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不同射频终端的应用解析

在射频和微波系统中,射频终端是最常用的射频组件之一,通常被设计成安全有效地吸收射频功率,确保传输线及其连接系统的最佳功能

在射频和微波系统中,射频终端是最常用的射频组件之一,通常被设计成安全有效地吸收射频功率,确保传输线及其连接系统的最佳功能。射频终端可根据不同方式进行分类,今天我们来了解两款不同功率类型的射频终端应用。

一、定义及类型

射频终端,又称为假负载及射频负载,是一种射频无源元器件,用在射频端口吸收入射功率,并将最小的信号反射回射频系统。通过在其特性阻抗处使用合适的功率处理射频终端来终止射频端口,从而实现反射的减少。

2W射频负载,带链条,N型公头,镀镍黄铜,DC~18GHz

射频功率处理是射频终端的主要参数之一,是指射频终端在保持其特性的情况下,在射频端口上被终止时所能吸收的最大功率水平。射频终端需要适当的散热片来处理射频电路的最大期望功率,否则高功率可能导致射频终端击穿。

根据射频功率处理不同,射频终端可用于高功率、中功率和低功率应用。在高功率应用中,射频终端的尺寸通常较大,并带有散热器,由阳极氧化铝制成。有些射频终端有主动冷却系统,用于吸收极高功率。在低功率应用中,射频终端大小与射频适配器类似,且有些射频终端具有两种类型同轴连接器,用于测试测量应用。

二、低功率射频终端

对于传统雷达,雷达应用中使用的射频终端需要非常高的功率。随着更小、更便携的雷达系统和通信系统的日益普及,对低功率射频终端的需求也在不断增长。例如使用多输入多输出(MIMO)和波束成形技术,与使用单个更高功率信号路径的雷达和通信技术相比,通常需要更多的信号馈送天线元件。如有大量低功率信号,就可以使用低功率射频终端来终止这些路径。但信号路径数量的增加也意味着需要更多的射频终端来终止这些端口。

2.5 W 低功率商用级 WR-75 波导终端, 10 GHz - 15 GHz, 黄铜

低功率射频终端广泛用于测试和测量应用。这些虚拟负载通常很小,类似于射频适配器。有些射频终端是多用途的,并且有两种类型的同轴接口,每一边一个。这些非常适用于在测试和测量应用,在同一应用中可能使用多种类型同轴连接器。

射频终端由不同的同轴连接器构成,包括推入式同轴连接器,如SSMC、SMP、SMC、SMB等。 随着人们对开发毫米波技术的兴趣日益浓厚,对 40 GHz以上的射频同轴终端的需求也在不断增加,因此3.5 mm, 2.92 mm, 2.4 mm和1.85 mm 应用更加广泛。

三、高功率射频终端

高功率射频终端用于终止任何未使用的端口或信号链,比系统内安全处理产生更多能力。射频终端用于吸收不需要的射频信号能量并将该能量转化为热量。高功率射频终端的一个关键性能是能够以最小的反射吸收指向它们的能量。随着6 GHz以下无线应用的兴起,特别是远距离通信和传感,工作频率高达6 GHz的高功率射频负载等组件在实验室和现场都非常有用。

如在通信和传感应用中,在执行其他通信或传感功能之前,雷达或通信发射机需要停止发射机的射频能量。当通信或传感电路需要尽快静音时,或者当某个部件发生故障且信号链中存在过量信号能量需要安全地释放以避免损坏其他组件时。在实验室中,给定信号路径需要在使用前的测试设置期间终止,或者在测试设备时使用的信号能量需要在输出切换时终止。高功率信号链中涉及的一些组件和设备也可能需要使用高功率射频终端进行终止,如定向耦合器、环行器/隔离器、混合耦合器、信号发生器、测试收发器、发射机等。

高功率 100 W 射频负载, DC - 2.7 GHz, 7/16 DIN公头,黑色阳极氧化铝散热器

高功率射频终端能够处理持续的输入功率和峰值输入功率,同时在整个工作频带内提供良好的电压驻波比(VSWR)。对于蜂窝系统、卫星通信(Satcom)、分布式天线系统(DAS)、测试/测量和雷达,6 GHz以下常用的同轴连接器有7/16 DIN、4.3-10和N型。其他同轴连接器能在此频率范围内工作,如与SMA相比,更能够承载更高的功率,更适合高功率的射频终端。一般射频终端在工作频率范围内可以处理几瓦的射频能量,但高功率射频终端通常能够处理5瓦、10瓦、50瓦或更多。