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如何降低射頻同軸連接器電壓駐波比

2014-02-15 來源:微波射頻網 字號:
3.1.6. 合理確定表面粗糙度。對影響VSWR的接觸面和傳輸腔體表面粗糙度盡可能地高,例如,其它表面可略低些,注意銳邊倒鈍,避免尖峰,尤其是在傳輸腔體內部。

3.1.7. 合理確定形位公差。對同軸傳輸線來說,一定要標注同軸度公差。同軸度公差直接影響VSWR,當部件需要焊接時,注意保證垂直度公差,在平面上多孔定位時,應注意位置度。在設備條件允許的情況下,可以選擇較嚴的形位公差。
3.1.8. 開槽、打孔應適宜。對內、外導體接觸部位的開槽,為增大接觸面積可多開槽,為減少對直徑變化的影響,可開窄槽,避免增大對VSWR的影響,可不開槽。外導體因各種原因需開孔時,在滿足工藝需要的前提下,開孔直徑越小越好。當內、外導體上的槽寬增大,孔徑增大時,則對VSWR的影響也就大。
3.1.9. 消除空氣隙的影響。在絕緣支撐段,由于尺寸公差的影響或設計不當,往往會存在空氣隙。金屬表面和介質間的空氣隙對該處的介電常數發生變化,因而引起該處的特性阻抗變化,影響產品的VSWR,應采用壓配合的方式和保持重量不變的方式消除空氣隙。
3.1.10. 必要時,要驗算絕緣支撐的厚度,合理確定絕緣支撐在連接器中的軸向位置。盡可能避免應用雙支撐、多支撐。采用降低相對介電常數的措施時,做好相對介電常數的計算和驗算,在保證機械性能的前提下,絕緣支撐的厚度越薄越好,相互之間的距離越大越好。

3.2. 老產品改進

任何產品都有一定的適用范圍和使用壽命,隨著科技的發展和設備系統的需要,早期的一些產品VSWR性能不能滿足新系統、新設備的需要。需要降低VSWR,對老產品進行改造。需降低VSWR,就必須對需用產品重新設計,這樣對老產品改進其設計基本思路與新產品設計應是相同的。不過在改進設計過程中應盡可能應用老產品的零件把生產成本降到最低。

3.3. 生產中查找影響VSWR的因素,確定整改措施,保證VSWR性能

在生產線上,雖然生產的產品是定型成熟產品,所用的產品零部件都是經檢驗具有合格證的零部件,但是通過VSWR檢測檢驗,常常會發現有些產品VSWR指標超差不符合要求。對這些VSWR不合格產品從圖紙上很難發現問題。如何確定查找影響VSWR的因素,確定整改措施對改進產品結構提高成品率和經濟效益是非常重要的。

3.3.1. 解剖產品、復核結構參數,查找超差原因

對于VSWR超標的產品,應對照圖紙,對產品進行解剖,復核零部件結構尺寸,觀察零件位置、順序、數量是否有異常。若有異常和尺寸超差現象,這些往往就是形成VSWR超差的原因。常見的一些超差現象有:
a、因某零件的尺寸超差,引起的界面尺寸超差,導致機械電氣基準面相關尺寸超差,插針、插孔、端距、端面尺寸超差、回縮等;
b、絕緣支撐倒裝,零件尺寸超差;
c、零件位置錯亂、順序錯亂、少裝或多裝零件;
d、零件類同,發放錯誤,張冠李戴;圖號錯亂,發非所用;
e、電纜剝制尺寸超差,錯誤。
針對這些超差錯亂現象,分析原因,提出整改措施。

3.3.2. 從“事故多發區”入手,分析查找影響產品的VSWR因素

射頻連接器實際上是一段帶有連接結構,電纜夾緊裝置的非均勻同軸線。以直式連接器為例與均勻同軸線相比,絕緣支撐結構區、導體直徑變化過渡區和端接電纜結構,往往是具有明顯的阻抗不均勻。這些區域,往往是“事故多發區”,認真分析檢查這些區域的異常現象,常常容易找到影響VSWR的因素。常見的超差現象有:

