搜索1mm同轴连接器---Up to 110GHz
2017-08-01 by:CAE仿真在线 来源:互联网
近期灏讯发布了用于110GHz应用的1mm接口(PC1.0)转接器,称产品的VSWR和插损都经过优化,并且拥有卓越的机械稳定性和可靠性。系列内转接器一致性相当好,满足相位匹配。
灏讯的1mm转接器符合IEEE287-2007标准。此次同时发布了一款真正的80GHz同轴到PCB板端的转接器,拥有非常优质的电性能,同时还有很简洁的snap-on连接方式。在PCB端,系统使用了灏讯的MMPX接口,中间是MMPX to PC1.0的转接器,另一侧是1mm的电缆组件。超宽带特性,方便的连接使得高速数据及RF测试变得更简单易行。
110GHz的1mm连接器的前世今生
你知道吗?1mm连接器已经诞生27年了!1989年,精密连接器标准委员会IEEE287定义了1mm连接器的界面。1mm连接器的DC-110GHz超宽带特性,使得测试更简单了,以前需要多次连接系统,现在一次连接就可以完成多次测试了。 1989年当年毫米波几乎没有什么商业机会,但惠普公司的Julius Botka 和 Paul Watson有比较好的商业和技术眼光,觉得未来毫米波一定要火,所以推动了1mm连接器的设计和发展。
IEEE标准里定义了两种等级的1mm连接器,实验室精密级LPC和普通精密级GPC,普通精密级主要用于接头和电缆组件。两种等级的主要差别是连接器的界面:净度、平整度、界面深度尺寸等要求严苛程度。因为频率要到110GHz,已经没有什么公差空间留给即便是普通精密级GPC,何况是实验室计量级的LPC,严苛性可想而知。
1mm连接器的名字来源跟2.92mm,1.85mm等类似,是它的外导体内径的尺寸。1mm界面定义为1mm外导体内径,空气介质,50欧姆阻抗和0.434mm中心导体外径。母头的中心针外径0.25mm,对于LPC和GPC母头针都有开槽设计,母头壁厚只能有大约0.09mm!对材料及机械加工要求非常之高!
准确测量1mm连接器需要高质量高精度的校准件。一般来说,矢网使用OPEN,SHORT,LOAD做为校准件。但低反射,VSWR<1.03(-30dB回损)的宽带固定负载非常难实现,需要使用滑动负载。但对于1mm的连接器尺寸来说,做出滑动负载是不切实际的,要么太昂贵,要么做出来的东东太脆弱?滑动多次容易损坏或改变参数?
在高频段(高于50GHz)高精度的测量只能通过使用offset短路器。利用现代精加工技术,offset短路器的尺寸,平整度,表面光洁度等均可精确控制。可以使用多个offset短路器来覆盖50-110GHz频率范围。而低于50GHz的部分,可以使用传统OPEN,SHORT,LOAD校准件。
110GHz的时候,空气里的波长只有2.72mm,在一个传输线中,3.78mm的长度变化就会导致一个相位周期的变化。因此,在offset短路校准中要获得好的准确度,offset的长度和pin针的深度的精准控制是必要的。这个offset 长度控制精度需要达到±0.005mm,对于传统测试方法而言确实很难。准确测量pin针深度需要一套新的方法,近年使用的光学方法被证明是行之有效的。
校准件溯源最终回到尺寸标准上来。测量中心导体的外径比较直接,相应的规也能实现。但商用1mm规在精度上还有欠缺,所以专门的计量级规产生需求。但这种规的尺寸也是相当挑战,它的尺寸精度公差必须控制到LPC接头精度的1/5以内,而LPC精度为±0.003 mm ,所以大家可以想象一下难度。还有就是,咱们提到的这些精度的测量,还需依赖更高精度的测量工具,否则无法测量也是没有意义的。
那么DC-110GHz的校准最终被分成哪几个频段了呢?首先,低于50GHz的频段,使用了传统的OPEN,SHORT,LOAD方式;50-110GHz使用了offset短路器的方式,实施的时候又被分为两个频段:三段offset短路器(长度1.30,2.45和3.00mm)用于50-75GHz,另外三段长度(1.30,1.825和2.45mm)用于75-110GHz。
最初1mm的连接器应用比较少。第一个1mm接口产品诞生于1993年:一套电缆盒波导同轴转换器用来测试晶片的探针系统。德国罗森伯格,一家IEEE287成员单位,在1995年发布了他们的首款1mm连接器和转接器。随着1996年HP公司首款特别的85GHz测试系统以及Cascade Microtech的探针系统诞生,1mm产品发展步伐开始加速。HP发布8510XF矢量网络分析仪后,1mm相关产品及附件就如雨后春笋般成长起来。
几个案例:Microtech的ACP110晶片探针,GGB公司的探针,Rosenberger的接0.047英寸的1mm电缆组件及校准件
GGB公司的探针
Rosenberger的接0.047英寸的1mm电缆组件及校准件
到2000年左右,1mm连接器已经广泛被毫米波测量领域接受。借助当时HP 85059A校准和校验件,以及HP 8510XF矢量网络分析仪,已经可以获得精确的,重复性好的110GHz各类产品,如连接器和各类附件。1mm的外导体部分,设计上都加强加固设计,但为了实现好的测试结构,工程师们在连接1mm连接器的时候得格外小心,因为它的心脏太脆弱。2000年之后,美国欧洲在毫米波及太赫兹技术上的持续研究,催生出大量的1mm产品,应用于各行各业,当前的产品已经跟2000年不可同日而语,但最基础的东西没有改变。中国近来毫米波应用也逐步热门起来,1mm的产品会越来越为广大业界人士所熟悉
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