張雪薇+吳昱姣+姜曼+楊戈

摘要

本文主要介紹了SMA-JB2A/SMA-JB2A-L電纜組件的研制過(guò)程、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及針對(duì)用戶(hù)的使用要求及市場(chǎng)需求進(jìn)行了設(shè)計(jì)及關(guān)鍵性工藝技術(shù)控制攻關(guān)。

【關(guān)鍵詞】射頻連接器 半剛性電纜組件 焊接工藝 環(huán)境試驗(yàn)

1前言

SMA-JB2A/SMA-JB2A-L型電纜組件是按照用戶(hù)要求進(jìn)行研制的，主要用于微波信號(hào)傳輸，具有易成形、低損耗、衰減穩(wěn)定性好、無(wú)信號(hào)串?dāng)_、使用頻率高、屏蔽特性良好等特性。

目前，該產(chǎn)品滿(mǎn)足了重點(diǎn)工程的配套需要。該產(chǎn)品性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)合理，用戶(hù)使用情況良好，可靠性高，各項(xiàng)指標(biāo)均滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求，產(chǎn)品己向用戶(hù)供貨，經(jīng)上機(jī)使用完全滿(mǎn)足用戶(hù)要求，形成了批量生產(chǎn)能力，具有良好的市場(chǎng)前景。

2研制過(guò)程

2.1電纜組件的設(shè)計(jì)

2.1.1連接器的設(shè)計(jì)選擇

為滿(mǎn)足用戶(hù)使用環(huán)境、空間局限性、技術(shù)指標(biāo)，從結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、電性能優(yōu)越、裝卸方便等特點(diǎn)進(jìn)行連接器選擇，SMA-JB2A可拆卸螺紋式連接器，SMA型是一種通用螺紋連接式連接器，界面結(jié)構(gòu)非常成熟，連接器頭部可參照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范確定其標(biāo)準(zhǔn)接口尺寸，工作截止頻率可達(dá)到18GHz，滿(mǎn)足用戶(hù)規(guī)定技術(shù)要求。2.1.2射頻同軸電纜的選擇

本項(xiàng)目半剛性電纜組件全部為立體結(jié)構(gòu)，半柔性電纜不易于成型，由于不進(jìn)行表面處理，時(shí)間長(zhǎng)會(huì)有腐蝕現(xiàn)象，影響外觀(guān)及性能指標(biāo)，故采用配件2#高性能低損耗半剛性電纜組件，絕緣材質(zhì)為PTFE材料，能承受較高的溫度，此電纜截止頻率可達(dá)到64GHz，每米損耗僅為2.42dB，且半剛性電纜易于定型、輻射小、電磁兼容性好的特點(diǎn)，因此半剛性電纜組件方便了機(jī)內(nèi)布線(xiàn)，且提供了非常好的的屏蔽特性，高強(qiáng)度的外導(dǎo)體也很好地保證了內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸的穩(wěn)定性。

2.2射頻電纜組件設(shè)計(jì)方案

2.2.1電纜芯線(xiàn)與插針的連接

由于信號(hào)是通過(guò)內(nèi)導(dǎo)體傳輸?shù)?，因此連接器內(nèi)導(dǎo)體與電纜芯線(xiàn)的連接是電纜組件的關(guān)鍵，要求連接可靠。內(nèi)導(dǎo)體的連接可采用焊接和直插式兩種方式。

在電纜芯線(xiàn)直徑較小時(shí)一般采用焊接式，這種方式接觸牢固，可靠性高，電性能穩(wěn)定。因此采用在插針尾部打孔焊接電纜芯線(xiàn)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)焊接。

2.2.2連接器與電纜的裝接方式

目前連接器外導(dǎo)體與半剛電纜的裝接方式主要為焊接式。

通過(guò)對(duì)2#半剛性電纜結(jié)構(gòu)、材質(zhì)分析，并考慮電性能指標(biāo)、耐環(huán)境的可操作性，采用焊接結(jié)構(gòu)技術(shù)，可使連接器外殼與電纜外導(dǎo)體充分接觸，滿(mǎn)足系統(tǒng)對(duì)電纜組件連接的可靠性、穩(wěn)定性要求，同時(shí)也能夠很好的滿(mǎn)足系統(tǒng)對(duì)電壓駐波比、插入損耗的要求。

