RF-liittimen signaalin vaimennus? Syyt ja ratkaisut

Sovelluksissa, kuten viestintälaitteissa, tukiasemajärjestelmissä, testiinstrumenteissa ja langattomissa moduuleissa, monet insinöörit kohtaavat yhteisen ongelman: signaali testaa normaalisti laitteen päässä, mutta muuttuu huomattavasti heikommaksi tai jopa epävakaaksi RF-liittimen liittämisen jälkeen.

Useimmissa tapauksissa ongelma ei johdu itse laitteesta, vaan pikemminkin RF-liittimen väärästä valinnasta, asennuksesta tai käytöstä. Alla selostetaan yleisiä syitä merkittävään RF-liittimen signaalin vaimenemiseen käytännön insinöörikokemuksen perusteella sekä vastaavat ratkaisut.

1. Mikä on RF-liitin Signaalin vaimennus?
Yksinkertaisesti sanottuna RF-liittimen signaalin vaimennus on ilmiö, jossa teho ja laatu heikkenevät sen jälkeen, kun signaali kulkee liittimen läpi. Tämä ilmenee tyypillisesti heikentyneenä signaalin voimakkuutena, lyhentyneenä viestintäetäisyydenä, lisääntyneenä bittivirhesuhteena, aaltomuodon vääristymänä ja heikentyneenä järjestelmän vakaudena. Korkeataajuisissa järjestelmissä tämä vaikutus vahvistuu, mikä vaikuttaa suoraan koko järjestelmän suorituskykyyn.

Virheellinen liittimen valinta johtaa signaalin vaimenemiseen
Monissa projekteissa ei oteta huomioon liittimien taajuuksien ja suorituskyvyn sovittamista suunnittelun alkuvaiheessa. Eri RF-liitinmalleilla on määritellyt toimintataajuusalueet. Alemman spesifikaation mukaisen liitännän käyttäminen korkeataajuisessa järjestelmässä voi helposti johtaa lisääntyneeseen kytkentähäviöön, impedanssin epäsovitukseen ja parantuneeseen signaalin heijastukseen. Lisäksi 75 ohmin liitännän käyttäminen 50 ohmin järjestelmässä lisää merkittävästi heijastushäviötä, mikä johtaa huonontuneeseen signaalin laatuun.

Signaalin menetys huonon kontaktin vuoksi
RF-liittimet ovat erittäin tarkkoja komponentteja, joilla on erittäin korkeat vaatimukset kosketusvakaudelle. Jos liitintä ei ole asetettu kokonaan sisään, kierreliitäntää ei ole kiristetty tai keskitappikosketin on epävakaa, se lisää kosketinvastusta. Lisääntynyt kosketusresistanssi ei vain lisää signaalin häviötä, vaan voi myös aiheuttaa ylikuumenemista ja pitkäaikaista suorituskyvyn heikkenemistä.

Sijoitus ja materiaalin laatu vaikuttavat signaalin siirtoon
Liittimen sisäinen johdinmateriaali ja pintapinnoitus vaikuttavat merkittävästi signaalin siirtoon. Laadukkaissa RF-liittimissä käytetään tyypillisesti erittäin puhdasta kuparia ja ne on kullattu tai hopeoitu johtavuuden ja hapettumiskestävyyden varmistamiseksi. Huonolaatuisten pinnoitustuotteiden käyttö voi helposti johtaa pinnan hapettumiseen, karkeisiin kosketuspintoihin ja lisääntyneeseen vastukseen, mikä johtaa yhä suurempaan kiinnityshäviöön pitkäaikaisessa käytössä.

Toimintataajuus ylittää liittimen suunnittelualueen
Jokaisella RF-liittimellä on määritetty enimmäistoimintataajuuden raja. Suunniteltujen taajuuksien ylittävien liittimien käyttäminen voi johtaa impedanssien yhteensopimattomuuteen, pahentuneeseen paluuhäviöön ja signaalin vääristymiseen. Tämä pätee erityisesti 5G-viestintään, millimetriaaltosovelluksiin ja erittäin tarkkoihin testausjärjestelmiin, joissa taajuusalueen vaatimukset ovat vieläkin korkeammat, mikä edellyttää liitinmäärityksiä, jotka vastaavat tarkasti järjestelmävaatimuksia.

Virheelliset asennusprosessit heikentävät suorituskykyä

RF-liittimien asennusprosessi määrittää suoraan signaalin lopullisen suorituskyvyn. Yleisiä ongelmia ovat ylikuumeneminen juottamisen aikana, mikä aiheuttaa eristysvaurioita, virheellinen puristus, joka aiheuttaa suojauksen epäjatkuvuuksia, ja epätyypilliset langan kuorinnan mitat aiheuttavat keskijohtimen virheen. Nämä näennäisesti pienet ongelmat voivat suoraan häiritä impedanssin jatkuvuutta, mikä johtaa ylimääräiseen signaalihäviöön.

2. Kuinka selvittää, onko liittimeen liittyvä signaalin vaimennus syy?
Varsinaisessa virheenkorjauksessa voit korvata liittimen todennetulla, pätevällä vertailutestausta varten. Jos signaali paranee merkittävästi, ongelman lähde voidaan tunnistaa. Verkkoanalysaattorilla voidaan myös testata parametreja, kuten lisäyshäviö, paluuhäviö ja VSWR, jotka heijastavat suoraan liittimen suorituskykytilaa. Lisäksi käyttöliittymän visuaalinen tarkastaminen muodonmuutosten, hapettumisen tai löystymisen varalta on myös erittäin tehokas vianetsintämenetelmä.