現代移動通信用射頻同軸連接器與配接電纜的匹配優化

丁偉林，　沈順元，　周　亮，　戴春平，　謝志堅，　王曉益

（1.江蘇俊知技術有限公司，江蘇宜興214206；2.江蘇中博通信有限公司，江蘇南京210003）

現代移動通信用射頻同軸連接器與配接電纜的匹配優化

丁偉林1，沈順元2，周亮2，戴春平1，謝志堅1，王曉益1

（1.江蘇俊知技術有限公司，江蘇宜興214206；2.江蘇中博通信有限公司，江蘇南京210003）

以射頻同軸連接器7/16F-22為例，介紹了采用高抗補償技術和軟件仿真的方法，實現射頻同軸連接器與配接電纜信號傳輸匹配性能的優化改進，從而提高現代移動通信網絡質量。

射頻同軸連接器；匹配性能；現代移動通信網絡

0　引　言

隨著國民經濟高速增長和人民生活水平的不斷提高，現代移動通信發展迅猛，移動通信網絡不僅要覆蓋室外，還要覆蓋高層樓宇、地下場所、人口密集區等，網絡用射頻同軸連接器數量越來越大，目前2G、3G、4G移動通信共存，運營商和通信設備商對射頻同軸連接器的質量提出了更高的要求。

在目前移動通信網絡工程施工或驗收中，經常會發生射頻同軸連接器與配接電纜出現信號傳輸匹配性能差的問題，具體反應在連接器與配接電纜連接部分的電壓駐波比（VSWR）出現峰值，網絡線路中多個這樣的峰值疊加，會引起網絡信號反射增加，直接影響信號傳輸質量，減小傳輸距離，嚴重時，會造成因網絡VSWR超標而工程不能驗收。因此，如何提高射頻同軸連接器與配接電纜信號傳輸匹配性能，盡量降低其連接部分的VSWR峰值，是當前射頻同軸連接器生產廠家必須面對和解決的問題。

1　射頻同軸連接器與配接電纜信號傳輸匹配性分析

射頻同軸連接器與配接電纜連接部分見圖1，圖中，D1為連接器內部孔徑，D2為電纜內部孔徑。連接器內部是空氣，電纜內部是發泡絕緣，其介電常數不同，根據微波傳輸理論，可以通過調整連接器的孔徑來實現連接器與配接電纜間的阻抗匹配，但孔徑的變化，會產生不連續電容，從而在該部分引起傳輸信號反射，導致VSWR出現較大峰值。針對這個問題，可以采用高抗補償技術，最大限度降低VSWR峰值。

圖1　射頻同軸連接器與配接電纜連接示意圖

2　射頻同軸連接器內部孔徑設計

射頻同軸連接器內部孔徑D1可按式（1）計算。通常，連接器內部空氣絕緣介電常數取1.0。

式中，d為連接器內導體外徑（mm）。

3　優化改進

3.1理論補償設計

射頻同軸連接器與配接電纜連接部分不同孔徑所產生的不連續電容，可以采用高抗補償技術來降低VSWR峰值。通常，在D1與D2間增加一個空氣絕緣間隙，其軸向長度L（以下稱補償長度）可按式（2）進行計算，D1＝20.7 mm，D2＝22.6 mm，經計算，補償長度L＝0.6 mm。

式中，K50Ω為常數，取3.09。

3.2優化改進

為進一步降低射頻同軸連接器與配接電纜連接部分的VSWR峰值，縮短改進時間，我們采用仿真技術，建仿真模型如圖2所示，其中補償長度L為0.6 mm，經運算，在5～4800 MHz頻率范圍內，VSWR峰值仿真結果為1.007 5，如圖3所示。

圖2　仿真模型

圖3　VSWR峰值仿真結果

在合理的零件加工和產品設計條件下，通過多次微調補償長度的仿真運算，得到最小VSWR峰值為1.004 0，如圖4所示，從而確定最佳補償長度L為0.7 mm。

圖4　最小VSWR峰值

4　改進結果

優化改進后，射頻同軸連接器與配接電纜連接部分如圖5所示，在5～4800 MHz頻率范圍內，實測連接器與配接電纜連接部分VSWR峰值為1.044 1（見圖6），與改進前實測VSWR峰值1.112相比（見圖7），改進效果明顯，達到了改進目的。

圖5　射頻同軸連接器與配接電纜連接改進示意圖

圖6　改進后的VSWR曲線

5　結束語

在提高射頻同軸連接器本身質量的同時，我們仍要關注和提高其與配接電纜信號傳輸的匹配性，文中采用電腦仿真和理論設計相結合的方法，省時有效地解決了射頻同軸連接器與配接電纜連接部分因不連續電容所造成的VSWR惡化問題，達到了改進目的。

Im provement of M atching between M odern M obile Comm unication RF Coaxial Connector and M ating Cable

DINGWei-lin1，SHEN Shun-yuan2，ZHOU Liang2，DAIChun-ping1，XIE Zhi-jian1，WANG Xiao-yi1
（1.Jiangsu TRIGIANT Technology Co.，Ltd.，Yixing 214206，China；2.Jiangsu Zhongbo Communications Co.，Ltd.，Nanjing 210003，China）

Based on 7/16F-22 RF coaxial connector as an example，this paper introduces the use of software and high impedance equalizing technology on optimizing of bettermatching between the RF coaxial connector andmating cable，so as to improve the performance of signal transmission and the quality ofmodern mobile communication network.

RF coaxial connector；matching；modernmobile communication network

TM248.3

A

1672-6901（2016）01-0024-03

2013-10-23

丁偉林（1969-），男，高級工程師，副總經理.

作者地址：江蘇宜興市環保科技工業園俊知路1號[214206].