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二、现行LQ型连接器的结构及其对电压驻波比的影响
1现行LQ型连接器的结构综合目前国内LQ型射频密封连接器的结构设计,略去连接结构,电缆夹紧装置、充
气密封结构,由内外导体组成的同轴传输腔体的结构可简化如图1~3的结构形式。它决定了连接器的VSWR和其它电气性能。
1绝缘支撑12绝缘支撑2
图1双支撑结构
1绝缘支撑
2外衬套
图2外衬式结构
1绝缘支撑
2内衬套
图3内衬式结构
2结构参数偏差对电压驻波比的影响根据同轴传输线理论,其特性阻抗为:
60D
Zεrl
d
1
由1式可见,特性阻抗Z的数值取决于绝缘介质的相对介电常数εr、外导体内径D
以及内导体外径d。在加工制造过程中,由于环境、技术、材料本身诸因素,内外导体直
径D、d、相对介电常数εr总会出现一定的偏差,当D、d、εr三参数偏差△D、△d、△
εr较小时,特性阻抗的偏差可用下式表示:
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Z60Ddrl
D
2
Dd2rd
由于这些偏差是机遇性的,因此服从正态分布规律:
σz
zr
2r
2
zd
2
2d
z2D
2D
3
式中:σz特性阻抗的均方根偏差值;
σε等效介电常数均方根偏差值;
σd内导体外径均方根偏差值;
σD外导体内径均方根偏差值。
而:
zεr
30εrεr
Dl
d
zd
601εrd
z601DεrD
以L27Q型射频密封连接器为例单位mm:
D18;d55εr205
则:
zεr
2147;
zd
258;
zD254
由此可见,绝缘介质的相对介电常数εr对特性阻抗影响较大,内导体的外径d影响次之。
当内导体直径偏差△d±003、△D±005、△εr±004时,特性阻抗的均方根偏差值为:
σz055Ω该处对VSWR产生的影响由下式决定:
VSWR1△ZZ
4
将特性阻抗均方根偏差值代入4式
055VSWR1501011
由3式及以上分析可见,要降低VSWR,就要减少决定特性阻抗的尺寸公差的数量和避免使用或少用绝缘介质材料。
3绝缘介质材料的影响根据公式1,当绝缘介质为空气时,特性阻抗为:
D
Z空60l
d
5
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f精品文档如图2图3所示,当传输腔体为复合结构时,其相对介电常数由下式决定:
D
l
ε
d
1Di
Di1ii1
图2图3中复合结构由聚四氟乙烯PTFE衬套和空气组成,因而其相对介电常数为
l
Dd
l
d11l
D
drd1
代入1式得:
Z复60
l
dd1ε1r
Dl
d1
Dl
d
6
其中:D1为绝缘衬套的外径;d1为绝缘衬套的内径
由公式1、5、6对比可见,对于特性阻抗Z,空气介质时结构参数影响因素最少2
个,内外导体间充满PTFr