射频连接器与电缆组件

射频连接器

与

电缆组件内部使用RFCONNECTORS&CABLEASSEMBLES一、射频连接器二、电缆组件1.射频同轴连接器的定义

2.连接器的基本性能

3.系列连接器的用语及使用规格4.电缆装配用连接器类型5.连接器插针固定方法

6.连接器壳体形式7.连接器形式及名称

8.连接器各零件名称9.连接方式一、射频同轴连接器1.射频同轴连接器的定义同轴连接器：以最小的回波损耗和插入损耗连接通讯线路之间或通讯线路和结构的连接体。2.连接器的基本性能

连接器知识连接器的基本性能可分为三大类：机械性能电气性能环境性能机械性能

机械性能就连接功能而言，插拔力是重要地机械性能。插拔力分为插入力和拔出力（拔出力亦称分离力），两者的要求是不同的。在有关标准中有最大插入力和最小分离力规定，这表明，从使用角度来看，插入力要小（从而有低插入力LIF和无插入力ZIF的结构），而分离力若太小，则会影响接触的可靠性。连接器的插拔力和机械寿命与接触件结构（正压力大小）、接触部位镀层质量（滑动摩擦系数）以及接触件排列尺寸精度（对准度）有关。

电气性能

连接器的主要电气性能包括接触电阻、绝缘电阻和抗电强度。①接触电阻

高质量的电连接器应当具有低而稳定的接触电阻。连接器的接触电阻从几毫欧到数十毫欧不等。②绝缘电阻

衡量电连接器接触件之间和接触件与外壳之间绝缘性能的指标，其数量级为数百兆欧至数千兆欧不等。③抗电强度或称耐电压、介质耐压，是表征连接器接触件之间或接触件与外壳之间耐受额定试验电压的能力。

④其它电气性能电磁干扰泄漏衰减是评价连接器的电磁干扰屏蔽效果，一般在100MHz~10GHz频率范围内测试。

对射频同轴连接器而言，还有特性阻抗、插入损耗、电压驻波比（VSWR）等电气指标。环境性能环境性能常见的环境性能包括耐温、耐湿、耐盐雾、振动和冲击等。

①耐温

目前连接器的最高工作温度为200℃（少数高温特种连接器除外），最低温度为-65℃。由于连接器工作时，电流在接触点处产生热量，导致温升，因此一般认为工作温度应等于环境温度与接点温升之和。在某些规范中，明确规定了连接器在额定工作电流下容许的最高温升。

②耐湿

潮气的侵入会影响连接绝缘性能，并锈蚀金属零件。恒定湿热试验条件为相对湿度90%~95%（依据产品规范，可达98%）、温度+40±20℃，试验时间按产品规定，最少为96小时。交变湿热试验则更严苛。

③耐盐雾

连接器在含有潮气和盐分的环境中工作时，其金属结构件、接触件表面处理层有可能产生电化腐蚀，影响连接器的物理和电气性能。为了评价电连接器耐受这种环境的能力，规定了盐雾试验。它是将连接器悬挂在温度受控的试验箱内，用规定浓度的氯化钠溶液用压缩空气喷出，形成盐雾大气，其暴露时间由产品规范规定，至少为48小时。

④振动和冲击

耐振动和冲击是电连接器的重要性能，在特殊的应用环境中如航空和航天、铁路和公路运输中尤为重要，它是检验电连接器机械结构的坚固性和电接触可靠性的重要指标。在有关的试验方法中都有明确的规定。冲击试验中应规定峰值加速度、持续时间和冲击脉冲波形，以及电气连续性中断的时间。⑤其它环境性能根据使用要求，电连接器的其它环境性能还有密封性（空气泄漏、液体压力）、液体浸渍（对特定液体的耐恶习化能力）、低气压等。

1)SMA:SMA的名字取自SubMiniatureAType（超小型A型）连接器的字母缩写，1960年研发，头部接合方式为螺纹连接（1/4-36UNS）。SMA系列是一种精密超小型的连接器，具有良好的高频电性能,使用频率可达18GHz，适合于连接机械配线和单元配线,是目前应用领域最广泛的射频同轴连接器。

2)NTYPE:NavyConnector的字母缩写，1960年美国Bell研究所的PaulNeil研发的螺纹连接（5/8-24UNEF）射频同轴连接器，具有坚固、耐久性能优越的特点,使用频率可达DC~12.4GHz,也是应用最广泛的连接器。

