一種新型大功率小型化的射頻連接器IEC61169-53（S7-16型）國際標準已于2015年9月由IEC/TC46國際電工委員會組織批準并發布，已成為一項正式的國際標準。本文就該標準的起草背景，以及該標準與原有同類和相近的國際標準IEC61169-4（7-16型）、IEC61169-11（4.1-9.5型）、IEC61169-54（4.3-10型）其相同與不同之處做出了分析比較與說明；同時，本文對該標準所衍生出的快插兼容及現場快速防水封裝方法也作了簡要介紹。
一、背景
該標準是于2012年由吳通控股集團股份有限公司和中國電子技術標準化研究院聯合提出的。射頻連接器是一種移動通信系統不可缺少的射頻互連器件，又是一種端口電子元件；必須滿足國際市場范圍的互連互換。然而，隨著近幾年來全球移動通信事業的迅猛發展，其產品小型化的要求更是日趨高漲，尤其是7-16型大功率連接器的小型化，實為一個空白。但是，出于對大功率小型化的需求，業內則普遍將IEC60169-11（4.1-9.5型）射頻連接器冒稱為Min-DIN；隨后出現的IEC60169-54（4.3-10型，其正式國際標準仍在進行中）也被稱之為Min-DIN。然而，按早期1975年所發布的國際標準（IEC60169-4）所規范的7-16型射頻連接器，歷史上則一直簡稱為DIN型連接器。因此，該標準的批準和發布實屬真正意義上的Min-DIN。
在本文以下的分析比較中，您可以看到7-16型與S7-16其電氣特性完成相同，而S7-16型與4.1-9.5型（和4.3-10型）則在電氣機械等特性，以及應用場合等方面有許多不同之處，而區別這些不同對于我們高效合理的選型與應用是非常必要的。
二、S7-16型射頻連接器及其衍生產品
S7-16型射頻連接器其界面為螺紋連接的結構，其衍生產品增設了快插連接結構；其外導體內徑為16mm，內導體外徑為7mm，特性阻抗50Ω；當螺紋連接時為M22×1，當快插連接時為若干個滾珠，即S7-16型母頭端具備螺紋剛性連接和滾珠彈性連接的雙重性。
兩種形式的連接結構與安裝方式 詳見圖1。
圖1、兩種形式的連接結構與方式
從上述圖1中可見：
1、兩種連接結構中的母頭均為同一個構件，設置有外螺紋和滾珠槽面，支持螺紋連接（借助板手工具）和快插連接（僅單徒手）的雙重性安裝方式；
2、在螺紋連接結構中，其電氣連接為軸向剛性接觸；而在快插連接中，其電氣連接為徑向彈性接觸。
3、快插連接結構應用了若干個滾珠，其連接的可靠性和快捷性有了保證；避免了三角卡簧結構在擺動拉力試驗下出現脫落的現象。
三、與7-16型（IEC61169-4）的差異
1、主要特性方面比較詳見表1。
表1、S7-16型與7-16型主要特性方面的差異
| 主要特性 | 7-16型 | S7-16型 |
| 特性阻抗 | 50Ω | 50Ω |
| 電氣接觸形式 | 剛性接觸 | 剛性接觸//彈性接觸 |
| 頻率范圍 | 7.5GHz | 7.5GHz @彈性接觸 8.0GHz @剛性接觸 |
| 射頻功率 | 1.2KW @1GHz 0.85KW @2GHz |
1.2KW @1GHz 0.85KW @2GHz |
| 回波損耗 | ≤20.8dB | ≤20.8dB |
| 屏蔽效率@1GHz | ≥114dB | ≥114dB |
| 互調@2×20W | ≤-168dBc | ≤-168dBc |
| 鎖緊機構 | 螺紋 | 螺紋//滾珠 |
| 連接機構強度 | ≥1000N | ≥1000N |
| 正常連接力 | 18N.m～28N.m | 18N.m～28N.m @螺紋 ≤45N @滾珠 |
| 連接耐力矩 | ≥30N.m | ≥30N.m |
| 機械壽命 | ≥500次 | ≥500次 |
| 防護等級 | IP68 | IP68 |
從表1中可見：
僅電氣接觸形式、鎖緊機構和正常連接力矩不同（見表1中紅字所示），其余均相同。
2、外形尺寸及重量方面的比較詳見表2和圖2。
表2、S7-16型與7-16型外形尺寸及重量方面的差異
| S7-16特點 | 典型值 | 下降或提升幅度 |
