Соединители PSM (Power Subminiature) Huber+Suhner разработаны для снижения массы и габаритов мощных СВЧ трактов бортовой аппаратуры. Их размеры соответствуют размерам SMA, а мощностные характеристики — стандартным TNC соединителям по MIL-STD-348. Рассмотрим их в этой статье. Интерфейс Конструкция и испытания Кабельные соединители Соединители для печатных плат и модулей Переходы Применение Проекты и поставки Интерфейс Верхняя рабочая частота PSM интерфейса — 18 ГГц. Соединение по центральным контактам осуществляется с помощью пары штырь — цанга. Соединение по внешним контактам по торцу. Фиксация соединения происходит с помощью резьбы, как в SMA соединителях. Розетка PSM (слева) и вилка PSM (справа) Для лучшего отвода тепла и меньших потерь диаметры внешнего и центрального контактов увеличены по сравнению с SMA без изменения общего габарита. Диэлектрические втулки конические стыкуются с перекрытием, благодаря чему из-за большей длины воздушного зазора увеличивается рабочее напряжение. Потери и КСВН интерфейса PSM в диапазоне рабочих частот соответствуют стандартным SMA соединителям. В таблице ниже представлены типовые характеристики для прямого кабельного соединителя. Частота 1 ГГц 4 ГГц 12 ГГц 18 ГГц КСВН 1,03 1,06 1,08 1,10 Типовые потери 0,05 дБ При разработке PSM учитывались специфические для работающих при пониженном давлении трактов требования: мощность в условиях вакуума, стойкости к коронному и лавинному разрядам. Основные результаты испытаний представлены в таблице ниже, подробная информация предоставляется по запросу. Стойкость к коронному разряду Пиковая мощность 800 Вт Мощность в условиях вакуума 1 ГГц : 150 Вт 4 ГГц : 76 Вт 12 ГГц : 40 Вт Стойкость к лавинному разряду 800 Вт Пассивная интермодуляция -168 дБн (3-го порядка на 1900 МГц) Калибровочных компонентов для проведения измерений в тракте PSM не предусмотрено. Для включения PSM соединителей в тракт предусмотрены переходы на тип TNC. Конструкция и испытания Все металлические детали соединителей PSM изготавливаются из бериллиевой бронзы. Втулки из фторопласта-4. В конструкции используются полимерные материалы, соответствующие требования по низкому газовыделению. В корпусе соединителей предусмотрены вентиляционные отверстия. PSM соединители не магнитные и оптимизированы по пассивной интермодуляции. Программа испытаний соединителей PSM включает вибрационные, тепловые и химические воздействия. Выдержка из программы представлена в таблице ниже, подробная информация предоставляется по запросу. Термовакуумные испытания -65°... +165° C Тепловой удар MIL-STD-202, метод 107, B Стойкость к воздействию влаги MIL-STD-202, метод 106, B Коррозия MIL-STD-202, метод 101, B Синусоидальная вибрация MIL-STD-202, метод 204, 28 g пик Случайная вибрация MIL-STD-202, метод 214, K-I, 46,3 g Удары MIL-STD-202, метод 213, 12000 g пик Кабельные соединители В ассортименте Huber+Suhner кабельные соединители PSM для гибких и полужестких СВЧ кабелей на основе твёрдого фторопласта-4 (PTFE) или фторопласта-4 низкой плотности (LD-PTFE). В зависимости от кабеля соединение может быть оптимизировано по потерям, гибкости или габаритам. Mini 141 H 32021E SUCOFLEX 329 35000 30141 EZ 141 Гибкость Гибкий кабель Полужесткий кабель «трубка» (Semi-rigid) Монтаж соединителей Без пайки Пайка Пайка Пайка Материал диэлектрика LD-PTFE (микропористый) PTFE Потери на 18 ГГц, дБ/м 1,65 1,15 1,48 1,93 Масса г/м 40,20 40,20 40,92 30,50 Внешний диаметр, мм 3,68 5,33 3,58 3,58 Минимальный радиус изгиба, мм 8,4 23 19 3,2 Оптимально Для коротких соединений до 0,5 м Для соединений более 0,5 м Когда предпочтительнее использовать полужесткий кабель Соединители для печатных плат и модулей 23_PSM-50-0-2/111_UE Приборная розетка 23_PSM-50-0-2/111_UE может использоваться как в герметичных, так и в негерметичных СВЧ модулях. Размеры фланца 12,7×12,7 мм. Со стороны корпуса цанга под штырь диаметром 0,92 мм. Соединение с платой может осуществляться через подходящий гермоввод или с помощью контакта. 96_PSM-50-0-1 Розетка на плату 96_PSM-50-0-1 устанавливается в отверстия для обеспечения достаточной механической прочности. Контакт с центральным контактом осуществляется по технологии поверхностного монтажа. Таким образом одновременно с прочностью обеспечивается минимальный КСВН перехода на плату. Рекомендации по монтажу и сведения о достижимых электрических характеристиках предоставляются по запросу. Переходы В ассортименте серии PSM в настоящее время три типа переходов. 31_PSM-PSM-50-1/11-_UE — переход PSM розетка/PSM розетка для соединения двух PSM вилок. Для применения на частотах до 14 ГГц. 34_PSM-TNC-50-1/111_NE — герметичный переход PSM розетка — TNC розетка для ввода в вакуумную камеру. Установка в панель на гайку. На корпусе предусмотрено уплотнительное кольцо. Для применения на частотах до 10 ГГц. 33_TNC-PSM-50-1/119_UE — переход PSM розетка/TNC вилка с радиатором для отвода мощности. Для применения на частотах до 14 ГГц. Представленные выше переходы имеют ограничения по максимальной рабочей частоте из-за оптимизации конструкции по максимальной рабочей мощности. Применение PSM соединители аттестованы для космического применения согласно MIL-PRF-39012 и ESCC 3402. Помимо бортовой космической аппаратуры они могут применяться в беспилотных стратосферных летательных аппаратах и в бортовом авиационном оборудовании. При разработке мощных СВЧ трактов для подобных систем специалисты Huber+Suhner рекомендуют проводить тщательный анализ требований к электрическим характеристикам и условий эксплуатации с учётом необходимой надёжности. В компании используется собственное программное обеспечение для моделирования поведения кабельных соединений в условиях вакуума и проведения соответствующих испытаний. Проекты и поставки Соединители PSM и кабельные сборки на их основе не выпускаются серийно. Каждая партия изготавливается под конкретного заказчика в соответствии с техническим заданием и спецификацией проекта. Как и в случае кабельных сборок космического применения работа над проектом включает несколько этапов: подготовка технического задания анализ требований и ответ на техническое задание согласование технических и коммерческих условий поставка инженерных образцов согласование плана поставки лётных образцов поставка лётных образцов и необходимое сопровождение Кабельные соединители PSM поставляются только в составе кабельных сборок. При их производстве обязательно проводятся испытания на рабочую мощность в условиях пониженного давления и повышенных температур. Специалисты компании НКТ и Huber+Suhner будут рады обсудить возможности применения соединителей PSM и предоставить дополнительную информацию.
