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      射頻同軸連接器失效原因淺析以及改進措施
      來源:www.jeewooi.com 發布時間:2021年09月09日

      由于射頻同軸連接器的應用幾乎滲透到國民經濟的各個部門,其可靠性也越來越引起人們的關心和重視。今天華達電子針對射頻同軸連接器失效模式進行了分析。

      1、內導體的不良接觸導致的失效

      相對于外導體,尺寸較小,強度較差的內導體更容易造成接觸不良而導致連接器失效。內導體之間多采用彈性連接方式,如插孔開槽式彈性連接、彈簧爪式彈性連接,波紋管式彈性連接等。其中插孔開槽式彈性連接結構簡單,加工成本低廉,裝配方便,應用范圍最為廣泛。

      改進措施:插孔和插針的配合是否合理,我們可以利用標準規插針和插孔內導體配合時的插入力和保持力的大小來進行衡量。如對于N型連接器,直徑Φ1.6760+0.005標準規插針與插孔配合時的插入力應≤9N,而直徑Φ1.6000-0.005標準規插針和插孔內導體配合時的保持力≥0.56N。因此我們可以以插入力和保持力作為一個檢驗標準,通過調整插孔和插針的尺寸和公差,以及插孔內導體的時效處理工藝,使插針與插孔之間的插入力和保持力處于一個合適的范圍。


      2、外導體的不良接觸導致的失效

      為保證電氣和機械結構的連續性,外導體接觸面之間的力一般都很大。以N型連接器為例,當螺套的擰緊力矩Mt為標準的135N.cm時,由公式Mt=KP0×10-3N.m(K為擰緊力矩系數,此處取K=0.12),可以計算出外導體受到的軸向壓力P0可達712N,如果外導體的強度較差,就有可能造成外導體連接端面磨損嚴重甚至變形潰縮。例如SMA連接器陽頭外導體連接端面的壁厚較薄,僅0.25mm,所用材料多為黃銅,強度較弱,連接力矩稍大,連接端面就可能被過度擠壓產生變形,損壞內導體或介質支撐;且連接器外導體的表面通常都有鍍層,較大的接觸力會破壞掉連接端面的鍍層,導致外導體之間的接觸電阻增大,連接器電氣性能下降。另外如果射頻同軸連接器的使用環境比較惡劣,一段時間后,外導體的連接端面上就會沉積一層灰塵,這層灰塵使外導體之間的接觸電阻激增,連接器的插入損耗變大,電氣性能指標下降。

      改進措施:要避免連接端面變形或過度磨損導致外導體不良接觸,一方面我們可以選用強度更高的材料來加工外導體,如青銅或不銹鋼;另一方面也可以加大外導體連接端面的壁厚,以增加接觸面積,這樣在施加同樣連接力矩的情況下,外導體連接端面單位面積上的壓力就會減小。如一種改進型的SMA同軸連接器(美國SOUTHWEST公司的SuperSMA),其介質支撐的外徑由普通SMA的Φ4.1mm減小為Φ3.9mm,外導體連接面的壁厚相應增大為0.35mm,機械強度提高,從而增強了連接的可靠性。在存放和使用連接器時要保持外導體連接端面的清潔,如上面有灰塵,可用酒精棉球擦洗干凈。需要注意的是擦洗時應避免酒精浸到介質支撐上,且要等酒精揮發完畢后才能使用連接器,否則會因為酒精的混入,引起連接器的阻抗改變。

      3、介質支撐不能良好的支撐內導體導致的失效

      介質支撐作為同軸連接器的一個組成部分,起著支撐內導體、保證內外導體之間的相對位置關系等重要作用。其材料的機械強度、熱膨脹系數、介電常數、損耗因數、吸水率等特性對連接器的性能都有著重要的影響。足夠的機械強度是對介質支撐最基本的要求,在連接器的使用過程中介質支撐要承擔來自內導體軸向的壓力,如果介質支撐的機械強度太差,在互連時就會產生變形甚至損傷;而如果材料的熱膨脹系數過大,當溫度變化程度較大時,介質支撐就可能會過度膨脹或收縮變形,造成內導體松動、脫落,或與外導體不同軸,同時還會引起連接器端口尺寸的改變。而吸水率、介電常數、損耗因數則影響連接器的插入損耗、反射系數等電氣性能。

      改進措施:根據連接器的使用環境、工作頻率范圍等結合材料的特性,選擇合適的材料來加工介質支撐。

      上述便是陜西華達電子為大家分享的射頻同軸連接器失效原因淺析以及改進措施的所有內容,希望我們的分享對大家有所幫助,如果大家還想要了解更多有關連接器方面的知識請持續關注我們。

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