IEC 61169-1-32026 射频连接器 第1-3部分电气试验方法 浪涌耐受性 同轴连接器内置浪涌保护装置 性能要求和试验方法标准立项发展报告

射频连接器第1-3部分：电气试验方法浪涌耐受性同轴连接器内置浪涌保护装置性能要求和试验方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Radio-frequencyConnectors–Part1-3:ElectricalTestMethods–SurgeWithstand–SurgeProtectiveDevicesBuiltinaCoaxialConnector–PerformanceRequirementsandTestingMethods摘要随着第五代移动通信（5G）、物联网、车联网及新一代雷达系统等高新技术的迅猛发展，射频连接器作为无线传输链路中的关键基础元器件，其可靠性与安全性日益受到行业高度重视。在实际电磁环境中，射频系统前端经常遭受雷电冲击、电力系统切换暂态及静电放电等浪涌事件的侵袭，造成设备损坏甚至系统瘫痪。传统的外部独立式浪涌保护方案在体积、插损、阻抗匹配及高频性能方面存在诸多局限，将浪涌保护功能集成于同轴连接器内部的方案应运而生。然而，此类内置浪涌保护装置（SurgeProtectiveDevices,SPD）在电气性能、耐受能力及可靠性方面亟需统一的评价准则。为此，国际电工委员会（IEC）正式发布了IEC61169-1-3:2026标准。本报告对该标准的立项背景、编制历程及主要技术内容进行了系统梳理，重点分析标准中确立的试验方法、性能要求及等级分类体系，并探讨其对射频连接器设计、制造、检验及应用的指导意义。报告还介绍了标准起草过程中主要的参与单位及技术贡献，并对标准实施后的产业影响与技术发展趋势进行了展望。本报告旨在为射频连接器领域的科研人员、工程师及标准化工作者提供参考与借鉴。关键词：射频连接器；浪涌保护装置；IEC61169-1-3:2026；电气试验方法；性能要求；标准化Keywords:Radio-frequencyconnectors;Surgeprotectivedevices;IEC61169-1-3:2026;Electricaltestmethods;Performancerequirements;Standardization1引言1.1研究背景射频连接器是实现射频信号在传输线与设备之间有效连接的核心元件，广泛应用于通信基站、广播电视、航空航天、军事电子及工业检测等领域。近年来，射频系统的工作频率不断提升，功率密度持续增大，系统集成度显著提高，这使得射频前端对电磁干扰和瞬态过电压的敏感度大幅上升。雷电浪涌、电网操作过电压以及静电放电等瞬态事件，可能通过天馈线系统耦合进入射频收发通道，对低噪声放大器、收发开关及功放模块等敏感器件造成不可逆损伤。据相关统计，在基站射频前端故障中，由浪涌导致的失效占比超过30%。传统的浪涌防护方案通常采用在馈线系统中串接独立SPD的方式实现，但该方案引入了额外的插入损耗和电压驻波比（VSWR）劣化，在较高频段尤为明显；同时，独立SPD增加了系统占用空间和连接点数量，也降低了整体可靠性。1.2内置浪涌保护技术的发展将气体放电管、瞬态电压抑制二极管或λ/4短路枝节等浪涌保护元件直接集成于同轴连接器内部，形成"内置浪涌保护装置"的结构方案，可以有效解决上述问题。该技术方案具有以下显著优势：-结构紧凑：省去外置SPD，缩短保护器件与被保护电路之间的距离，降低引线电感效应；-电气性能优：优化内部结构设计可在较宽频带内保持低插入损耗和良好阻抗匹配；-可靠性高：减少连接点，降低因接触不良或安装不当带来的风险；-维护方便：模块化设计，便于更换与维护。1.3标准化需求分析尽管内置浪涌保护连接器的产品已逐步进入市场，但长期以来缺乏统一的国际标准对其电气性能、浪涌耐受能力及试验方法进行规范。不同厂家的产品在标称参数、测试条件及性能判定方面存在显著差异，给用户的选型、比较及验收带来困难。因此，制定统一的标准成为产业界的迫切需求。IEC第46技术委员会（TC46）——"同轴电缆及其附件"长期负责射频连接器和电缆的国际标准化工作，下设的SC46A分技术委员会专门负责射频连接器标准的制修订。鉴于上述产业需求，SC46A于2019年正式启动内置浪涌保护连接器标准的预研工作，最终形成IEC61169-1-3:2026国际标准。2标准编制概况2.1标准的定位与属性该标准由国际电工委员会（IEC）于2026年4月27日正式发布，标准状态为现行有效，语言为英语。标准编号为IEC61169-1-3:2026，采用电子版加密PDF格式发行。2.2标准的主要范围IEC61169-1-3:2026规定了集成于同轴连接器内部、用于射频传输线路浪涌保护的装置的性能要求和试验方法。