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Si vous travaillez avec des signaux analogiques à des fréquences supérieures à l'audio le plus basique, il est probable que vous ayez quelque part une boîte d'adaptateurs coaxiaux. Vous en aurez besoin, car il y a de fortes chances que votre banc soit équipé d'instruments, d'appareils et de modules dotés d'une variété ahurissante de connecteurs. En faisant communiquer tous ces appareils disparates entre eux, vous avez probablement un passé coupable : à un moment donné, vous aurez créé un monstre impie d'interface coaxiale en reliant plusieurs adaptateurs ensemble pour obtenir la combinaison souhaitée de connecteur d'entrée et de sortie. Ne vous inquiétez pas, votre secret est en sécurité avec moi.

Il existe une grande variété de facteurs qui déterminent le choix du connecteur RF sur un équipement. Vous pourriez imaginer que le plus important serait la spécification physique et électrique du connecteur lui-même, mais d'autres facteurs tels que la politique de conception de l'entreprise, la norme acceptée dans un domaine particulier et les préférences personnelles du concepteur entrent en jeu. Cet article examinera certains des différents types de connecteurs et tentera d'expliquer certains de ces choix.

Avant d'examiner les connecteurs individuels, il convient d'examiner une vision beaucoup plus large de ce que fait un connecteur RF et de la raison pour laquelle il est conçu d'une manière particulière. Et pour cela, il faut parler brièvement de l’impédance caractéristique sans trop s’enfoncer dans les preuves mathématiques qui retiennent les étudiants en première année d’ingénierie électronique.

Alors, imaginez un morceau de câble coaxial infiniment long traversé par des RF. Si vous deviez mesurer de manière non invasive la tension et le courant RF, vous pourriez alors calculer une impédance en ohms de la même manière que vous le feriez pour une résistance dans un circuit CC. Dans un câble coaxial théorique parfait, ce chiffre d'impédance sera le même quelle que soit la fréquence ou la tension RF ; cela dépend des propriétés physiques du câble coaxial lui-même, des dimensions des conducteurs et des propriétés diélectriques de ses composants non conducteurs.

Si vous connectez quelque chose au coaxial dans le paragraphe précédent, il doit être conçu pour présenter la même impédance que l'impédance caractéristique du coaxial. Si une impédance différente est présentée, une partie des RF sera réfléchie vers le câble coaxial, l'impédance totale du système sera modifiée et une perte de signal se produira. Du point de vue du signal RF, tout ce que vous y connectez devrait ressembler électriquement à un peu plus de câble coaxial.

Voilà en résumé le problème auquel sont confrontés les concepteurs de connecteurs RF : s'assurer que leur produit présente dans toutes ses parties exactement la même impédance que celle du câble coaxial qu'il connecte. Électriquement, il doit donner l'impression que le connecteur n'est pas là : un morceau de câble coaxial ininterrompu à la fréquence de fonctionnement souhaitée.

Pour obtenir cette parfaite adaptation d'impédance, le concepteur d'un connecteur RF doit s'assurer que le diamètre interne de la coque extérieure, le diamètre du conducteur central et les propriétés diélectriques de l'isolant sont tels qu'à tout moment du trajet du signal, l'impédance caractéristique est le même. Si vous deviez scier un connecteur RF hautes performances typique en deux dans le sens de la longueur, vous le verriez en action. Un grand soin a été pris pour atteindre cet objectif.

Il convient cependant de mentionner que parfois cet objectif d'impédance constante n'a pas été poursuivi. Les connecteurs populaires ont l'habitude de rester utilisés pendant de nombreuses décennies, c'est pourquoi vous en rencontrerez quelques-uns, comme la prise d'antenne Belling-Lee sur les téléviseurs européens ou le désormais nommé de manière inappropriée « UHF » que vous verrez sur les radios HF. sont des conceptions vraiment anciennes conçues avant que le mécanisme de l'impédance caractéristique ne soit pleinement compris. Ou dans le cas du connecteur phono « RCA », une conception tout aussi ancienne dont les racines se trouvent dans l'audio et dont les propriétés RF n'intéressaient pas ses créateurs.

Il existe une myriade de styles de connecteurs coaxiaux, à la fois obsolètes et toujours sur le marché. Certains d’entre eux ont des applications très spécifiques tandis que d’autres sont destinés à un usage général. Heureusement, parmi cet énorme catalogue, seuls quelques styles sont devenus suffisamment populaires pour que vous puissiez les rencontrer couramment. Ainsi, lorsque nous examinons en détail les connecteurs individuels, nous n'avons besoin de considérer que quelques exemples.