分米波法兰连接器的结构设计特点及方法

结构。对于共面补偿结构具体尺寸的确定，其它文章多次给出，这里不再述之。

过渡设计这里是指由连接器到配接电缆之间的过渡结构设计。分米波法兰连接器配接的馈线多为半空气介质皱纹导体的射频同轴电缆，如图4中b、c所示。由连接器到同轴电缆，要实现由空气介质过渡到有螺旋支撑的半空气介质，内导体由表面光滑的内导体过渡到表面粗糙度较差的导体或皱纹导体，外导体由光滑的内表面过渡到皱纹外导体，这些状况必然要引起不连续电容，造成反射。对此必须进行补偿设计。其方法通常是在接近配接电缆处设置一个用绝缘材料制成的补偿环，使得该处相对介电常数εr数值介于空气和半空气介质之间，起到"缓冲"过渡作用。若连接器的外导体内径与电缆的外导体内径相差悬殊，则要考虑应用另一种补偿方法，即合理选择金属衬套的内径或采用阶梯过渡的补偿方法，达到降低电压驻波比的目的。

 图4a、实芯聚乙烯绝缘同轴电缆

图4b、较小功率半空气介质皱纹导体同轴电缆

1. 内导体2. 绝缘体3. 外导体4. 护套

图4c、较大功率半空气介质皱纹导体同轴电缆

5、配接电缆结构

连接器的基本功能之一是起到连接电缆的作用。由于半空气介质皱纹导体同轴电缆(图4中b、c)的结构与通常的实芯聚乙烯射频同轴电缆(图4中a)的结构不同，因而法兰连接器的电缆夹紧装置的结构设计也与常规不同。必须适应半空气介质皱纹导体的特点。结构设计的指导思想是：1)可靠的电接触；2)阻抗匹配；3)足够的机械连接强度，具有一定的抗拉拔、抗扭转的能力；4)密封、防水；5)安装方便，成本低等。目前分米波法兰连接器采用的配接电缆的结构如图5所示。

图5a图5b

a.1 壳体2.螺套3.护线套4.电缆夹5.压环6.密封圈7.垫圈
b.1 壳体2.连接螺栓3.衬套4.补偿环5.密封圈6.螺套7.注胶孔

图5、电缆夹紧装置的结构

图5中a图的结构是国内L27、L36、L52等米波段大功率同轴连接器常用的结构，有些资料已介绍，这里不再多述。b图是目前国内外常采用的结构。由图可见，该结构利用皱纹导体本身螺旋形皱纹的特点，内外导体都采用了带有梯形螺纹的螺套可与电缆内外导体紧密配合，增大了连接的机械强度。把电缆的外导体在螺套端部翻边，通过螺纹或法兰螺栓使连接器衬套和电缆外导体紧密相连，形成可靠电接触。为了保证密封，防止连接器与电缆配接处沿外导体漏气和防止水分和潮气沿电缆进入连接器内部，在螺套的梯形螺纹上设置便于灌注密封胶的注胶孔。通过注射密封胶使电缆外导体与螺套结成一密封整体。

6、充气密封

充气密封结构是分米波法兰连接器所特有的结构。它是为了满足广播电视发射机、差转机的天馈系统的电缆需要充气而设置的。充入干燥空气或氮气是为了防止潮气或有害气体进入天馈系统的馈线内部，从而达到提高天馈系统电气性能和延长使用寿命的目的。充气结构目前有以下三种型式，如图6所示。

a.充气式b.充气嘴式 c.气阀式

图6、充气结构

充气孔式和充气嘴式两种结构，充完气后需要加盖螺帽靠密封圈进行密封。气阀式结构与自行车轮胎充气的气门阀结构类同，只进不出，防止了充气时瞬间漏气。国外多用充气孔式，国内充气孔和充气嘴式两者均用，气阀式少见。

密封结构根据连接器可能漏气通道的结构形式的不同采用不同的密封形式。通常采用O形环、密封圈、灌注密封胶和附加热塑套等。如在绝缘支撑与内外导体之间通常采用O形环，在配接电缆处采用灌注密封胶，加O 形密封圈和附加热塑套等。O形密封圈和密封垫圈通常选用耐热性能好，防腐性能强而无污染的硅橡胶制成。灌注密封胶是专业厂生产的特制的具有良好的耐环境性能的密封胶。采用这些密封措施后，通常均能满足密封使用要求。

7、结束语

以上提及的结构设计特点及分析是主要针对配接半空气介质的皱纹导体同轴电缆的分米波法兰连接器而谈的。这些不同的结构在进行某种型号连接器的结构设计时，要根据整体结构需要而灵活运用，并注意标准化、增加通用件、降低成本。对于转接器的结构设计不一定都适用，还要考虑更多的因素，这里不再多述。

通过几年来的结构设计实践，按照以上结构设计的方法做指导，设计出的各系列产品均满足了整机需要，达到了预期的设计目的。

作者：李明德

参考文献

[1] T.E.Mackenzie and A.E."Sanderson Some Fundamental Design Principles for the Development of Precision Coaxial Standards and Components"IEEE Trans Vol. MTT-14 No.1 1966.1
[2] 李明德"降低LQ型射频连接器电压驻波比的研究"《连接器与开关首届年会论文集》1990P39～40
[3] "Higher Modes in lnsulating Beads"Microwave Journal March-1990
[4]General Purpose rigid coaxial tuansmission lines and their associaced flange Conneetors part 2:Detail specifjcations publication 339-2
[5]EIA标准RS-258 1962.3