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電線電纜網 > 連接器 插頭附件 > 通信連接器技術現(xiàn)狀與展望（完整版）

通信連接器技術現(xiàn)狀與展望 - 無圖版

小丫1000 --- 2006-11-14 08:12:08

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                      通信連接器技術現(xiàn)狀與展望    　
        通信是一項系統(tǒng)工程，使用的各個部件的性能都會影響整個網絡的性能，其中通信連接器屬于網絡傳輸介質互聯(lián)設備，所采用的連接器性能可能影響整個通信系統(tǒng)。目前，連接器產品的型號和標準很多，有電連接器件和光纖連接器。特別是光纖連接器，各種標準差異很大；同時，新的工藝、新的技術層出不窮。因此用戶應根據自己的實際情況，選擇適用的連接器。同時網絡建設的有關技術人員也要熟悉和了解各種連接器的性能，考慮網絡向高速網絡升級時的建設成本和硬件升級等問題，提出接口要求；并綜合考慮連接器的性能、價格和發(fā)展，建議連接器的選用。
       連接器的形式和結構千變萬化，隨著應用對象、頻率、功率和應用環(huán)境等的不同，有各種不同形式的連接器。通信連接器作為一種物理層器件，在一定程度上影響傳輸系統(tǒng)的可靠性和各項性能；同時，連接器連接技術的改進，簡化了終端連接和維護服務，降低了對硬線連接的需求，使設計和生產過程更方便、更靈活，降低了生產和維護成本。由于光纖連接器也是一種損耗性產品，所以還要求其價格低廉。
一、光纖連接器
1. 光纖連接器分類
        光纖連接器的作用在于把光纖的兩個端面精密地對接起來，以使發(fā)射光纖輸出的光能量能最大限度地耦合到接收光纖中去，并使由于其接入光鏈路而對系統(tǒng)造成的影響減到最小，這也是光纖連接器的基本要求。這里所說的光纖連接器確切地講是光纖活動連接器，俗稱活接頭，是按光纖接頭可拆卸與否來分類時的一類；相應地還有一種不可拆卸的連接器，稱為固定連接器。正是由于連接器的使用，使得光通道間的可拆式連接成為可能，從而方便了光系統(tǒng)的調測與維護，使光系統(tǒng)的轉接調度更加靈活。
         光纖連接器是光纖通信系統(tǒng)中使用量最大的光無源器件，隨著光纖的廣泛應用，光纖連接器已形成了門類齊全、品種繁多的系列產品，各種類型的特點也逐漸分明。光纖連接器按傳輸媒介的不同，可分為硅基光纖的單模、多模連接器以及以其他媒介(如塑膠等)為傳輸媒介的光纖連接器；按連接頭的結構形式，可分為FC、SC、ST、LC、D4、DIN、MU、MT等；按光纖端面形狀，可分為FC、PC(包括SPC或UPC)和APC型；按光纖芯數(shù)，可分為單芯型和多芯(如MT-RJ、MPO)型光纖連接器。對于單模光纖連接器，其接頭類型有FC、SC、ST、FDDI、SMA及新開發(fā)出的LC、MT-RJ等，端面接觸方式有PC、UPC和APC型。在實際應用過程中，一般按照光纖連接器結構的不同來加以區(qū)分。目前，F(xiàn)C、ST和SC 3種類型連接器占據光纖連接器市場的主導地位。
2. 光纖連接器的特點與應用
1)FC(F01)型光纖連接器
FC型連接器采用金屬螺紋連接結構，插針體采用外徑2.5mm的精密陶瓷插針，根據其插針端面形狀的不同，它分為球面接觸的FC/PC和斜球面接觸的FC/APC兩種結構。FC型連接器是目前世界上使用量最大的品種，也是中國采用的主要品種。
