Pasternack博客
毫米波互连的考虑因素
无线电和传感应用的总体趋势向更高频率转移，旨在避免由于射频和微波频谱使用率增加而产生的干扰，或利用毫米波硬件可及性日益提高带来的优势。适用于消费、工业、军事、航空航天和卫星通信应用等类似应用。无论形成这种趋势的原因是什么，最后将促进毫米波互连（包括同轴电缆组件、连接器和适配器）以及波导互连需求的增长。此外，与射频甚至微波硬件相比，毫米波硬件的尺寸相对较小，这意味着在通常情况下，需提供更紧凑的互连解决方案，例如探针和平面传输线（微带线、带状线、共面波导、槽线等）。
与低频率不同，毫米波中存在一些经常被忽略或不太引人注意的现象。其中一些包括趋肤效应、非预期传输模式和来自电介质/导体的高射频损耗。传输线和互连通常与其工作频率成几何级数比例，使得这些问题更加复杂。例如，大型同轴连接器的最大截止频率是内部和外部导体的间距和尺寸的函数。该截止频率并不一定意味着同轴连接器不传输更高频率的信号能量，而只是表明它们不再按照规范运行（更高频率信号分量产生了其他传输模式）。
其他考虑因素还有功率容量和击穿电压。由于毫米波互连的射频损耗更高，并且导体和几何尺寸通常较小，因此这些互连的功率容量和击穿电压通常低于专为低频率设计的互连。这可能是一个很复杂的问题，因为高射频损耗意味着可注入系统的功率更少，且在互连长度上会损失更多功率，从而导致有效最大传输范围成比例降低。
这就是在许多毫米波应用中波导经常被选择用于互连的原因。在与同轴或某些平面传输线频率相同的情况下，波导互连通常具有更大的功率容量和更低的损耗。然而，随着表面光洁度成为影响毫米波频率下射频损耗的重要因素，正确加工或涂覆导电表面变得非常重要。因此，对于用于关键或敏感应用的毫米波互连，导体通常具有贵金属涂层，尤其是金，因为金具有耐腐蚀性和出色的导电性。毫米波互连中的高射频损耗也来自电介质，因此电介质的选择是毫米波设计极其重要的一个方面。
毫米波应用在设计上通常采用波导互连或专用电缆组件的另一个原因是应对接线员在进行物理连接时所遇到的挑战。例如，对于射频和微波同轴，具有一定技能和经验的接线员可以在不使用特殊工具的情况下正确进行射频连接。然而，在毫米波频率下，连接器和组件的尺寸和公差通常决定了对精密机器组装的需求。对于某些接线员来说，仅仅是将毫米波同轴连接器连接在一起也可能具有挑战性，因此，精密索引电缆组件的使用越来越普遍。能够在相同或更小的连接器占用空间中容纳更多的射频互连是这些专用电缆组件得到广泛使用的另一个原因。
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