SMA 단자

**SMA**(*SubMiniature version A*) 단자는 1960년대에 나사형 결합 메커니즘을 갖춘 동축 케이블용 최소형 인터페이스로 개발된 세미 프리시전(semi-precision) 동축 RF 단자다. 이 단자는 50&nbsp;Ω 온저항을 갖는다. SMA는 원래 직류(0&nbsp;Hz)에서 12&nbsp;GHz까지 사용하도록 설계되었으나, 시간이 지나면서 확장되어 18&nbsp;GHz 및 26.5&nbsp;GHz까지 사용 가능한 변형들이 출시되었다. 또한 최대 40&nbsp;GHz까지 작동하는 K-단자와 같이 기계적으로 호환되는 단자들도 존재한다. SMA 단자는 마이크로파 시스템, 휴대용 무선기기 및 휴대전화 안테나에 가장 흔히 사용되며, 최근에는 와이파이 안테나 시스템과 USB 소프트웨어 정의 라디오 동글에도 사용된다. 또한 전파천문학, 특히 고주파수(5&nbsp;GHz 이상) 대역에서 흔히 사용된다.

## 단자 설계
SMA 단자의 인터페이스 치수는 MIL-STD-348에 나열되어 있다. SMA 단자는 직경 인치(6.35&nbsp;mm), 인치당 36나사산의 나사형 배럴을 채택한다. 수형은 평면 간 거리가 인치(0.3125인치 / 7.9&nbsp;mm)인 육각 너트를 갖추고 있어 #6 SAE International 육각 너트와 동일한 렌치를 사용한다.

표준 극성 SMA 수형 단자는 직경 0.9&nbsp;mm의 중심 핀이 내부 나사산이 있는 배럴에 둘러싸여 있으며, 표준 SMA 암형 단자는 외부 나사산이 있는 배럴에 둘러싸인 중심 슬리브를 갖는다. 중심 핀은 RG402 동축 케이블의 중심과 직경이 동일하여 불연속성 없이 연결할 수 있으며, 동축 케이블 자체로 핀을 형성할 수도 있다. 다른 대부분의 단자와 마찬가지로 성별 지정은 가장 안쪽의 전기 구성 요소에 해당한다. 핀과 슬리브의 위치가 바뀐 역극성("RP") SMA 단자도 있는데, "수형" RP-SMA는 내부 나사산 배럴에 둘러싸인 중심 슬리브를 갖고, "암형" RP-SMA는 외부 나사산 배럴과 중심 핀을 갖는다. 자세한 설명은 아래를 참조한다.

섬네일|결합된 SMA 쌍의 단면
SMA 단자는 결합 평면을 따라 접촉하는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 유전체를 사용한다. 단자의 구조와 결합의 가변성으로 인해 단자 임피던스의 반복성이 제한된다. 이러한 이유와 제한된 횟수의 결합 주기에 대해서만 정격이 지정되어 있기 때문에, SMA 단자는 일반적으로 도량형학 분야에는 좋은 선택이 아니다.

SMA 단자는 최대 500회의 결합 주기에 대해 정격이 지정되어 있지만, 이를 달성하려면 연결 시 적절한 토크를 가해야 한다. 이를 위해 인치 토크 렌치가 필요하며, 황동의 경우 3–5&nbsp;in·lbf(0.3 ~ 0.6&nbsp;N·m), 스테인리스강 단자의 경우 7–10&nbsp;in·lbf(0.8 ~ 1.1&nbsp;N·m)로 설정한다. 단자 조립체의 케이블 쪽에도 가끔 평면이 제공되어, 두 번째 렌치를 사용하여 단자가 회전하여 케이블과의 접합부가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한 결합 전에 압축 공기나 가스 먼지 제거 스프레이로 내부 표면의 느슨한 이물질을 검사하고 청소하는 것이 권장된다.

SMA 단자는 일반 가정용 75옴 F형 동축 단자(직경: 수형 인치(11&nbsp;mm) 원형 또는 육각형, 암형 인치(9.5&nbsp;mm) 외부 나사산)와 혼동해서는 안 된다. 사양상 전체적으로 약 2&nbsp;mm 정도의 차이만 있기 때문이다. F형은 어댑터 없이는 SMA 단자와 결합할 수 없다.

## 변형
섬네일|SMA(왼쪽), 3.5 mm(중앙), 2.92 mm(오른쪽) 동축 단자의 사진. 상단: 수형 버전, 하단: 암형 버전. 왼쪽의 SMA 단자에는 3.5 mm 및 2.92 mm 버전에는 없는 유전체(흰색 영역)가 포함되어 있다.