2)SC(F04)型光纖連接器
這是一種模塑插拔耦合式單模光纖連接器，其結構尺寸與FC型相同，插針體同樣為外徑2.5mm的精密陶瓷插針，端面處理采用PC或APC型研磨方式；緊固方式為插拔銷閂式。此類連接器價格低廉，插拔操作方便，接入損耗波動小，抗壓強度較高，安裝密度高。
3)ST型光纖連接器
采用帶鍵的卡口式鎖緊結構(類似BNC連接結構)，插針體為外徑2.5mm的精密陶瓷插針，插針的端面形狀通常為PC面。
4)DIN47256型光纖連接器
這是一種由德國開發(fā)的連接器，DIN是德國工業(yè)標準的表示，其后的數(shù)字為標準號。這種連接器采用的插針和耦合套筒的結構尺寸與FC型相同，端面處理采用PC研磨方式。其結構比FC型連接器要復雜一些，內部金屬結構中有控制壓力的彈簧，接入損耗值較小。
5)雙錐型連接器
這類光纖連接器由兩個經精密模壓成形的端頭呈截頭圓錐形的圓筒插頭和一個內部裝有雙錐形塑料套筒的耦合組件組成。光通信的飛速發(fā)展對光纖連接器器件的發(fā)展同樣提出了要求和需求�，F(xiàn)在國際已經有許多公司開發(fā)了各種新型的光纖通信連接器。美國目前已經研制出8種結構的光纖連接器，其標準代號為光纖連接器內部匹配標準(FOCIS)。FOCIS1、2、3和4分別為雙錐型、ST型、SC型和FC型連接器的標準。新型的有用于光纖帶的MTP/MPO連接器(標準號為FOCIS5)、小型MT(小型MPO)連接器(標準代號為OFCIS8)、小型MAC連接器(標準號為OFTLS9)、MT-RJ連接器(標準代號為OFCIS12)，還有FJ型光纖連接器(標準代號為FOCLS6)、LC型連接器(標準代號為FOCIS10)、SG型連接器(標準代號為OFCIS7)等。日本對新一代光纖連接器的研究以NTT光電子學實驗室為代表，已研究出MT型、簡化SC型、MU型小型單元耦合型、FPC型和平面光波線路PLC型等結構的連接器，其中MU型連接器的標準號為JIS C 5963(日本工業(yè)標準)和IEC 1754－6(國際電工委員會標準)。
新型光連接器在結構上大致可分為4類：第一類是在插頭直徑為2.5mm連接器的基礎上加以改進；第二類是圍繞光纖帶而設計的連接器；第三類是插頭直徑為l.25mm的小型連接器；第四類是無套管的光纖連接器。新一代連接器體積更小、價格更低。 一些發(fā)展比較迅速的光纖連接器包括：
1)LC型光纖連接器)
采用操作方便的模塊化插孔(RJ)閂鎖機理制成。由于它的陶瓷插針的外徑僅為1.25mm，外形尺寸小，因此能夠大大提高連接器在光配線架中的密度。目前，在單模SFF方面，LC類型的連接器實際已經占據了主導地位，在多模方面的應用也增長迅速。
2)MU型光纖連接器
MU型光纖連接器采用如SC型連接器那樣的插入鎖緊結構，外殼與SC型連接器相似，但由于采用了外徑為1.25mm的陶瓷插芯，尺寸要小得多。與SC型連接器相比，它可大大提高安裝密度，特別適用于新型的同步終端設備和用戶線路終端。隨著光纖網絡向更大帶寬更大容量方向的迅速發(fā)展和DWDM技術的廣泛應用，對MU型連接器的需求也將迅速增長。
3)VF-45光纖連接器/SG連接器
VF-45光纖連接器已被認證為新的光纖接口的國際標準，命名為SG連接器；其接頭外形與普通8芯雙絞線接頭RJ-45相似，不采用套管，插頭和插座與光纖的連接就像用壓線鉗連接8芯5類線與RJ-45接頭一樣方便，使用專用的制作工具快速制作即可成型，可以減少現(xiàn)場端接的時間和成本，這是該連接器與其他FOCIS連接器的明顯區(qū)別。
4)帶狀光纖連接器
