Connecteurs et assemblages de câbles SMP sont utilisés pour:

• Haute durabilité, selon les besoins dans les environnements à fortes vibrations: Exemples: Véhicules et machines lourdes.  Dans ces situations, il s'agit souvent d'appareils GPS ou d'un module GPS intégré dans un PCBA ou une pile de PCB.
• Connexions haute fréquence (souvent dans la gamme 6-18 GHz, et même jusqu'à 40 GHz pour certaines variantes SMP.

Qu'est-ce que le SMP?

SMP (alias GPO) est un système de connecteur RF/micro-ondes miniature conçu pour une utilisation à haute densité et à l'aveugle. C'est courant dans les modules compacts où SMA/SMB sont trop grands ou ne peuvent pas être filetés. SMP utilise une prise/prise genrée avec des doigts à ressort et un cran pour maintenir l'engagement.

SMP fait partie d'une famille:

• SMP (GPO): le plus courant; valeurs nominales typiques de 26,5 à 40 GHz (selon la note).
• SMPM (GPPO): plus petit, souvent de 40 à 65 GHz.
• SMPS: ultra-mini  spécialisé, jusqu'à ~90 GHz en versions de précision.

(Cet article se concentre sur SMP/GPO.)

Variantes mécaniques que vous rencontrerez

• Style de détente (force de rétention):
  • Détente complète: rétention la plus élevée, idéale pour les chocs et les vibrations, la plus difficile à débrancher.
  • Détente limitée: équilibre entre la prise et l'état de fonctionnement.
  • Alésage lisse (sans détente): accouplement aveugle le plus facile; rétention la plus faible (utilisation dans les applications captives/à balles).
• Adaptateurs « Bullet » (mâle-mâle): permettent le board-to-board, le board-to-chassis ou le blind-mate entre deux prises SMP. Les longueurs effectives standard vous permettent d'ajuster la hauteur de la pile et le flottement.
• Quincaillerie float/guide: de nombreux boîtiers permettent un désalignement radial et axial,  de sorte que les modules peuvent s'accoupler sans fixation précise.
• Styles de lancement: prises PCB à lancement final et latéral; verticales et à angle droit; prises câblées pour queues de cochon; versions à bride/panneau.

Performance électrique (plages empiriques)

• Fréquence: les pièces SMP commerciales sont généralement spécifiées à 26,5 GHz; les nuances de précision et les conceptions à transition courte atteignent ~40 GHz.
• Perte de retour / ROS (VSWR): les  bons assemblages atteignent souvent ≥ 15 à 20 dB RL (≈ ROS ≤ 1,43:1... 1.22:1) au-dessus de la bande prévue; Les pièces haut de gamme peuvent être meilleures.
• Perte d'insertion: dominée par le choix et la longueur du câble. Le connecteur ajoute une petite fraction de dB; Les assemblages courts (par exemple, 4 pouces / 100 mm) ont généralement une très faible perte en dessous de 18-26 GHz.
• Puissance admissible: modeste par rapport aux familles filetées; déclassement avec la fréquence et l'altitude. Pensez à de faibles dizaines de watts CW à des GHz inférieurs sur un câble approprié - utilisez des fiches techniques pour des courbes exactes.

Types coaxiaux couramment associés à la SMP

La SMP est généralement couplée à des micro-coaxiaux semi-rigides ou  à faible perte:

• Semi-rigide:
  • 0,047" (intérieur de taille RG-178, extérieur en cuivre ou CuNi): minuscule, flexible uniquement lorsqu'il est formé.
  • 0,085 » (RG-405) et 0,141 » (RG-402): excellente stabilité et blindage; vous préformez les plis.
• Conformable (formable à la main): tresses/gaines en cuivre étamé qui tiennent une courbure, plus faciles que les vraies semi-rigides, perte légèrement plus élevée.
• Câbles micro-ondes flexibles: diélectriques ePTFE ou PTFE basse densité, tresse/feuille à double blindage; choisis en cas de mouvements ou de vibrations fréquents.

Lequel choisir 

• Pour une stabilité de fréquence et de phase maximale: 0,085 » ou 0,141 » semi-rigide → SMP.
• Pour les boucles de service / manipulations fréquentes: câble micro-ondes flexible de qualité avec prises de sertissage/soudure SMP.
• Pour un usinage serré dans les modules: 0,047" semi-rigide ou micro-flex.

Applications typiques

• Modules RF pour l'aérospatiale et la défense: modules T/R, réseaux phasés, LRU EW/radar: les plateaux d'accouplement aveugle avec balles sont standard.
• Fond de panier Satcom et micro-ondes: interconnexion dense où le filetage n'est pas pratique.
• Montages d'essai et tableaux de charge: accouplement/désaccouplement rapide, sondage à haute fréquence à l'intérieur des boîtiers.
• Prototypes 5G/mmWave et radios compactes: où les cavaliers RF carte-à-carte doivent être petits et reproductibles.

