刘永茂
陕西华达科技股份有限公司 陕西 西安 710065
摘要：在全球电子市场，射频同轴连接器一直是一个成熟的产业，并且随着科技的进步，其技术近年来也得到了快速发展。本文阐述了射频同轴连接器技术发展的研究。
关键词：射频同轴连接器；发展趋势；研究
同轴连接器在各种电子设备、仪器、电子信息系统中起着连接射频电缆和传播射频信号及设备接口互连的桥梁作用。在航空航天、地面通讯中,用它来支撑各部分的信息功能,用在军事指挥系统上,启动指挥装置来捕捉敌方目标,干扰敌方指挥系统,迷惑敌方电子对抗,显示电子信息功能的威力,是军需民用不可缺少的关键电子元件。
一、射频同轴连接器发展趋势
1、小型化、微型化。
整机系统的小型化不仅能使整机实现多功能、便携等特点，而且能大幅度降低材料成本、运输成本及自身能耗，尤其对航空航天产品，还能大幅度降低发射成本。元器件的小型化、微型化是整机系统小型化的前题，只有采用小型化元器件，才能实现高密度安装和节省出更多的空间。之前出现的SSMB系列射频同轴连接器产品因其具有小巧、紧凑的结构和快速插拔的连接特性，被大量用于便携式电台、导弹等军事产品中；近年又出现了1.0/2.3（SAA）自锁式连接器及MMCX、SMP（2.4mm插入式连接器）等连接器新品种，均为小型化、微型化产品，广泛用于新一代通信设备中，这些产品能实现很高的安装密度。
2、多射频通道连接器。
射频同轴连接器能实现微波信号的单路传输，在各类电子装备中，由于控制、通讯及检测等系统的要求，往往需同时传输多路微波信号，因此在设备内部，两个或多个模块单元间需采用多个微波传输元件来进行互连。在这种情况下，多射频通道连接器应运而生，它是一种由两个或两个以上的射频通道组成的连接器，可替代原有的多个射频同轴连接器逐一互连、分离的方法，实现多路微波信号的同时连接与同时分离。因此，多射频通道连接器已开始批量应用于高密度安装要求的航空航天、武器系统及雷达等军事装备系统及民用通信系统中。
3、表面贴装。
在SMT(表面贴装)技术出现的这些年，整机行业装配自动化程度显著提高，产品成本大幅度降低，这也促使元器件行业从传统的管脚式封装向片式化表面贴装器件(SMD)过渡，SMD的出现也被称做是电子学的第四次革命。目前，很多系列的低频表面贴装印制板连接器已开始大量生产使用，而表面贴装射频同轴连接器因其结构及工作状态下受力等特殊要求，仅在手机等用户终端产品中有批量使用，生产厂家也相当有限。但随着SMT技术的不断发展，表面贴装将会成为小型连接器与微带、印制板连接的主流方式。
4、多功能化。
多功能化是元器件的一个发展方向，射频同轴连接器也不例外。新型的连接器除了起电连接的作用外，还兼有滤波、移相、衰减、检波、混频等功能。SMD系列的衰减、检波连接器在国内配线架设备中已有大量使用；1/4波长带通防雷新型多功能连接器亦在天馈系统中被大量使用。多功能射频同轴连接器的使用能最大限度地简化整机设备结构，提高系统抗干扰能力，今后将会有更多品种的多功能射频同轴连接器被开发使用。
二、射频同轴连接器行业需开展的研究
1、连接器功率容量。连接器功率问题是一个极为复杂的问题，与连接器结构尺寸、电气性能使用环境、使用频率等因素有直接关系。目前行业内暂未建立起科学、有效的数学模型，给连接器的高功率应用、选型带来很大的困扰。为了确保产品可靠性，需对连接器的功率容量进行深入的研究。
图1和图2分别为两家公司在不考虑环境电气性能等降额条件下的功率容量数学模型。由图可见：首先，两家公司给出的功率设定方式不同，图1的曲线为包络曲线，即某一系列连接器在某一频点上的功率容量设定为功率上限值及下限值所形成的区域范围，而图2所给出的曲线为单曲线即在某一频点上只有一个参考值；其次，图1和图部分连接器给出的功率容量存在明显差异。由此可见，功率问题也成为了当前研究的热点问题。
