降低LQ型射频连接器电压驻波比的研究

多(5个)。由(3)式见，影响因素越多，对特性阻抗影响越大，导致VSWR性能越差。

从整体结构分析，在图1中，已有绝缘支撑1支撑定位，无需再设绝缘支撑2。绝缘支撑2的增设不仅增多了相对介电常数的偏差带来的影响，还带来了其它尺寸公差的影响。图2图3所示结构，由于绝缘衬套的附加，也增多了影响特性阻抗的因素，失去了作为阻抗基础的完全空气介质段，增大了VSWR。

4. 补偿不当带来的影响

在图1中，沿OO＇轴向看，从接口部到配接电缆处，内外导体上各有A B C E F G和A＇B＇C＇E＇F＇G＇六个阶梯，由于阶梯产生的不连续电容，对特性阻抗亦产生影响。从整体结构看，AA＇、EE＇阶梯是可避免的，应去掉，视绝缘支撑2为不当，则阶梯F＇G＇亦可减少，从而减少由于阶梯产生的不良影响。

在连接器与电缆的配接处，连接器内外导体均是表面光滑的铜导体，而电缆的外导体为皱纹铜管，内导体有的是直铜管，有的是皱纹铜管，内外导体间为聚乙烯螺旋支撑，因此在连接器与电缆的配接处，不仅存在着导体直径的突变，而且存在着导体结构型式、介质结构型式的变化，需要对此进行补偿。在图1、2、3中如果把绝缘支撑2，绝缘衬套理解为采取的补偿措施的话，分别切割补偿段与切割电缆所获的截面结构如图4～7。

图4  双支撑结构截面

图5  外衬式结构截面

图6  内衬套式结构截面

图7  电缆截面

其介质所占腔体截面面积的比例如表2：
表2

由表2所见，图4、5、6与图7电缆截面结构相比，不仅结构型式仍有差别，而且介质所占腔体截面积的比例仍差别较大，因而未能起到补偿作用。应谋求新的补偿措施。

三、分米波段LQ型连接器的设计

根据以上结构分析，针对图1～3所示结构存在的问题，按照设计原则，对分米波段LQ型连接器进行设计，设计方案如下：

1. 采用单支撑结构；
2. 去掉不必要的阶梯。如图1中的AA＇、FF＇；
3. 去掉绝缘衬套。如图2、图3中的内外绝缘衬套；
4. 保留一定长度的空气介质段；
5. 对连接器与电缆的配接处进行适当的补偿过渡设计。

1  绝缘支撑       2  补偿环

图8  新设计的结构

由公式可见，空气介质段对特性阻抗的影响因素最少(2个)，因而也最符合各项设计原则。在设计中尽量扩大空气段所占整个传输腔体的比例，作为连接器标称阻抗的基础，"压缩"其它因素对传输线特性阻抗的影响，降低VSWR。

在连接器与电缆的配接处，选择以连接器和电缆的两内导体直径尺寸接近，电缆皱纹外导体的平均外径为参考，设计一个PTFE补偿环，再经实验对尺寸进行修正，经验证这种方法是可行的，效果是明显的。

综上所述，传输腔体结构设计如下图：

以图8结构为基础，再完善其它结构如连接结构、充气密封结构、电缆夹紧装置，以L27Q-J为例，新设计的分米波段射频密封连接器如图9。

四、试验结果与讨论

以L27Q为例，分别取原国产L27Q产品和新设计L27Q各一对，各配接一短段SDY-50-17-3型低衰减低驻波比射频同轴电缆，用同一对N/L27型转接器在同一台进口的6409标量射频网络分析仪上做对比测试，测得的回波损耗曲线如图10。
 

由测试曲线看，在0～500MHz范围内，回波损耗由原来的-28dB降为-46dB，换算为VSWR为1.08降为1.01，在500MHz～1GHz范围内，由原来的-29dB降为-33dB，换算为VSWR为1.074下降为1.046。满足了分米波电视天馈系统在0～1GHz范围内，电缆组件VSWR≤1.05的要求。

五、结  论

结构分析和重新设计实验验证表明：在射频连接器结构设计中，应避免不必要的阶梯，传输腔体应有标准阻抗空气段，减少不必要的绝缘支撑和绝缘介质，且对连接器与电缆的配接处应进行过渡补偿，这些都是降低VSWR行之有效的措施。LQ型射频密封连接器经过重新设计完全可以满足分米波电视天馈系统的需要。

作者：李明德

参考文献

[1] 研制精密同轴标准与元件的某些基本设计原则  I.E.E.E  Trons  MTT-14
 No.1  1966.1   P29-39
[2] 同轴式TEM模通用无源器件  郑兆翁编著  人民邮电出版社  1983年版P1～15