同軸連接器之間未必彼此相容，瞭解差異以免付出高昂的代價

測量儀器採用 3.5 mm 連接器，而同軸纜線採用 2.92 mm 連接器：彼此看似相容。這會對測量產生何種影響？您可以連接使用 SMA 連接器的儀器嗎？會不會損壞輸入連接器？歡迎來到光怪陸離的連接器配接世界，只要稍有不慎，昂貴儀器上的輸入連接器就可能報廢，需要支付高昂的維修費。如何避免這樣的錯誤呢？

設計連接器系列時，通常都會事先考慮連接器的相容性。這個過程通常相互借鑒，新的連接器會根據先前成功的既有設計進行設計，以提高連接器的頻寬和電氣效能。但即使要顧及相容性，也須小心謹慎，以免發生無謂的損壞。注意一些簡單的程序，可幫您省下高昂的維修費。

連接器品質等級

同軸連接器一般會按照特定的品質等級或類別進行設計和製造。連接器有三個等級：計量級、儀器級和生產級。

計量級連接器按照最高的精密度與品質標準製造。這種等級的連接器用於測量校準標準用途，需達到最高的準確度與精密度，且需具備符合國家標準的追溯性。在此連接器等級中，配接介面受到嚴格控制，間隙、扁平度和引腳深度皆秉持最嚴密的容差。此類連接器的成本最高。

中等連接器品質等級是儀器級連接器。這個等級的連接器用於儀器，其特徵是具有良好的可重現效能，並能進行準確測量，且具有良好的訊號完整度。這些連接器常用於實驗室專用的測試與測量設備中。儀器級連接器通常提供最長的使用壽命，額定的配接操作次數也最多。

品質等級最低的連接器是生產級或商業級連接器。此類連接器通常用於生產與製造。其預定用途就是以組裝簡便性及低成本為主要考量的一般現場應用。其機械容差比其他品質等級寬鬆許多。這些連接器的配接操作次數通常更為受限，成本通常也最低。

可互換的連接器類型

表 1 列出常見的儀器用 50 Ω 同軸連接器。備註欄列載其相容性。

表 1：儀器常用同軸連接器的特徵與相容性。(表格來源：Art Pini)

相容性分為兩大層面。第一個屬於機械性：連接器是否互相接合？第二個屬於電氣性：連接器的頻寬和阻抗是否互相匹配，確保訊號的完整性？

IEEE 287 標準所指定的連接器屬於計量級或儀器級連接器。MlL-STD-348 指定的 SMA 連接器屬於生產級連接器，但有些製造商會提供機械容差更為嚴密、頻寬更大的「精密」版連接器。

此表格的重點在於，不同品質類別的連接器配接時要小心謹慎。

2.4 mm 和 1.85 mm 連接器都屬於儀器級，因此可以配接。請注意，此配接情況下的頻寬會降至 2.4 mm 連接器的較低頻寬，即 50 GHz。

配接 3.5 mm 和 2.92 mm 連接器時也是如此，頻寬會降至 33 GHz。

不同品質等級連接器的配接

SMA 連接器屬於生產級連接器，機械容差不像儀器級連接器那麼嚴密。有個常見的問題在於，SMA 插頭中心引腳的直徑或長度可能不同於 3.5 mm 或 2.92 mm 規格；這可能會損壞插座。配接元件若無法正確接合，將會影響介面的電氣完整性，導致配接不良及反射。也有可能發生其他問題，包括同心率超出規格和表面處理不佳。

同心率是指引腳在連接器本體內的居中性。當引腳超出容差且偏離中心時，可能會導致插座觸點彎折而無法用於後續配接。

配接元件的表面處理應平滑，沒有凹痕、凸起點、毛刺或灰塵。表面若有缺陷，可能會導致電氣配接不良及訊號反射。

預防損壞的簡單規則

遵循以下簡單規則，就可避開代價高昂的錯誤：

1.使用連接器保護器來保護儀器連接器。連接器保護器是一種同軸插頭對插孔的配接器，額外安裝在儀器連接器和外部環境之間。如果連接器保護器受損，可用相對較低的成本輕易更換。

若是 3.5 mm 連接器，可使用的同軸配接器包括 Carlisle Interconnect Technologies 的 TMA-5MS-5FS-00 3.5 mm (公) 對 3.5 mm (母) 同軸配接器等等 (圖 1)。

圖 1：TMA-5MS-5FS-00 是一款 3.5 mm 同軸配接器，可作為連接器保護器，以保護儀器連接器。(圖片來源：Carlisle Interconnect Technologies)

若是 2.92 mm 連接器，可的同軸配接器包括 P1dB Inc. 的 P1AD-29MF 2.9 mm 插頭對 2.92 mm 插孔同軸配接器等等 (圖 2)。

圖 2：P1AD-29MF 配接器可作為 2.92 mm 同軸連接的連接器保護器。(圖片來源： P1dB Inc.)

2.檢查 SMA 連接器是否有灰塵、中央引腳是否筆直，且同心引腳是否對齊。

3.使用酒精和無絨棉花棒仔細清潔兩個連接器。

4.對齊中央引腳和插座後輕輕配接，直至牢牢就位。

5.用手轉動連接器螺帽，確保配接連接器接合，轉動連接器本體時，小心別兩者相對轉動。用手鎖緊螺帽。

6.使用 Copper Mountain Technologies CMT TW-S (圖 3) 等扭力扳手，確保達到正確的扭力規格。如果連接器的扭力規格不同，應使用兩種扭力規格中較小者。確保連接器本體在鎖緊過程中並未轉動。

圖 3：CMT TW-S 等扭矩扳手可用於確保正確連接。如果連接器的扭矩規格不同，請使用兩種扭矩規格中較小者。(圖片來源：Copper Mountain Technologies)

結論

同軸連接器也許看似相容，但有時並非如此，因為等級有所不同且尺寸也略有差異。遵循上述的簡單規則，就可保護儀器的連接器，並確保良好的測量品質。