У меня их два, и оба сломаны

Бен Зарлинго (Ben Zarlingo)

Соединители типа K

Я заинтересовался высокочастотными соединителями, чтобы понять некоторые вещи, которые услышал во время беседы с другом. Когда речь зашла о 2,92 мм (тип K), он сказал: «У меня их два, и оба сломаны».
Я не стал вникать в подробности, но мне приходилось слышать, что соединители 2,92 мм не так надёжны, как их собратья 2,4 или 3,5 мм. Один источник в интернете упоминал более тонкую внешнюю оболочку для проводника, а другой заявлял о потенциальной возможности повреждения центрального контакта.

С другой стороны, соединители типа K обладают явными преимуществами в СВЧ и миллиметровом диапазоне. Они работают на частотах до 40 ГГц и выше и не имеют паразитных мод примерно до частоты 45 ГГц. Кроме того, они могут сочленяться с соединителями 3,5 мм и SMA.
Во избежание повреждений вилка 2,92 мм имеет более короткий центральный контакт. Это гарантирует, что корпус начнёт сочленение раньше центрального контакта. Внешняя оболочка имеет большую толщину и должна быть сравнительно прочной.

Ситуация прояснилась, когда я внимательно рассмотрел два повреждённых соединителя 2,92 мм. Это помогло мне понять габаритные требования к соединителям, работающим на частотах более 40 ГГц и способным сочленяться с соединителями 3,5 мм и SMA.

Повреждение гильзы или гнездового центрального контакта двух соединителей типа K сделало их непригодными. Лепестки щелевой гильзы изогнуты или отломаны, вероятно из-за попытки сочленения с несовместимой вилкой SMA.

Соединители 2,92 мм не должны повреждаться при сочленении с ответными соединителями 2,92 мм, но сочленение с соединителями SMA (что является одним из преимуществ этого семейства) вполне может оказаться разрушительным.
Прежде чем перейти к пояснениям, давайте сформулируем простое правило для определения максимальной частоты сигнала, который можно передать по коаксиальному кабелю: разделите 120 ГГц на внутренний диаметр экранирующего проводника D (в мм). Диаметр центрального проводника d ограничен отношением D/d, определяющим волновое сопротивление. При фиксированном значении d, сравнительно большой центральный контакт соединителя типа K требует применения очень тонкого щелевого гнездового контакта в ответном соединителе.
При сопряжении такого тонкого контакта с соединителем SMA, который обладает большими допусками и с большой вероятностью может иметь плохо отцентрованный или выступающий вперед центральный контакт, возникает большой риск повреждения соединителя, который в прочих ситуациях вполне надёжен и обладает хорошими характеристиками при сочленении с соединителем соответствующего типа.
Логично предположить, что соединитель 3,5 мм с большим d и более толстыми и прочными контактами вряд ли пострадает от подключения к соединителю SMA. Видимо в этом всё дело, хотя усилия сочленения и шансы повышенного износа в этом случае могут быть выше.
Я это понял не сразу. Во-первых, некоторые источники в интернете совершенно неправы, утверждая, например, что соединители 2,92 мм имеют тонкие внешние стенки (что часто справедливо для SMA), и что у них отсутствуют исполнения метрологического класса.

Теперь я могу более справедливо отнестись к соединителям типа K. Они работают очень хорошо, надёжны и способны сочленяться с соединителями другого типа. Конечно, при подключении их к соединителям типа SMA надо соблюдать осторожность, что, впрочем, не помешает и при подключении к соединителям 3,5 мм.
Соединители SMA тоже могут повредиться при сочленении с соединителями 2,4 и 1,85 мм. Поэтому нужно с большой осторожностью относиться к сочленению дорогостоящих деталей измерительного стенда. Это очень важно, если вы хотите получить те параметры, за которые заплатили.