在國內標準方面，中國已制定了FC、SC、ST/PC型連接器的國家標準，對其他一些光纖連接器也有一定的規(guī)定。受技術水平和標準化程度的限制，目前，中國光通信系統(tǒng)中所用的光纖連接器，或是使用進口連接器，或是將進口的陶瓷套管和外圍金屬件等散件在國內進行組裝，主要是FC型光纖連接器。
與電連接器相同，不同結構的光連接器，應用范圍也有所不同。例如FC連接器主要用于光纜干線系統(tǒng)，其中FC/APC連接器用在要求有較高的回波損耗的場合，如CATV網等；ST、SC型連接器和D4型連接器則廣泛用于光纖接入網和局域網中，其優(yōu)點是接入損失小、便于安裝且穩(wěn)定性高；對于短距離(≤20km)信號傳輸，因其精度要求不高，所以較多采用的是ST、SMA、FDDI等成本較低的連接器，且多用于多模系統(tǒng)。在本地交換機中的光纜終端架上采用較多的是SC連接器或簡化的SC連接器；新型的同步終端設備和用戶線路終端，采用的是LC、MU型連接器或帶狀光纖的MPO連接器；各種局域網一般采用的是帶狀陣列式光纜MT連接器。對于平面光波器件與光纖之間的連接，多采用PLC連接器。另外，塑膠類光纖連接器多用于更短距離通信，自動控制和音響訊號傳輸?shù)�，如用于住宅廣播的FJ型光纖連接器。MT-RJ光纖連接器在快速以太網及千兆位以太網中也有廣泛的應用。
在最新的光纖布線標準TIA/EIA-568-B.3中,推薦使用小型光纖連接器(SFF)。SFF包括有LC、MT-RJ、MU、E-2000，F(xiàn)-3000和VF-45等，這些SFF連接器的共性是低插入損耗、回波損耗、高重復性、高環(huán)境可靠性以及精密機械結構等。SFF連接器目前也是DWDM系統(tǒng)的最佳選擇。
為保證光纖連接器的正常使用，要考慮光纖連接器的光學性能、互換(同型號間)性能、機械性能、環(huán)境性能和壽命(即最大可拔插次數(shù))。在光學性能方面，一般要求連接損耗應不大于0.5dB，回波損耗典型值應不小于25dB。對于同一類型的光纖連接器，可以任意組合使用、并可以重復多次使用，由此而導入的附加損耗一般都在小于0.2dB的范圍內。另外，光纖連接器的抗拉強度應不低于90N，必須在-40-+70℃的溫度下能夠正常使用，可以插拔l000次以上等等。
二、電連接器分類及應用
電連接器使電流在電路內被阻斷處或孤立不通的電路可以流通，使電路實現(xiàn)預定的功能。有些連接器被做成普通插座的形式，在線纜工業(yè)中得到廣泛認可和使用。
多年來電連接器的分類混亂，各個廠家自有其分類方法和標準。美國國家電子分銷商協(xié)會(NEDA, 即National Electronic Distributors Association)在1989年主持制訂了一套稱為連接器部件封裝分類等級(Levels of Packaging)的標準。依據該標準，通信連接一般使用4級連接器。但級別只是用于學習和分類連接器，實際工作中很少按照上述級別談及連接器，而是按照連接器的外觀形式和連接的結構方式來命名它(不同結構形式電連接器的命名由國際上通用的詳細規(guī)范做出具體規(guī)定；一般來說，不同結構的連接器，有不同的應用范圍)。通信網絡的連接往往取決于所用的媒體，所以，通常是按不同的連接介質、連接方式和應用場合來討論連接器的。
1. 多線電纜連接器
多線電纜連接器包括DB連接器和DIX連接器以及DIN連接器等。
1) DB型連接器包括DB-9、DB-15、DB-25連接器,它用于連接串口設備及并口電纜,分為陽性端和陰性端,DB25中的DB代表是D型連接器,數(shù)字25代表連接器的針的個數(shù)。DB25連接器是目前微機與線路接口的常用器件。