Durabilité et durée de vie

• Cycles d'accouplement: généralement 100 à 500 (varie selon la finition ou la détente). Les interfaces à alésage lisse/balle tolèrent plus de cycles d'accouplement aveugle; La détente pleine conserve le mieux, mais s'use plus rapidement si elle est surutilisée.
• Matériaux/finition: corps en acier inoxydable ou en laiton; contacts souvent  en cuivre béryllium avec de l'or. Restez propre - la contamination dégrade rapidement le RL et l'usure.
• Vibrations/chocs: Le SMP excelle avec les  balles à détente complète ou capturées dans des boîtiers flottants. Pour les plates-formes mobiles, évitez l'alésage lisse à moins qu'il ne soit conservé mécaniquement.
• Environnement: la plupart des variantes prennent en charge –55 °C...+125 °C; vérifiez l'altitude/la puissance pour les limites corona à haute fréquence.

Assemblages de câbles SMP: à quoi ressemble le «bien»

Pour un assemblage court (par exemple, 4"):

• Perte de retour (S11/S22): visez ≥ 20 dB sur votre bande de travail; ≥ 15 dB comme acceptation minimale dans de nombreux laboratoires. S11 ≈ S22 indique une qualité de construction symétrique.
• Perte d'insertion (S21): petite et douce, augmentant avec la fréquence; pas d'ondulations inattendues ni d'encoches profondes.
• Répétabilité: la déconnexion/reconnexion ne doit pas décaler RL/S21 de plus d'un dB ou deux aux bords de la bande. Si c'est le cas, vérifiez l'usure/contamination ou le choix de la détente.

Notes de conception et de construction (pour éviter les maux de tête)

1. Choisissez la détente intentionnellement.
   • Appareils de laboratoire: cran limité pour faciliter l'entretien.
   • Modules mis en service: détente complète + matériel flottant; utilisez des balles pour l'accouplement aveugle.
2. Longueur de la balle et flottement.
   Choisissez la longueur de la balle en fonction de la hauteur de votre pile; autorisez le flottement axial et le désalignement radial de ±° selon les spécifications du connecteur.
3. Sélection du câble = performance.
    Un diamètre plus élevé → perte plus faible et une meilleure stabilité de phase; échangez contre le rayon de courbure et le poids.
4. Règles de qualité de résiliation perte de retour.
   Contrôlez la profondeur de la goupille, la garniture diélectrique, la préparation de la soudure/tresse et la décharge de traction. Des erreurs géométriques mineures se manifestent par une asymétrie S11/S22.
5. Routage.
   Respectez le rayon de courbure minimum (généralement 5 à 10 × de diamètre extérieur pour la flexion; comme formé pour les semi-rigides). Évitez les coudes serrés au niveau du talon du connecteur - utilisez des bottes ou des supports.
6. Propreté.
    La poussière, les huiles de peau ou les débris de placage soulèvent le ROS. Utilisez des écouvillons non pelucheux et des solvants compatibles; capuchon lorsqu'il n'est pas utilisé.
7. Pas de couple!
    SMP est push-on - concevez une rétention mécanique si vous en avez besoin; ne comptez pas sur le joint RF pour transporter des charges de câble.

Liste de contrôle des tests et de l'acceptation

• Balayez VNA (S11/S22/S21) sur la bande cible; vérifiez que les deux extrémités rencontrent la cible RL et que les traces sont lisses.
• Marqueurs ponctuels SWR aux bandes critiques (GPS, cellulaire, Wi-Fi, satcom, radar).
• Test de flexion (le cas échéant): déplacez le câble dans le mouvement attendu tout en observant les paramètres S pour la stabilité.
• Usure par accouplement: après N cycles, vérifiez à nouveau RL; inspectez les ressorts/doigts pour l'usure ou l'évasement du placage.

Avantages et inconvénients par rapport aux alternatives

Avantages

• Très compact, haute densité, compatible avec l'aveuglement
• Prise en charge des hautes fréquences (jusqu'aux ondes millimétriques dans les variantes plus petites)
• Prend en charge le flottement/désalignement avec les balles

Contre

• Puissance et performances PIM inférieures  à celles des grandes familles de threads
• L'usure et l'encrassement ont plus d'impact; durée de vie d'accouplement limitée
• Pas de rétention filetée - nécessite un choix de détente et une conception mécanique appropriés

Guide de sélection rapide

1. Bande: jusqu'à 18/26,5 GHz → SMP; 40-65 GHz → considérer SMPM.
2. Environnement: vibration → détente complète et balles avec flotteur; → de laboratoire à détente limitée.
3. Câble: statique/→ de précision  semi-rigide 0,085/0,141; boucle de service/flexible → flexible à faible perte; espace ultra-restreint → 0,047".
4. Objectifs de spécification: conception pour ≥ 20 dB RL, S21 lisse et marge de déclassement de puissance adéquate.
5. Maintenabilité: bouchage, nettoyage et suivi des cycles d'accouplement.

