【题目编号】MC1-0687
【题目】对于 400MHz 或更高频率的信号,应当优先选用的同轴电缆连接器是:
【答案】A
[A]N 型连接器
[B]M 型连接器
[C]RS-213 型连接器
[D]DB-23 型连接器
考点速览
这道题问的是四百兆赫或更高频率的信号应当优先选用哪种同轴电缆连接器。答案是 N 型连接器,即选项 A。其余三项分别给出 M 型、RS-213 型、DB-23 型。解题要点有二:一是明白频率越高,连接器越容易成为整条馈线的瓶颈;二是认得这几个型号各是什么东西——M 型是上限约三百兆赫的老式接头,RS-213 与电缆型号混淆,DB-23 属于低频数据接口。
频率一高,接头就成了链路短板
同轴电缆本身可以工作到很高频率,只要绝缘介质与导体尺寸选得合适,几百兆赫、几千兆赫都不是问题。连接器却不同,它必须在很小的尺寸内完成从电缆到接口的几何过渡,任何尺寸突变都会造成特性阻抗不连续,从而产生反射。频率越高、波长越短,同样的物理台阶折算成电长度就越大,反射系数上升、插入损耗增大,严重时还会激起高次模,让信号漏到接头之外。
因此判断该用哪种接头时,核心指标是它的频率上限,而不是外观是否威武、价格是否昂贵。四百兆赫已经越过了 M 型接头比较舒服的工作区间,继续使用会带来不必要的损耗,需要换用结构更精密、阻抗更连续的型号。
N 型连接器凭什么胜任四百兆赫以上
N 型连接器(Type N connector)采用螺纹锁紧,内部用空气或聚四氟乙烯作介质,内外导体的直径与间距经过精心设计,使沿轴线的特性阻抗保持连续。正是这种阻抗连续性,让它能把可用上限推到数千兆赫——普通型号常用到十吉赫左右,精密型号还能更高。国内业余界常用的五十欧 N 型接头,配合较粗的同轴电缆,很适合四百兆赫以上的固定台、中继台与天线馈线系统。
它的机械强度也值得一提:螺纹配合面大、接触可靠、抗振动与抗拉性能好,部分型号还带有密封垫圈,户外长期使用比 M 型接头稳妥得多。代价是体积大、价格高于 M 型、安装需要焊接或压接,用在手持设备上显得笨重。所以它的定位很清晰:固定架设的高频段链路。
逐项辨析
选项 A 给出 N 型连接器,是正确选择。它结构精密、阻抗连续、频率上限远超四百兆赫,正是这个频段的优选。
选项 B 给出 M 型连接器。它的频率上限约三百兆赫,四百兆赫以上损耗与失配明显增加,用它去送更高频率的信号,相当于让整条馈线卡在接头上。把它列为优先项,恰好踩中了本题设计的陷阱——它确实是业余无线电里最常见、最便宜的接头,常见不等于合适。
选项 C 给出 RS-213 型连接器。这个写法混淆了电缆与连接器:名称相近的 RG-213 是一类五十欧同轴电缆的型号,粗实心聚乙烯绝缘、编织外导体,广泛用于短波与甚高频馈线,它根本不是连接器。同轴电缆的型号命名与连接器分属两套体系,看到某某型连接器要先分辨它到底指接口还是指线材。
选项 D 给出 DB-23 型连接器。D 型(D-subminiature)连接器是用于低速数据与信号传输的多针接口,常见于串口、控制线,外形是梯形金属壳与若干插针,与射频同轴传输毫无关系,更不可能在四百兆赫以上使用。
选连接器要看哪几个参数
给设备配接头时,值得逐项过一遍的有五个方面。频率上限排在第一位,必须高于系统实际工作频率并留有余量,四百兆赫以上优先考虑 N 型、SMA 型,更高的微波频段还有更精密的型号。特性阻抗要与系统一致,业余设备普遍是五十欧,广播电视系统多为七十五欧,两者混用会引入失配。功率容量决定大功率发射时会不会打火或发热。机械与环境的适应性包括锁紧方式是否抗振、有无防水需求、是否需要频繁插拔。再往下才是成本和可获得性,这也是 M 型接头在短波设备上始终没被淘汰的原因。
把这五个方面和本题对照:四百兆赫以上、固定架设、需要可靠传输,N 型在频率上限与机械可靠性上都占优,而价格劣势在这里并不关键。取舍的逻辑就是哪里是瓶颈就升级哪里。
应试要点
记住一条主线:接头是馈线里最脆弱的一环,频率越高要求越苛刻,选型的第一件事是看频率上限。常见接头的可用上限大致是——M 型约三百兆赫,BNC 约四千兆赫,N 型可到十吉赫乃至更高,SMA 同样能到十几吉赫。四百兆赫及以上优先 N 型。另外记牢两个不是连接器的名字:RG 系列是电缆型号,D 型是低频多针接口,本题里二者都属于干扰项。