射频同轴连接器实现优化设计有哪些重点和难点

　　1 引言

　　射频同轴连接器是微波领域中重要的射频传输元件，因其频带宽、连接方便可靠、性能优越、成本低廉，在微波通信设备、仪器仪表及武器系统中得到广泛应用。近几年来随着现代通信技术的飞速发展，整机设备对射频同轴连接器的技术要求越来越高，宽频带、低驻波、小型化、多功能、高可靠、快速连接等等，新的连接器品种应运而生、层出不穷，这也对连接器产品的设计提出了更高的要求。射频同轴连接器的设计优化包括对连接器多方面功能及价值的分析改进，以达到质优、价廉，并且缩短试制周期。优化技术适用于射频同轴连接器的结构设计、尺寸精度的确定、性能参数的提升等方面。通过优化，寻求和确定最佳参数，保证连接器使用功能和可靠性要求。随着微波技术的发展，整机系统要求连接器具有更多的附加功能，如滤波（隔直、防雷等）、整流、衰减等；另一方面整机系统信号频率在不断提高，对信号传输部分的损耗和电压驻波比也有了更高的要求。因此电性能的提升逐渐成为射频同轴连接器设计优化工作的重点和难点。随着计算机技术的飞速发展，仿真技术也步入了一个新的时代，原来只有中、小型计算机或专业工作站上才能运行的仿真软件现在也可以在微机上用了，这样就给仿真技术的普及创造了有利条件。另一方面，仿真软件在不断过发展完善，新的软件层出不穷，Ansoft HFSS和ADS等传统三维电磁仿真软件功能也在不断强化，仿真精度越来越高，优化结果越来越接近实际数值。这些无疑给连接器的仿真和优化设计创造有极为有利的条件。时域测量分析是进行微波传输系统缺陷分析的有效方法之一。通过时域测量，可获得沿传输线的阻抗变化、集中反射点位置、集中反射点的电特性等数据，这对于分析和优化连接器设计是非常有利的。通过对时域测量数据的分析，找出连接器设计结构当中不匹配点并对其进行逐一调整和优化，以达到提高电性能的目的。时域测量的定位精度和响应分辨率直接关系到时域分析结果的准确性，而响应分辨率与微波测试设备的频宽、采样速率有直接的关系。近年来随着行业的发展和西方国家对华禁运政策的调整，越来越多的国内射频同轴连接器生产厂家具备了频率上限到20GHz甚至高达40GHz的具备时域测试功能的矢量网络分析仪，这也使时域测量分析技术应用于射频同轴连接器的优化设计成为可能。