需要指出的是，标准的内容具有一定的技术指向性，它既涵盖了对连接器射频性能的考核（在集成SPD后需验证其插入损耗、回波损耗等关键指标），也涵盖了对浪涌保护装置自身保护能力的验证（包括标称放电电流、电压保护水平、残压等），并明确了内置SPD与连接器整体在机械、环境及耐久性方面的协同要求。2.3编制历程该标准的编制历经了系统而严谨的程序，其时间脉络如下：-2019年—2020年（预研阶段）：SC46A成立特别工作组（Ad-hocGroup），对内置浪涌保护连接器的技术现状、市场需求及标准空白进行分析调研，形成可行性论证报告；-2021年—2022年（起草阶段）：SC46A正式成立项目组（ProjectTeam,PT），由来自中国、德国、美国、日本等国的专家共同参与标准草案的编制。项目组先后召开6次实体及网络工作会议，就标准框架、关键技术指标及试验条件达成初步共识；-2023年（委员会草案阶段）：形成委员会草案（CD），在SC46A范围内分发征求意见，收到来自11个成员体的共计87条反馈意见；-2024年（草案征询意见阶段）：对CD意见进行逐条处理，形成征询意见草案（CDV），并提交各成员体投票表决，获得高票通过；-2025年（最终草案阶段）：依据CDV投票意见完成最终草案（FDIS）的编制，提交IEC中央办公室进行最终文本审查；-2026年4月27日：IEC61169-1-3:2026正式出版发行。该标准的制定历时约7年，充分体现了IEC标准制修订过程的科学性、民主性和严谨性。3标准主要技术内容3.1术语与定义标准对以下关键术语进行了定义：-同轴连接器内置浪涌保护装置（SPDbuiltinacoaxialconnector）：指集成于同轴连接器内部，用于限制传输线路上瞬态过电压和分流浪涌电流的器件或电路组合。-浪涌耐受性（Surgewithstand）：连接器内置SPD在规定试验条件下承受规定波形和幅值的浪涌冲击而不发生失效的能力。-标称放电电流（Nominaldischargecurrent,Iₙ）：用于分类SPD耐受能力的峰值电流值，采用8/20μs波形。-电压保护水平（Voltageprotectionlevel,Uₚ）：在标称放电电流作用下，SPD端子间呈现的最大电压峰值。-残压（Residualvoltage）：浪涌电流通过SPD时，其两端呈现的电压瞬时值。-插入损耗（Insertionloss）：在规定的频率范围内，接入内置SPD连接器后引起的信号功率衰减量。-回波损耗（Returnloss）：表征连接器阻抗匹配程度的参数，反映信号反射的大小。3.2性能要求标准从以下几个方面规定了内置SPD连接器的性能要求：3.2.1射频性能要求内置SPD的引入不应显著劣化连接器原有的射频传输性能。标准规定：-在规定的频率范围内（典型至6GHz），连接器的插入损耗应满足相应接口标准的要求；-回波损耗应在规定频带内优于给定限值；-连接器的特性阻抗应保持50Ω（或75Ω）的标称值，阻抗不连续性应控制在允许范围内。3.2.2浪涌保护性能要求-标称放电电流（Iₙ）分级：标准将内置SPD按标称放电电流分为若干等级（包括5kA、10kA、20kA等），以适应不同应用场景的需求；-最大放电电流（I_max）：规定SPD能承受的单次最大放电电流峰值；-电压保护水平（Uₚ）：在规定的浪涌波形和幅值条件下，Uₚ不得超过被保护设备允许的最大耐受电压；-残余电压：在规定的浪涌电流下，残压应维持在设定的范围之内。3.2.3机械与环境要求-内置SPD的结构应能耐受规定的机械振动、冲击试验而不发生性能劣化；-连接器在安装SPD后，其机械配合尺寸和接口标准应保持不变；-应满足相应的温度循环、湿热及盐雾等环境试验要求。3.3试验方法3.3.1射频性能试验在接入内置SPD的状态下，使用矢量网络分析仪测量连接器的插入损耗和回波损耗。试验频率范围应根据连接器类型确定，测量结果应与未接入SPD时的参考值进行对比。3.3.2浪涌耐受性试验标准采用组合波发生器产生8/20μs电流波形和1.2/50μs电压波形，分别用于模拟雷电感应浪涌和电力系统操作浪涌。试验时应：-对连接器施加规定次数的正、负极性浪涌冲击（通常各5次）；-冲击间隔应保证SPD有充分的热恢复时间（通常为60秒）；-试验结束后，对连接器的插入损耗、回波损耗及绝缘电阻等进行复测，判定是否满足规定要求。3.3.3耐久性试验标准还规定了内置SPD的寿命试验方法，即在标称放电电流条件下反复施加规定次数的浪涌冲击（如100次或更多），验证SPD的长期可靠性。3.4等级分类体系标准基于浪涌耐受能力、电压保护水平及射频性能等综合指标，将内置SPD连接器划分为多个性能等级，为用户根据应用场景选择适当产品提供了依据。具体等级划分方案见表1。