M頭、N頭、SMA頭、BNC頭,四種最常用接頭
提到業餘無線電的代表符號,估計會有大量的愛好者投票給天線(確切的說,是八木天線)。剩下的愛好者可能會選擇電台設備,估計很少會有人注意到接頭這個小東西。
這種接頭擁有相當長的歷史,在二戰之前的時期該種接頭便已經開始應用。其另一個名字「UHF連接器」來源於當時對UHF的定義(高於30MHz的頻率即為UHF頻率範圍)。而現在對這種連接器的測試表明其特性主要適合100MHz左右及以下的頻率使用。也就是現在通常所指的VHF頻段。
這種連接器的最顯著特點是插頭中間的一根較粗的中心導體(約4mm粗)。而連接和固定則採用接頭上的內螺紋與插座上的外螺紋相互咬合的方式。這種插頭並沒有防水能力,所以在室外架設時應特別小心對雨水等自然條件的影響。
N頭在一開始設計的時候便被寄予厚望,比M頭晚出生10年左右,為軍事應用而生的N頭其初始設計指標可以承載1GHz頻率的信號。然而現在的N頭可以輕鬆的承載11GHz左右的信號。惠普實驗室的幾位工程師更是利用N頭連接器承載了近18GHz的射頻信號
這種連接器的識別方法就是中心芯材較細,外側還有一圈金屬保護層。與M頭類似,其接頭與插座的連接方式也是通過螺紋咬合的方式。所不同的是N頭擁有有限的全天候防水能力。這和它的初始軍用用途吻合。
SMA接頭是手台上最常用的接頭之一,其發展歷史可以追溯到1960年。以其極高的性能獲得了廣泛的應用。直至現在,民用的WiFi和微波通信的應用也多使用SMA接頭。對於業餘無線電來說,手台及軟件定義無線電的接頭也多採用SMA接頭。
SMA接頭採用細針作為中心導體,內外導體間使用聚合物作為電介質,因為其並不適合多次插拔,所以這種接頭不適合作為測試儀器的接頭來使用。這種接頭主要分為兩種,也就是我們常說的內螺內針和外螺內針。前者被稱作SMA接頭,而後者被稱作反SMA接頭。一般前者用作普通信號傳遞(如射頻設備等),而後者用於WiFi等設備。兩種接頭不可互用。
我們平常購買到的CW套件機所採用的天線接頭,很多採用的都是這種BNC接頭。這種接頭的名字「BNC」是來自其兩位發明者Neill和Concelman以及其機械連接方式「Bayonet」。其特色即為其Bayonet連接器,通過旋轉的方式將接頭夾緊在插座上。這也是其最有特色的識別方式。
這種連接器最高可以承載頻率高達4GHz的信號,其最高承載電壓可以達到500V。同樣的,它也可以連接50歐姆和75歐姆阻抗的電纜使用。這些比較適中的參數以及非常方便的連接方式使得它不光在無線電領域,而且在實驗室應用領域也獲得了廣泛的採用。
平常我們用到的射頻接頭,基本上就是這四種。針對應用環境和使用頻率範圍、功率等參數選擇適當的連接器,能夠達到事半功倍的效果。
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