3關(guān)鍵技術(shù)工藝控制

3.1電纜

3.1.1預(yù)熱處理

半剛性電纜外導(dǎo)體和絕緣介質(zhì)之間的緊密匹配才能達(dá)到所需的電氣和機(jī)械性能，必須采用的制作過(guò)程會(huì)使內(nèi)部絕緣介質(zhì)在壓縮和拉伸力作用下產(chǎn)生形變，初始不均勻的應(yīng)力傾向于通過(guò)冷塑變形均勻化，這種變化會(huì)導(dǎo)致電纜芯部絕緣介質(zhì)縮進(jìn)電纜內(nèi)，若己成為電纜組件的電纜出現(xiàn)這種情況，會(huì)在電纜與連接器的連接界面處產(chǎn)生一空隙，這一空隙將使電壓駐波比增加，因此，在其與外殼焊接之前，應(yīng)對(duì)每根電纜進(jìn)行預(yù)熱處理以消除電纜的應(yīng)力。

3.1.2彎曲工藝

為了解決半剛性電纜組件手工成型效率低、一致性差的問(wèn)題，根據(jù)設(shè)計(jì)文件給出的直線(xiàn)段及彎曲角度，在直線(xiàn)段大于l0mm時(shí)，可使用打彎?rùn)C(jī)器進(jìn)行彎曲電纜，對(duì)于直線(xiàn)段小于10mm時(shí)，繪制1：1圖紙，進(jìn)行打孔，制作合適的彎曲工具，工裝保證一次彎曲成形操作，對(duì)彎曲后的電纜不能進(jìn)行返工，應(yīng)小心操作；避免出現(xiàn)壓痕和裂紋；電纜應(yīng)施加緩慢、均勻的力進(jìn)行彎曲。

3.2焊接

3.2.1焊接問(wèn)題

為了解決半剛性電纜組件焊接困難、效率低及可靠性差的問(wèn)題，為了使先成型后焊接這種先進(jìn)的工藝技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)，我們制定詳細(xì)的焊接工藝細(xì)則，規(guī)定了內(nèi)、外導(dǎo)體焊接工序，搪錫-焊接，內(nèi)導(dǎo)體使用普通烙鐵及專(zhuān)用焊接插片進(jìn)行焊接，為保證焊錫的流動(dòng)性，盡可能減小因熱循環(huán)導(dǎo)致的外導(dǎo)體焊接處產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，制作專(zhuān)用焊接支架、焊接工裝，放置在電阻儀上進(jìn)行焊接，規(guī)定了焊錫量、溫度及時(shí)間，良好的控制了焊接的一致性，使半剛性電纜組件焊接的質(zhì)量、可靠性得到了充分的保證。

3.2.2X光檢測(cè)

引入新型無(wú)損焊X射線(xiàn)焊點(diǎn)檢查方法對(duì)焊接點(diǎn)進(jìn)行全方位檢查。X射線(xiàn)焊點(diǎn)檢測(cè)著重于焊點(diǎn)的物理結(jié)構(gòu)測(cè)試，尤其是對(duì)于隱藏式焊點(diǎn)的測(cè)試更具有獨(dú)到之處，可從這些圖像判斷出焊點(diǎn)的焊接質(zhì)量，并作出工藝反饋，從而可實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝進(jìn)程的控制。

4樣品的試制及試驗(yàn)

按設(shè)計(jì)文件、工藝文件進(jìn)行了組件裝配，組件加工過(guò)程較為順利，產(chǎn)品出來(lái)后按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了摸底試驗(yàn)，整個(gè)曲線(xiàn)變化平緩，沒(méi)有尖點(diǎn)，測(cè)試駐波比小于1.3，完全滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求，達(dá)到用戶(hù)要求（見(jiàn)圖1）。

4結(jié)束語(yǔ)

在此項(xiàng)目的整個(gè)研制、生產(chǎn)過(guò)程中，不斷得到用戶(hù)和專(zhuān)家組領(lǐng)導(dǎo)的支持，從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、裝配到檢測(cè)試驗(yàn)，大家齊心合力，團(tuán)結(jié)一致，使得項(xiàng)目順利完成。

參考文獻(xiàn)

[1]郭嫵.射頻電纜組件設(shè)計(jì)及裝配的幾點(diǎn)建議[C].第二屆高品質(zhì)射頻電纜及組件技術(shù)研討會(huì)暨中電元協(xié)光電線(xiàn)纜分會(huì)第九次專(zhuān)家組會(huì)議，2010：95-99.

[2]蘇太東，張宿，王國(guó)寧.SMA型超輕射頻同軸連接器的設(shè)計(jì)[J].電子元器件應(yīng)用，2012（07）.

[3]丁娜，淺談射頻同軸電纜組件的構(gòu)成與設(shè)計(jì)[J].機(jī)電工程技術(shù)，2011（03）：103-112.endprint