SMA 단자는 일반적으로 DC에서 18&nbsp;GHz까지 모드 프리(mode-free) 동작에 대해 정격이 지정되어 있지만, 일부 독자적인 버전은 26.5&nbsp;GHz까지 지정되기도 한다. 이보다 높은 성능을 위해서는 다른 SMA 유사 단자들이 사용된다. 여기에는 34&nbsp;GHz까지 지원하는 3.5&nbsp;mm 단자와 최대 46&nbsp;GHz까지 사용 가능한 2.92&nbsp;mm(2.9&nbsp;mm, K형 또는 SMK라고도 함)가 포함된다. 이 단자들은 SMA와 동일한 외부 나사산을 유지하므로 잠재적으로 교차 결합이 가능하지만, 정밀 단자는 저급 SMA 단자와 결합할 때 쉽게 손상될 수 있다. 정밀 버전은 적절한 크기의 중심 도체와 함께 공기 유전체를 사용한다.

46&nbsp;GHz를 넘어서는 2.4&nbsp;mm(T형), 1.85&nbsp;mm(V형), 1.0&nbsp;mm(W형) 단자들이 존재한다. 이들은 SMA 단자와 유사하지만 기하학적 구조가 호환되지 않게 설계되었으며, 실수로 결합되는 것을 방지하기 위해 미터 나사산을 사용한다. (다만 2.4&nbsp;mm와 1.85&nbsp;mm 단자는 서로 호환된다.) 이들은 각각 50, 65, 110&nbsp;GHz까지 모드 프리 동작을 제공한다.

## 역극성
섬네일|right|200px|'''그림 2.''' 암형 RP-SMA 단자: 수형 내부 핀 접점이 있는 암형 단자 몸체(외부 나사산). 수형 RP-SMA 단자는 두 측면 모두 반대다 – 암형 내부 슬리브 접점이 있는 수형 단자 몸체(내부 나사산)
역극성 SMA(RP-SMA 또는 RSMA)는 그림 1과 2에 표시된 것처럼 인터페이스의 성별을 뒤바꾼 SMA 단자 사양의 변형이다. 여기서 "역극성"이라는 용어는 단자의 접점 핀 성별만을 의미하며, 신호 극성과는 전혀 무관하다.

암형 RP-SMA 단자는 외부 나사산이 있는 외부 쉘로 구성된 표준 또는 기존 암형 SMA 단자와 동일한 외부 하우징을 갖지만, 중심 수용부가 수형 핀으로 대체되어 있다.

마찬가지로 RP-SMA 수형은 기존 수형처럼 내부에 나사산이 있지만, 중앙에 수형 핀 대신 중심 수용부가 있다. 일반 SMA 단자는 RP-SMA 단자와 호환되지 않는다.
섬네일|SMA 수형 단자, SMA 암형 단자, RP-SMA 암형 단자, RP-SMA 수형 단자

가끔 RP 단자의 성별을 지정하기 위해 반대 관습이 사용되기도 한다. 이 경우 암형 단자는 소켓(또는 슬리브) 접점과 외부 나사산을 갖는다. 사용자는 도면과 사양을 주의 깊게 확인해야 한다.

와이파이 장비 제조업체들은 소비자들 이 추가 이득을 제공하는 안테나를 연결하여 Part 15 규정을 위반하는 것을 방지하기 위해 설계된 연방 통신 위원회(FCC) 등의 특정 국가 규정을 준수하고자 RP-SMA 단자를 널리 사용해 왔다. 그러나 2000년경 FCC는 이러한 단자들을 시중에서 쉽게 구할 수 있는 것으로 간주하게 되었고, 판결을 무기한 연기했다. 2018년 현재 넷기어 및 링크시스와 같은 주요 제조업체들은 여전히 와이파이 장비에 RP-SMA 단자를 사용하고 있다.

## 같이 보기
* RF 단자
* SMB 단자, SMC 단자
* BNC 단자, TNC 단자, N 단자
* 동축 케이블
* 광섬유 커넥터
* MMCX 단자
* MCX 단자
* Hirose U.FL

## 각주

모든 SMA 단자의 크기가 같은가?

## 참고 문헌
* Radio-frequency connectors. Part 15: R.F. coaxial connectors with inner diameter of outer conductor 4.13 mm (0.163 in) with screw coupling – Characteristic impedance 50 ohms (Type SMA). International Standard IEC 60169-15, 1979.
* CECC 22110/111
* Connectors, plug, electrical, radio frequency. Military specification sheet MIL-C-39012.

## 외부 링크

* RF Connector Information by WA1MBA
*  What material are the made of SMA connectors

분류:RF 단자