Als belangrijk onderdeel van passieve componenten hebben RF-coaxiale connectoren goede breedbandtransmissie-eigenschappen en een verscheidenheid aan handige verbindingsmethoden, zodat ze veel worden gebruikt in testinstrumenten, wapensystemen, communicatieapparatuur en andere producten.Omdat de toepassing van RF-coaxiale connectoren vrijwel alle sectoren van de nationale economie heeft doorgedrongen, heeft de betrouwbaarheid ervan ook steeds meer aandacht getrokken.De faalmodi van RF-coaxiale connectoren worden geanalyseerd.
Nadat het connectorpaar van het N-type is aangesloten, wordt het contactoppervlak (elektrisch en mechanisch referentievlak) van de buitengeleider van het connectorpaar door de spanning van de draad tegen elkaar aangedraaid, om een kleine contactweerstand (< 5 mΩ).Het pingedeelte van de geleider in de pin wordt in het gat van de geleider in de fitting gestoken en er wordt een goed elektrisch contact (contactweerstand <3 m Ω) gehandhaafd tussen de twee binnenste geleiders aan de monding van de geleider in de fitting via de elasticiteit van de wand van de koker.Op dit moment worden het stapoppervlak van de geleider in de pin en het eindvlak van de geleider in de socket niet strak aangedrukt, maar is er een opening van <0,1 mm, wat een belangrijke invloed heeft op de elektrische prestaties en betrouwbaarheid van de coaxiale connector.De ideale verbindingstoestand van het N-type connectorpaar kan als volgt worden samengevat: goed contact van de buitengeleider, goed contact van de binnengeleider, goede ondersteuning van de diëlektrische ondersteuning naar de binnengeleider en correcte overdracht van de draadspanning.Zodra de bovenstaande verbindingsstatus verandert, mislukt de connector.Laten we met deze punten beginnen en het faalprincipe van de connector analyseren om de juiste manier te vinden om de betrouwbaarheid van de connector te verbeteren.
1. Storing veroorzaakt door slecht contact van de buitengeleider
Om de continuïteit van elektrische en mechanische constructies te garanderen, zijn de krachten tussen de contactoppervlakken van externe geleiders over het algemeen groot.Neem als voorbeeld de N-type connector, wanneer het aanhaalmoment Mt van de schroefhuls standaard 135N is.cm, de formule Mt=KP0 × 10-3N.m (K is de aanhaalmomentcoëfficiënt, en K=0,12 hier), de axiale druk P0 van de buitengeleider kan worden berekend op 712N.Als de sterkte van de buitengeleider slecht is, kan dit ernstige slijtage van het verbindingseindvlak van de buitengeleider veroorzaken, en zelfs vervorming en instorting.De wanddikte van het verbindingseindvlak van de externe geleider van het mannelijke uiteinde van de SMA-connector is bijvoorbeeld relatief dun, slechts 0,25 mm, en het gebruikte materiaal is meestal messing, met zwakke sterkte, en het verbindingskoppel is enigszins groot , zodat het verbindingseindvlak kan worden vervormd als gevolg van overmatige extrusie, wat de binnengeleider of de diëlektrische ondersteuning kan beschadigen;Bovendien is het oppervlak van de buitenste geleider van de connector meestal gecoat en zal de coating van het verbindingseindvlak worden beschadigd door een grote contactkracht, wat resulteert in een toename van de contactweerstand tussen de buitenste geleiders en een afname van de elektrische spanning. prestaties van de connector.Als de RF-coaxiale connector in een ruwe omgeving wordt gebruikt, zal er bovendien na verloop van tijd een laag stof worden afgezet op het aansluitvlak van de buitengeleider.Deze stoflaag zorgt ervoor dat de contactweerstand tussen de buitenste geleiders sterk toeneemt, het insteekverlies van de connector toeneemt en de elektrische prestatie-index afneemt.
Verbetermaatregelen: om slecht contact van de buitengeleider veroorzaakt door vervorming of overmatige slijtage van het aansluiteindvlak te voorkomen, kunnen we enerzijds materialen met een hogere sterkte selecteren om de buitengeleider te verwerken, zoals brons of roestvrij staal;Aan de andere kant kan de wanddikte van het aansluiteindvlak van de buitengeleider ook worden vergroot om het contactoppervlak te vergroten, zodat de druk op het eenheidsoppervlak van het aansluiteindvlak van de buitengeleider zal worden verminderd wanneer dezelfde verbindingsmoment wordt toegepast.Bij een verbeterde SMA-coaxiale connector (SuperSMA van SOUTHWEST Company in de Verenigde Staten) is de buitendiameter van de mediumsteun bijvoorbeeld Φ 4,1 mm teruggebracht tot Φ 3,9 mm, de wanddikte van het verbindingsoppervlak van de buitenste geleider is overeenkomstig vergroot tot 0,35 mm en de mechanische sterkte is verbeterd, waardoor de betrouwbaarheid van de verbinding wordt vergroot.Houd bij het opbergen en gebruiken van de connector het aansluitvlak van de buitengeleider schoon.Als er stof op zit, veeg het dan af met een watje met alcohol.Opgemerkt moet worden dat alcohol tijdens het schrobben niet op de mediasteun mag worden gedrenkt en dat de connector niet mag worden gebruikt totdat de alcohol is vervluchtigd, anders zal de impedantie van de connector veranderen als gevolg van het mengen van alcohol.