表1内置SPD同轴连接器性能等级分类|性能等级|标称放电电流|电压保护水平|适用频段|典型应用场景||---------|------------|------------|---------|-----------||ClassA|5kA|≤50V|≤3GHz|室内设备、小型基站||ClassB|10kA|≤80V|≤6GHz|室外基站、RRU||ClassC|20kA|≤120V|≤6GHz|宏基站、雷达系统|4主要参与单位介绍IEC61169-1-3:2026标准的制修订工作汇聚了全球射频连接器领域众多优势企业和研究机构的智慧与力量，通过国际协作确保了标准的权威性和适用性。中国电子科技集团公司第四十一研究所是参与该标准制修订工作的核心单位之一。该研究所是我国电子测量仪器和测试技术领域的权威研究机构，长期从事射频微波测试技术、电磁兼容测试技术和计量校准技术的研究。在IEC61169-1-3标准的编制过程中，第四十一研究所的专家团队承担了以下关键工作：-牵头浪涌试验方法研究：依托其在电磁脉冲测试和瞬态测量领域的技术积累，提出了基于组合波发生器的浪涌试验方法框架，并组织开展了多轮实验室间比对试验，为试验方法的可行性和可重复性提供了数据支撑。-组织国内专家研讨：作为IECSC46A国内技术对口单位的核心支撑力量，第四十一研究所多次组织国内射频连接器制造企业、检测机构和高校专家召开专题研讨会，汇集国内行业意见，形成统一的中国提案。-关键技术指标的验证：针对内置SPD在插入损耗、回波损耗与浪涌保护能力之间的矛盾关系，第四十一研究所开展了一系列仿真与实测研究，为标准的指标设定提供了科学的定量依据。例如，其通过大量试验数据确定了不同等级SPD在高频段的插入损耗容限，有效平衡了保护性能与信号完整性之间的折中关系。-标准文本的编制：第四十一研究所专家作为项目组成员，直接参与了标准各阶段文本的起草和修改工作，确保了技术内容的准确性和表述的规范性。此外，德国Huber+Suhner公司、美国AmphenolRF公司、日本HiroseElectric公司等国际知名射频连接器制造商也在标准的编制过程中发挥了重要作用，分别在不同技术领域贡献了各自的工程经验和试验数据，推动了标准的顺利制定和发布。5标准的意义与影响5.1对产业发展的推动意义IEC61169-1-3:2026的发布填补了国际标准在射频连接器内置浪涌保护装置领域的技术空白，具有里程碑意义。其发布将从以下几方面对射频连接器产业产生深远影响：第一，规范和引导产品设计方向。标准明确了内置SPD的基本性能要求和试验方法，使企业在产品研发阶段即有据可依，避免因参数定义不统一导致的设计弯路，有效缩短了产品开发周期。第三，提升用户选型与验收效率。用户在采购内置SPD连接器时，可依照标准的等级分类体系结合具体应用场景选择合适的规格型号，有效降低选型难度和验收风险。第四，便捷国际贸易与工程配套对接。作为IEC国际标准，该标准被各成员国广泛采纳后，为全球范围内的产品互认和贸易便利化奠定了基础。无论是设备制造商还是系统集成商，在跨国项目配套中均可依据统一标准进行技术对接，显著减少因标准差异造成的重复测试和认证成本。5.2对技术发展的引领作用标准制定的过程本身也是对技术现状的全面梳理和对技术方向的战略研判。IEC61169-1-3:2026在起草过程中充分调研了当前主流内置SPD技术路线，包括气体放电管方案、半导体限压方案及混合方案等，对不同技术路线的优劣进行了系统评估。标准的发布将有助于：-引导行业加大对高性能、宽频带、低残压内置SPD技术的研发投入；-促进新型材料（如碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体）在浪涌保护领域的应用探索；-推动射频连接器向小型化、集成化、智能化方向发展。5.3对5G/6G及新基建建设的支撑当前正值全球5G网络大规模建设与6G技术预研的关键时期，基站射频前端的天馈系统对浪涌保护提出了更高要求。IEC61169-1-3:2026为5G基站天馈系统内置SPD连接器的选型、测试和验收提供了统一依据，有力支撑了5G网络的可靠建设和稳定运行。同时，该标准也将为未来6G通信、星地融合网络等新型应用场景中射频前端浪涌保护技术的标准化奠定基础。6结论与展望IEC61169-1-3:2026是射频连接器领域首个专门针对内置浪涌保护装置性能要求和试验方法的国际标准，填补了该领域的标准空白。标准的发布是国际标准化组织顺应产业技术发展趋势、回应市场迫切需求的积极举措，集中体现了近年来射频连接器技术与浪涌保护技术融合创新的最新成果。展望未来，随着通信技术向更高频率、更大带宽演进，以及新型应用场景的不断涌现，IEC61169-1-3系列标准还将在以下方向持续修订和完善：-频率范围的扩展：面向毫米波频段（24GHz以上）的内置SPD连接器技术要求和试验方法有待补充；-新型保护元件的纳入：随着半导体工艺的进步，基于新型材料的SPD元件性能不断提升，需