2) DIX連接器:它的外表象DB-15連接器.它在連接時是用滑扣來實現(xiàn)的,而DB15連接時是通過螺絲來固定的，常常用于連接粗纜以太網。
3) DIN連接器:在DIN連接器中有不同的針以及針的排列形式,它一般在連接Macintosh 和Apple Talk網絡中使用。
2. 雙絞線連接器
雙絞線連接包括兩種連接器:RJ45和RJ11。RJ是描述公用電信網絡的接口，在以往的4類、5類、超5類，甚至出臺不久的6類布線中，采用的都是RJ型接口。
1) RJ11連接器:是一種電話線類連接器，支持2線和4線，一般用于用戶電話線接入。
2) RJ45連接器:一種同種類型的連接器，插孔式，比RJ11連接器較大，并且支持8線，是標準8位模塊化接口的俗稱，多用于網絡中連接雙絞線。由于它所用電路均為平衡式發(fā)送器和接受器，所以具有較高的共模抑制能力。
3. 同軸電纜連接器
同軸電纜連接器包括T連接頭和BNC連接器及終端電阻。
1)T連接頭：用于連接同軸電纜和BNC連接器。
2)BNC連接器：BayoNette卡口式桶型連接器，用于將網段連接到BNC連接器。通信和計算機市場的急速增長以及通信技術和計算機技術的結合已成為刺激同軸連接器需求增長的主要因素。由于同軸電纜和T型連接器依賴BNC接插件進行連接，因此BNC連接器市場為業(yè)內人士所看好。
3) 終端器：電纜都需要終端器，終端器是一種特殊的連接器，它內部有一個精心選擇的匹配網絡電纜特性的電阻,其中每一個終端器都必須接地。
4)在粗纜以太網中多使用N型連接器，工作站并不直接接入以太網絡中，而是用一個收發(fā)器，通過一個AUI連接器(DIX連接器)連到收發(fā)器。
射頻同軸連接器從連接類型來分，主要有以下三種：
1)螺紋連接型：如：APC-7、N、TNC、SMA、SMC、L27、L16、L12、L8、L6等射頻同軸連接器。這種連接形式的連接器具有可靠性高、屏蔽效果好等特點，所以應用也最為廣泛。
2)卡口連接型：如BNC、C、Q9、Q6等射頻同軸連接器。這種連接器具有連接方便、快捷等特點，也是國際上應用最早的射頻連接器連接形式。
3)直插推連接型：如SMB、SSMB、MCX等，這種連接形式的連接器具有結構簡單、緊湊、體積小、易于小型化等特點。
串行通信方式是被廣泛采用的一種通信方式。在串行通信時，要求通信雙方都采用一個標準接口。ISDN基本接口的連接器均采用ISO8877標準。該標準規(guī)定S接口標準連接器為RJ-45(8芯)，中間4芯為有效芯；U接口連接器無標準，有些廠家用RJ-11，華為采用的是RJ-45，都是中間兩芯有效。數(shù)字傳輸網中G.703接口的連接器一般為BNC(75Ω)或RJ-45(120Ω)，有時也使用9芯接口。USB規(guī)范(通用串行總線)是一種連接標準，它為所有USB外設連接PC機提供了通用的連接器(A型和B型)。這些連接器將取代傳統(tǒng)的各種外部端口，如串口、游戲接口、并口等。
在綜合布線方面，以往的四類、五類、超五類，包括剛剛出臺的六類布線中，采用的都是RJ型接口。從七類標準開始，布線歷史上出現(xiàn)和RJ型和非RJ型接口的劃分。Cat7連接件組合（GG45-GP45標準已在2002年3月22日被一致通過（IEC 60603-7-7），成為7類標準連接件，并可完全兼容目前的RJ-45。
電連接器的選用包含了使用環(huán)境條件、電參數(shù)、機械參數(shù)、端接方式的選用。具體包括電氣參數(shù)要求、額定電壓、額定電流、接觸電阻、屏蔽性、安全參數(shù)、機械參數(shù)、機械壽命、連接方式、安裝方式和外形、環(huán)境參數(shù)、端接方式等等。
