如何降低射频同轴连接器电压驻波比
附件剩余VSWR超标。试想用这样的测试系统测出的数据能够准确吗?但是,这些缺陷又常常被忽略,总认为测试系统是标准的,把注意力放在被测射频连接器上。所有这些,都不能真实的反映出产品的VSWR性能。
2.9 生产加工不当漏检带来的影响
尽管目前很多企业都在贯标,施行质量控制保证体系,非常重视质量问题,但是常常由于种种原因,生产出的产品零件,不能保证100%的零件都不存在问题,这些存在局部缺陷的零件,装配到产品上,就会影响产品的VSWR。生产线上常发现的缺陷有:
a、产品内腔深处阶梯间距尺寸超差、直径尺寸超差等;
b、产品内腔阶梯处存在峰边、卷边、大毛刺、残余铜屑等;
c、产品内腔倒角不均、不同心、偏大或偏小尺寸角度超差等;
d、开槽、打孔尺寸超差;
e、产品内腔表面粗糙度差,尤其在接触表面上存在刀纹、振纹等。
以上这些都会对连接器的VSWR带来不良影响。
3、降低射频连接器VSWR的途径和措施
降低射频连接器的VSWR,必须贯穿产品形成的全过程,即从产品的设计、生产加工、装配、测试检验过程中,针对不同阶段,关注点不同,具体问题具体分析,采取降低电压驻波比措施,精心设计是奠定低VSWR的结构基础,精心加工,装配是实现结构设计的保证,良好的检测设备才能客观地反映产品的真实性能。
3.1. 做好设计控制,体现降低VSWR措施
设计确定了产品结构,产品结构决定了产品的VSWR性能。产品结构是否能满足低VSWR要求,关键是产品的结构设计的合理性。
3.1.1. 做好设计方案论证。从不同结构设计方案中,优选理论上认为是低VSWR的方案,即满足尽可能消除上文中阐述的影响VSWR的因素,从设计方案中体现降低VSWR的措施。
3.1.2. 做好总体结构设计。按照基本设计三原则,进行总体结构设计,确定最佳设计方案,针对具体产品结构,降低产品的VSWR;并坚持在射频电流的通道上保持尽可能小的导体电阻和接触电阻。当产品结构初步确定后,导体电阻和接触电阻就是影响产品电气性能的关键因素。应选用电导率尽可能小的导体材料和镀层材料;在电流通道上接点越少越好,即零件越少越好。当接点不可避免时,应尽可能扩大接触面积,加大接触压力,提高表面光洁度;尽可能减少阶梯,不可避免时,在满足机械性能条件下,阶梯越小越好。
3.1.3. 做好补偿设计。对有不连续电容处应进行补偿设计,并做好计算正确无误,准确应用相关公式,要验算尺寸键,符合产品标准界面尺寸要求。
3.1.4. 控制机械加工尺寸公差。对于影响VSWR的关键尺寸,可参考标准试验连接器的相关尺寸公差。针对本单位机械加工设备和人员素质构成的机加能力,选取尺寸公差,尽可能做到既能达到降低VSWR的目的,又不增加生产成本适合批量生产的尺寸公差要求。
3.1.5. 合理选择适用材料和镀层。为保证较低的接触电阻和良好的导电性能、和较低的损耗,选择导电率低、弹性好的内、外导体材料,以及合适的镀层;选择高频性能稳定,线涨系数小的绝缘介质材料。例如:聚四氟乙烯(PTFE)。
3.1.6. 合理确定表面粗糙度。对影响VSWR的接触面和传输腔体表面粗糙度尽可能地高,例如,其它表面可略低些,注意锐边倒钝,避免尖峰,尤其是在传输腔体内部。
3.1.7. 合理确定形位公差。对同轴传输线来说,一定要标注同轴度公差。同轴度公差直接影响VSWR,当部件需要焊接时,注意保证垂直度公差,在平面上多孔定位时,应注意位置度。在设备条件允许的情况下,可以选择较严的形位公差。
3.1.8. 开槽、打孔应适宜。对内、外导体接触部位的开槽,为增大接触面积可多开槽,为减少对直径变化的影响,可开窄槽,避免增大对VSWR的影响,可不开槽。外导体因各种原因需开孔时,在满足工艺需要的前提下,开孔直径越小越好。当内、外导体上的槽宽增大,孔径增大时,则对VSWR的影响也就大。
3.1.9. 消除空气隙的影响。在绝缘支撑段,由于尺寸公差的影响或设计不当,往往会存在空气隙。金属表面和介质间的空气隙对该处的介电常数发生变化,因而引起该处的特性阻抗变化,影响产品的VSWR,应采用压配合的方式和保持重量不变的方式消除空气隙。
3.1.10. 必要时,要验算绝缘支撑的厚度,合理确定绝缘支撑在连接器中的轴向位置。尽可能避免应用双支撑、多支撑。采用降低相对介电常数的措施时,做好相对介电常数的计算和验算,在保证机械性能的前提下,绝缘支撑的厚度越薄越好,相互之间的距离越大越好。
3.2. 老产品改进
任何产品都有一定的适用范围和使用寿命,随着科技的发展和设备系统的需要,早期的一些产品VSWR性能不能满足新系统、新设备的需要。需要降低V
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