图1 功率容量-频率曲线1 图2 功率容量-频率曲线2
2、可靠性研究
1）材料及镀层
①射频同轴连接器市场竞争激烈，一些单位为了节约成本，将金属零件选用再生材料加工，由于再生料内部存在残余应力，在连接器经受热冲击余应力释放的过程中，容易导致零件出现裂纹甚至断裂问题。
②不论连接器体积的大小，在内导体弹性材料选择上，应选用弹性较好的铍青铜材料，以避免瞬断问题及寿命期内接触压力不足等问题的产生。
③不应选用含铁磁性高的不锈钢材料，作为射频同轴连接器的金属零件，防止连接器的导磁率不满足标准要求。
④由于可伐合金材料的镀层耐盐雾性能较差，所以用于气密封产品的可伐合金材料应采用专用的表面处理技术，保证盐雾试验满足标准要求。
2）结构设计
①对于螺纹连接式射频同轴连接器，其早期的螺套一般设计为滚花结构，但随着科技的发展，螺纹连接式射频同轴连接器规定了连接力矩的要求，产品必须跟上技术发展的趋势，逐步淘汰单一滚花结构的螺套，采用设计有六方结构或六方结合滚花结构的螺套。
②当连接器组装或安装过程必须包括焊接工序时，连重点考虑焊接质量的控制，可从分别从焊接工艺焊接设备方面进行优化改进，在焊接完成后，增加必要的无损检测，例如放大镜和X光检查，避免出现焊接不良和虚焊问题。
③对于配接电缆芯线较细，且芯线为多股的连接器产品。应尽量避免采用需要旋转动作才能装接电缆的结构，因在旋转装接过程中，电缆芯线相对于连接器容易产生非预期的扭矩，致使芯线断裂。并且连接器内导体应充分考虑固定性问题，包括轴向固定性及耐转矩的能力。以避免在配对使用时，插针、插孔发生非预期的同步转动，致使电缆芯线承受扭矩或分离操作时，插针插孔互相带动，导致芯线承受较大轴向力而产生位移甚至断裂问题。
④对于劈槽内导体，尤其是外露的劈槽内导体，应注意劈槽根部的结构强度问题，避免使用过程产生断裂问题。
⑤对于连接器外导体依靠包络的簧片进行触的连接器类型，应重点考虑连接器簧片的固定问题，使其结构可靠，不易脱出。
⑥对于采用玻璃绝缘子部件的连接器，设计应充分考虑到玻璃的易裂问题，不应使玻璃绝缘的端面承受轴向压力。
（下转第348页）⑦对于连接器尾部采用螺纹结构的微带连接器，用户在使用过程一定会施加转矩，所以连接器必须考虑在规定的转矩下，其内导体不应发生转动等问题。
⑧对于两体外壳依靠螺纹进行连接的连接器，应重点考虑其螺纹连接在使用过程中是否会出现松脱的问题，并采取恰当的设计结构或工艺措施保证螺纹连接的可靠性，在螺纹处增加紧固胶，例如乐泰277螺钉紧固胶。
⑨对于直插拔式连接器，在设计连接器壳体时，避免采用过盈配合的两体压配结构，尽管产品通过啮合力及分离力试验的验证，但在用户非预期的使用条件下，会对产品造成损伤，导致壳体脱落等严重质量事故。
⑩板间连接器的设计，应考虑到头座安装使用时的公差累积，不能因安装所带来的合理公差，对连接器界面配合造成影响，导致电气性能的下降或结构失效问题。开展电连接器可靠性研究，对提高连接器的整体质量可靠性有着重要意义。而产品设计作为产品研制的输入环节，其对质量可靠性的重要意义不言而喻。
三、结语
近年来，为满足信息技术发展的需要，在信息传输中起连接作用的关键元件-射频同轴连接器呈现向小型化、高频率、大功率和高可靠性发展的趋势。
参考文献
[1]胡树豪.实用射频技术[M].电子工业出版社，2014(01).
[2]王延辉.浅析射频同轴连接器技术发展的研究[J].机电元件，2017(06).
论文作者:刘永茂
论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/28
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