三、通信連接器的發(fā)展趨勢
連接技術是當今強勢發(fā)展的熱點，它與移動電話、因特網所使用的信息終端和通信設備市場激烈擴展、光纖通信技術應用領域的不斷擴大緊密相關。從目前的情況看，市場上對能處理通用系列總線產品的高速度的連接器、小型同軸連接器的需求正不斷增加；隨著光通信朝著超高速、大容量、長距離的方向發(fā)展，CATV、光纖局域網和用戶系統(tǒng)的大力開發(fā)和光纖到路邊、到家庭的應用，對光纖連接器的品種規(guī)格和性能也提出更高的要求。未來連接器的研發(fā)總趨勢是朝著低成本、高密度、高可靠度、功能及安裝簡化等方面發(fā)展。 對電連接器而言，廠家都把注意力集中在小外形、窄間距、能處理快速數(shù)字信號型號的研發(fā)，小型化、高頻率、多功能、高功率是電連接器未來的方向。
在活動光纖連接器方面，由于精密陶瓷插針及其研磨工藝的研制成功，徹底解決了光纖的對中難題，使得活動光纖連接器的性能指標大為改善。通對陶瓷插針端面形狀的不斷改進，使接器的指標得到了更大的提高。目前，活動光纖連接器的插入損耗已經達到小于0.2dB, 回波損耗也可達到40dB(PC面)和65dB(APC面)以上，為光纖連接器的廣泛應用奠定了基礎。光纖連接器插頭支撐套管和耦合套筒未來的趨勢將是進一步降低接入損耗，提高回波損耗，并改善連接器的機械耐力和溫度性能。隨著系統(tǒng)速率的不斷提高，PC(物理接觸)型連接器將逐步取代FC(平面接觸)型連接器；對于PC型研磨的工藝也在不斷改進，人工研磨正逐漸被機器研磨所取代。另外，采用斜面連接也是提高單模光纖連接器回波損耗性能的一個有效途徑。
        就光纖連接器的外圍元部件而言，發(fā)展的趨勢是高性能、低成本、小型化、多纖化、安裝密度高、安裝簡便等。從生產規(guī)�？矗B接器的裝配正從工廠走向安裝工程現(xiàn)場，對快速簡易的現(xiàn)場裝配型光纖連接器的需求也越來越多。圖6所示的采用高精度模塑法開發(fā)出的帶有MT套管的低損耗MPO(多纖推拉式)連接器可一次同時接通4、8和12芯光纖，非常有利于高速和高密度數(shù)據傳輸系統(tǒng)的開發(fā)。
         另外，為使插入損耗最小，光纖連接器所用的光纖應當與系統(tǒng)所用的光纖相同，因此隨著新型光纖的應用，必須采用同種光纖的光纜來制造光纖連接器。

［小丫1000 在 2006-11-14 8:12:29 編輯過］

［小丫1000 在 2006-11-14 8:12:45 編輯過］

luckyjim --- 2006-12-23 08:50:03

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我想了解RF連接器方面的測試方法,比如50Ωm,駐波比等,這些參數(shù)與哪些尺寸參數(shù)有關?哪位大俠能幫我,非常感謝.

jinping_fu@163.com

flintfu --- 2007-04-22 17:04:34

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好
flintfu --- 2007-04-22 17:04:52

4

謝謝
flintfu --- 2007-04-22 17:06:06

5

謝謝拉

flintfu --- 2007-04-22 17:07:39

6

謝謝
-- 結束 --