Benchmarks de performance typiques pour les assemblages de câbles SMP

Un assemblage de câbles SMP performant présentera une très bonne perte de retour sur S11 et S22 sur la bande de fréquence prévue. Voici quelques références typiques et des valeurs acceptables pour des câbles SMP-F de haute qualité:

• Perte de retour (S11, S22): visez  une perte de retour d'au moins 15 dB ou plus sur la bande de fonctionnement. Dans les applications hautes performances, ≥20 dB sont souvent attendus, en particulier aux fréquences GHz inférieures (20 dB RL correspond à ~1 % de puissance réfléchie). Dans la pratique, de nombreux connecteurs de câbles SMP peuvent atteindre une perte de retour de 20 à 26 dB sur une large plage. Par exemple, une certaine terminaison SMP est évaluée pour ~26 dB jusqu'à 8 GHz et ~20 dB jusqu'à 18 GHz, et un connecteur de câble SMP droit est spécifié à ≥23 dB jusqu'à 20 GHz. Ces chiffres indiquent une excellente correspondance (ROS de l'ordre de 1,1 à 1,2:1). Un assemblage atteignant environ 20 dB RL ou plus est considéré comme excellent. Environ 15 dB (ROS ~1,43:1) est généralement acceptable pour de nombreux systèmes à haute fréquence, mais il peut s'agir de la limite inférieure pour les applications strictes. Si la perte de retour tombe à ~10 dB ou moins (≈ ROS 2:1), il s'agit généralement d'un signal d'alarme - cela signifie que ~10 % ou plus de la puissance est réfléchie, indiquant un connecteur inférieur à la normale ou un problème dans l'assemblage.
• Symétrie: Un bon assemblage de câbles SMP doit avoir S11 et S22 qui se chevauchent presque lorsqu'ils sont tracés. En d'autres termes, les deux extrémités doivent avoir des performances comparables. Comme nous l'avons mentionné, tout écart majeur signifie qu'une extrémité n'atteint pas le même point de référence que l'autre. Pour un câble de qualité, vous pouvez voir S11 et S22 rester meilleurs que -20 dB à travers, disons, 6 GHz, et diminuer progressivement à -15 dB à la fréquence maximale. Si l'une des extrémités ne parvient qu'à obtenir -15 dB dans la bande médiane tandis que l'autre est à -25 dB, les performances de l'ensemble ne sont pas uniformes. Les câbles de test haut de gamme (y compris ceux avec des connecteurs SMP ou similaires) sont souvent caractérisés par des courbes S11/S22 très symétriques, indiquant une construction uniforme.
• Perte d'insertion (pour info): Bien que la question se concentre sur S11/S22, il convient de noter qu'un câble de 4 pouces aura une très faible perte d'insertion (S21) – peut-être de l'ordre de quelques dixièmes de dB aux fréquences élevées GHz. Cela signifie que la plupart des pertes de signal ne sont pas dues à la longueur, mais à une inadéquation aux extrémités. Cela met encore plus l'accent sur la perte de retour: avec un câble aussi court, une mauvaise perte de retour pourrait en fait être la principale source de problème de signal (puisque peu de perte est dans le câble lui-même). Par conséquent, il est essentiel de respecter les critères de perte de rendement pour que l'assemblage soit considéré comme « performant ».

En résumé

Un assemblage de câbles SMP de 4 pouces performant dans les tests à haute fréquence montrerait généralement une perte de retour de l'ordre de 20 dB ou plus sur S11 et S22 sur la bande d'intérêt, avec très peu de différence entre les deux extrémités. En pratique, des valeurs telles que « ≥20 dB jusqu'à 18 GHz » ou « ≥15 dB jusqu'à 40 GHz » peuvent être observées sur les fiches techniques, et les techniciens utilisent souvent ~15 dB comme seuil pour un ROS acceptable dans de nombreuses applications. En atteignant ces marques, on s'assure que les réflexions sont minimales, que les connecteurs sont bien adaptés et que l'assemblage de câbles peut être utilisé en toute confiance dans des tests RF exigeants sans introduire d'erreurs de mesure ou de pertes significatives.