоимость как можно меньше. В серийном производстве некоторых изделий СВЧ, в измерительных стендах которого используют до нескольких десятков адаптеров, вопросы ресурса и стоимости адаптеров имеют первостепенное значение.

Литература

1. Джуринский К.Б. Современные радиочастотные соединители и помехоподавляющие фильтры / под ред. д.т.н. Борисова А.А. СПб.: Изд-во ЗАО «Медиа Группа Файнстрит», 2014. 426 с.
2. RF Adapters – Pasternack // URL:  https://www.pasternack.com.
3. 19S132-K00S3 – Rosenberger Product Catalog // URL:  https://catalog.rosenberger.com.
4. SMP Male to SMA Female Panel Mount Adapter // URL:  https://www.svmicrowave.com. 
5. SMP to SMA Adapters RF Coaxial – Fairview Microwave // URL:  https://www.fairviewmicrowave.com.
6. RF Coaxial Adapters & Connectors // URL:  https://www.radiall.com. 
7. Precision Adapter Manufacturer | Anoison // URL:  https://www.anoison.com.
8. SMP to SMA Adapters // URL:  www.centricrf.com. 
9. SMA to SMP Adapters – RF Coaxial Adapters | Amphenol RF // URL:  www.amphenolrf.com.
10. Adapters | Micro-Mode // URL: https://www.micromode.com.
11. Huang Liang SMA Female to SMP Male Adapter // URL:  https://halberdbastion.com/products/rf-adapter-catalogue/huang-liang-sma-female-mini-smp-male-adapte....
12. SMP Male o SMA Female, 26,5 GHz Adapter – Marvelous // URL: https://www.micro-mve.com.
13. SMA female to SMP male limited detent adapter // URL:  http://www.super-conn.com.
14. Sainty-tech Communications. Precision Coaxial Adapters // URL:  www.sainty-tech.com. 
15. Cinch Connectivity Launches SMA/SMP Adapter Series for 5G // URL:  https://www.everythingrf.com.
16. Bracke Manufacturing, LLC: Home // URL:  https://www.brackemfg.com.
17. Джуринский К.Б. Современные радиочастотные соединители и помехоподавляющие фильтры / под ред. д.т.н. Борисова А.А. СПб.: Изд-во ЗАО «Медиа Группа Файнстрит», 2014, 426 с.