| 更小的外形尺寸 | 25.4mm×25.4mm | 下降20%～40% |
| 更小的體積及重量 | 46g | 下降30%～40% |
| 更小的安裝尺寸 | 18.2mm×18.2mm | 下降27% |
| 更小的安裝密度（中心距） | 28mm | 提升20% |
| 注：當不便于更改設備面板尺寸時，也可以選擇不更改連接法蘭安裝尺寸，而僅將接口部分由7-16型升級為S7-16型即可。 | ||
圖2、安裝密度的圖示
從表2和圖2中可見：
S7-16型連接器在外形尺寸及重量、安裝中心距均有顯著的下降，從而使安裝密度得到了顯著的提升。
四、S7-16型與4.1-9.5型及4.3-10主要特性方面的差異
S7-16型與4.1-9.5型和4.3-10型連接器雖然特性阻抗均為50Ω，但由于外導體內徑和內導體外徑—這個重要參數的不同，所以，其它射頻傳輸特性也就大相徑庭。又由于4.1-9.5型和4.3-10型的外導體內徑和內導體外徑基本接近，所以，其4.1-9.5型和4.3-10型的射頻傳輸特性也基本相同。
為了便于簡要分析問題，我們選擇S7-16型與4.3-10作出了如下對比，詳見表3。
表3、S7-16型與4.3-10型的差異
| 主要特性 | S7-16 | 4.3-10 | 備注 |
| 特性阻抗 | 50Ω | 50Ω | |
| 電氣接觸形式 | 剛性接觸//彈性接觸 | 彈性接觸 | |
| 頻率范圍 | 7.5GHz @彈性接觸 8.0GHz @剛性接觸 |
6.0GHz | |
| 射頻功率 | 1.2KW @1GHz 0.85KW @2GHz |
0.7KW @1GHz 0.5KW @2GHz |
|
| 鎖緊機構 | 螺紋//滾珠 | 螺紋//三角卡簧 | 三角卡簧的缺陷是在擺動拉力試驗中脫落。 |
| 互調@2×20W | ≤-168dBc | ≤-168dBc | 剛性接觸通常優于彈性接觸。 |
| 內導體接觸電阻 | ≤0.4mΩ | ≤0.8mΩ | |
| 外導體接觸電阻 | ≤0.2mΩ | ≤1.2mΩ | |
| 絕緣電阻 | ≥10G | ≥5G | |
| 海平面耐電壓 | 4.0kV | 2.5kV | |
| 海平面工作電壓 | 2.7kV | 1.8kV | |
| 屏蔽效率@1GHz | ≥114dB | ≥110dB | |
| 注：由吳通控股集團研發中心推出的Q4.1-9.5型系列連接器，為原4.1-9.5（IEC61169-11）同樣實現了上述圖1中所描述的連接結構及安裝方式。 | |||
從表3可見：S7-16型與4.3-10型除特性阻抗和互調指標基本相同外，其它特性及額定值均有很大的差異。因此，其應用場合也就不同；不能將其混為一談，以防止不合理的應用。
五、S7-16增設了現場快速防水封裝的設計
1、實現了連接器2秒鐘快速連接；
2、實現了現場2秒鐘全面的快速封裝。
3、由于實現了對連接器的全面封裝，所以，可以免除對室外連接器的表面噴塑料處理，從而進一步降低了用戶的成本。詳見圖3與圖4，以及圖5與圖6。
圖3、與設備間的快速連接
圖4、與設備間的快速分離
圖5、與電纜間的快速連接
圖6、與電纜間的快速分離
六、本文綜述
1、本連接器IEC61169-53具有與7-16（IEC61169-4）相同的射頻傳輸特性，以及機械性能和環境性能，填補了現有國際標準射頻連接器型譜中一項大功率小型化的空白，是真正意義上的Min-DIN，另外快插兼容Q4.1-9.5連接器也已登陸市場，為用戶提供了更佳的射頻互連系統解決方案。
2、具有螺紋剛性接觸或滾珠彈性接觸的兩種插合方式，改善和提升了傳統射頻互連的傳輸質量，以及用戶工作效力。
3、具有快速連接和快速全面防水封裝特性，可以免除對室外連接器的表面噴塑料處理，從而進一步降低了用戶的成本。
4、相比同類產品相比可提升效益10%～40%，可降低成本5%～30%；是移動通信射頻連接器理想的更新升級產品。
作者：陳國華 劉建業 梁國，吳通控股集團股份有限公司
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