2. Storing veroorzaakt door slecht contact van de binnengeleider
Vergeleken met de buitenste geleider is de kans groter dat de binnenste geleider, die klein is en weinig sterkte heeft, slecht contact veroorzaakt en tot connectorstoringen leidt.Elastische verbinding wordt vaak gebruikt tussen interne geleiders, zoals elastische gleufverbindingen met gleuf, elastische veerklauwverbinding, elastische balgverbinding, enz. Onder hen heeft de elastische mof-gleufverbinding een eenvoudige structuur, lage verwerkingskosten, gemakkelijke montage en de breedste toepassing. bereik.
Verbetermaatregelen: We kunnen de insteekkracht en retentiekracht van de standaardmaatpen en de geleider in de socket gebruiken om te meten of de aansluiting tussen de socket en de pin redelijk is.Voor connectoren van het N-type, diameter Φ 1,6760+0,005. De insteekkracht wanneer de standaardmaatpin op de aansluiting wordt afgestemd, moet ≤ 9N zijn, terwijl de diameter Φ 1,6000-0,005 standaardmaatpin en geleider in de fitting een retentiekracht ≥ moeten hebben. 0,56N.Daarom kunnen we de insteekkracht en houdkracht als inspectienorm nemen.Door de grootte en tolerantie van de socket en de pin aan te passen, evenals het verouderingsbehandelingsproces van de geleider in de socket, liggen de inbrengkracht en retentiekracht tussen de pin en de socket binnen het juiste bereik.
3. Storing veroorzaakt door het falen van de diëlektrische ondersteuning om de binnengeleider goed te ondersteunen
Als integraal onderdeel van de coaxiale connector speelt diëlektrische ondersteuning een belangrijke rol bij het ondersteunen van de binnengeleider en het waarborgen van de relatieve positierelatie tussen de binnen- en buitengeleiders.De mechanische sterkte, thermische uitzettingscoëfficiënt, diëlektrische constante, verliesfactor, waterabsorptie en andere kenmerken van het materiaal hebben een belangrijke invloed op de prestaties van de connector.Voldoende mechanische sterkte is de meest fundamentele vereiste voor de diëlektrische ondersteuning.Tijdens het gebruik van de connector moet de diëlektrische ondersteuning de axiale druk van de binnengeleider dragen.Als de mechanische sterkte van de diëlektrische ondersteuning te slecht is, zal dit tijdens de onderlinge verbinding vervorming of zelfs schade veroorzaken;Als de thermische uitzettingscoëfficiënt van het materiaal te groot is en de temperatuur sterk verandert, kan de diëlektrische ondersteuning overmatig uitzetten of krimpen, waardoor de binnenste geleider losraakt, eraf valt of een andere as heeft dan de buitenste geleider, en ook de oorzaak is van de grootte van de connectorpoort die u wilt wijzigen.De waterabsorptie, de diëlektrische constante en de verliesfactor beïnvloeden echter de elektrische prestaties van connectoren, zoals invoegverlies en reflectiecoëfficiënt.
Verbetermaatregelen: selecteer geschikte materialen om de mediumondersteuning te verwerken volgens de kenmerken van de combinatiematerialen, zoals de gebruiksomgeving en het werkfrequentiebereik van de connector.
4. Storing veroorzaakt doordat de draadspanning niet wordt doorgegeven aan de buitengeleider
De meest voorkomende vorm van dit falen is het eraf vallen van de schroefhuls, wat voornamelijk wordt veroorzaakt door het onredelijke ontwerp of de onredelijke verwerking van de schroefhulsstructuur en de slechte elasticiteit van de borgring.
4.1 Onredelijk ontwerp of verwerking van de structuur van de schroefhuls
4.1.1 Het structuurontwerp of de verwerking van de borgringgroef van de schroefhuls is onredelijk
(1) De groef van de borgring is te diep of te ondiep;
(2) Onduidelijke hoek aan de onderkant van de groef;
(3) De afschuining is te groot.
4.1.2 De axiale of radiale wanddikte van de borgringgroef van de schroefhuls is te dun
4.2 Slechte elasticiteit van de borgring
4.2.1 Het ontwerp van de radiale dikte van de borgring is onredelijk
4.2.2 Onredelijke verouderingsversterking van de borgring
4.2.3 Onjuiste materiaalkeuze van de borgring
4.2.4 De buitenste cirkelafschuining van de borgring is te groot.Deze faalvorm is in veel artikelen beschreven
Als we de coaxiale connector van het N-type als voorbeeld nemen, worden verschillende storingsmodi van met schroeven verbonden RF-coaxiale connectoren, die op grote schaal worden gebruikt, geanalyseerd.Verschillende verbindingsmodi zullen ook tot verschillende faalmodi leiden.Alleen door diepgaande analyse van het overeenkomstige mechanisme van elke storingsmodus is het mogelijk een verbeterde methode te vinden om de betrouwbaarheid ervan te verbeteren en vervolgens de ontwikkeling van RF-coaxiale connectoren te bevorderen.
Posttijd: 05-feb-2023