絕緣支撐區:
a、絕緣支撐尺寸超差,共面補償槽深超差,金屬導體與介質接觸面存在明顯空氣隙,支撐厚薄不均勻,引起端面界面尺寸超差、變化、松動等;
b、裝配過程中未進行高壓氣泵清洗,腔體絕緣支撐面殘存裝配生成多余物,影響零件位置尺寸;
c、絕緣支撐材料不純、有異物、顏色不正、受污染、介電常數發生變化;
d、支撐裝配顛倒,擠壓壓力過大導致尺寸變化,變形。

直徑變化過渡區:
a、錯位補償應用公式計算不當、尺寸超差、錐形補償尺寸計算不準,錐頂錯位;
b、加工不當、光潔度差、存在峰邊、卷邊、殘留多余金屬物;
c、階梯倒角不當、偏心、不同軸、角度超差、尺寸超差等;
d、錯位補償不當,應補償處未補償,設計結構錯誤;

端接電纜結構區:
a、電纜剝制尺寸錯誤,剝制尺寸超差,剝制尺寸設計錯誤;
b、端面有殘絲、留絲、飛絲、灰塵、油污、加工粗糙、切割不平、端面不圓等;
c、異物進入連接器內部,尤其是金屬屑;
d、裝配不到位,過緊或過松導致形體變形或有間隙。

對于以上出現的現象,只看圖紙,不進行解剖是很難發現的。有些缺陷也是難以想像的,必須對照實物進行分析。同時,也應注意,經常在裝配現場,觀察分析,裝配工藝每一步,是否有不當之處,查找影響VSWR的因素,制訂整改措施。

3.3.3. 應用矢量網絡分析儀的時域功能,確認影響VSWR的部位

當發現產品的VSWR性能超標時,對有條件的單位,可以應用矢量網絡分析儀的時域反射功能,確定影響VSWR的部位,并在對應部位進行解剖分析確定具體的原因.當問題查清后,便可根據具體問題,制訂整改措施,降低產品的VSWR。

3.3.4. 從試驗入手,觀察分析測試頻率特性曲線,尋找“敏感區”或“敏感點”查找影響VSWR的因素

由于射頻同軸連接器的VSWR性能,必須通過測試驗證來確定。在測試過程中,不妨采用裝裝試試,動動看看的方法,觀察分析特性曲線,從特性曲線的變化尋找“敏感區”或“敏感點”查找影響產品VSWR的原因,這樣常常會得到意想不到的效果。

在裝連測試系統正確,且經預熱、校準的前提下,可以輕輕抖動、彎曲和扣動測試組件觀察分析特性曲線有否變化和變化的特點,當隨著抖動、彎曲和打敲測試曲線無任何變化,說明連接器或電纜組件相關部位接觸可靠正常,符合要求;如果隨著抖動、彎曲或敲打任一動作,測試曲線隨之有尖峰突現,動作停止,尖峰也隨之消失。說明連接器或電纜組件在相關的接觸部位有接觸不良接觸不可靠現象,即是影響VSWR性能的因素之一。

在保證不損傷測試儀器的前提下,可以輕輕地旋動連接器或轉接器或負載的螺母,松松緊緊,注意觀察顯示器上特性曲線的變化特征。當隨著旋動連接螺母,特性曲線逐漸趨于平緩,性能向好處發展,但最后指標仍是超標,這時有可能是旋動部位的界面尺寸有超差現象。旋動時,最好能應用力矩扳手;如果隨著旋動連接器或負載的連接螺母,逐漸旋緊時,特性曲線也由好逐漸變差,這說明旋動的相關界面尺寸不是最佳尺寸,針對特性曲線隨旋動連接螺母而變化的特點,應對相關界面尺寸進行檢驗,很可能有界面尺寸超差現象。

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