3.系列连接器的用语及使用规格:3)BNC:BayonetNavyConnector的字母缩写，1940年Neil和Conecelmen共同研发的一种卡口式射频同轴连接器，使用频率可达DC~4GHz。

4)TNC:ThreadedNavyConnector的字母缩写，产生于1950年，内部结构与BNC相同的螺纹连接（7/16-28UNEF）同轴连接器，具有很好的耐振动冲击性能，使用频率可达DC~11GHz。5)MCX:Micro-CoaxialConnector的字母缩写，1980年在欧洲研发，内部结构与SMB相同，其连接方式为推入-搭锁式，使用频率可达DC~6GHz。

6)7/16:7/16的名称取自插针外径（Φ7）和外壳内径（Φ16）的尺寸，采用螺纹连接结构M29*1.5),具有坚固、稳定、低损耗、工作电压高等特点，使用频率可达DC~7.5GHz,主要用于基站、天线系统等。7)SMB:SMB的名字取自SubMiniatureBType（超小型B型）连接器的字母缩写，产生于20世纪60年代。SMB型射频同轴连接器具有推入搭锁连接结构，在0~4GHz范围内具有良好的电气特性，其体积比SMA更小，插拔快速、方便、还能够大大提高空间利用率。广泛用于天线、基站、电缆组件、各种军用/民用无线电通信、视频系统等。

8)MMCX:MiniatureMicro-CoaxialConnectore的字母缩写，是印制电路小型连接器。9)连接器使用频率范围

(GHz):

10)连接器功率

(Watt):11)PIM(三阶交调)(dBm):电镀说明:镀银或三元合金频率范围

:GSM,PCS,IMT电缆装配用连接器类型及连接器插针固定方法4.电缆装配用连接器类型:1)直焊式：电缆内导体与连接器内导体；半刚性电缆外导体与连接器外导体锡焊连接，需要用专用装配工具。

2)压接式

:

电缆屏蔽层被压接套管用专用压接钳压接固定在连接器上，结构简单,装接速度快,一致性好,可靠性高,该结构适用于柔性电缆.3)夹持式

:

装配连接器和电缆时，利用螺母结构，把电缆屏蔽层通过夹持机构与连接器外壳外导体连接并固定,该结构适用于柔性电缆与馈线电缆.5.连接器插针固定方法

:1）压入式：强制压入的方式固定插针。2）环氧式：绝缘子和外壳打孔后，使用环氧树脂固定插针。3）点铆式：压入后，点铆外壳固定插针。4）倒刺式（Barb）：插针上加工出翅膀形状，并把它固定在绝缘子上。5）滚花式（Knurl）：插针局部部位加工为滚花形状，并把它固定在绝缘子上。连接器各种形式名称及定义6.连接器壳体形式１）插头（阳头）：是指以内螺母结构旋转或具有固定旋转结构的连接器。2）插座（阴头）：是指以外螺钉或固定槽的结构与阳头成双接合的连接器。3）直式（STRAIGHT）：是指“一”字形的连接器。4）弯式（RIGHTANGLE）：是指“ᄀ”字形的连接器。5）穿墙式（BULKHEAD）：连接器外壳的螺钉较长，用螺母和弹垫将连接器固定在面板上，形式上分为前安装、后安装。6）法兰安装式（FLANGEMOUNT）：将连接器法兰盘固定在前面板上的连接器。7）穿墙式（FEEDTHROUGH）：将连接器固定在后面板上的连接器。8）插座（RECEPTACLE）：连接器和射频元器件锡焊连接的结构，也叫插座（TERMINAL）。9）两，四孔：连接器法兰盘固定为目的，形式上分为两孔、四孔法兰。10）插座（TERMINAL）：连接器和射频元器件锡焊连接的结构，一般插针凸出的结构。7.连接器形式及名称No连接器名称No连接器名称1SMA直式电缆插头

6SMA四孔法兰阳头插座

2SMA两孔法兰电缆插座7N型两孔弯式法兰插座

3N型四孔法兰插座

8N型穿墙电缆插座4SMA四孔弯式法兰插座

9N型弯式电缆插座5SMA穿墙插座10BNC穿墙电缆插座8.连接器各零件名称

:

1)SMA电缆插头141:连接螺母密封圈C型卡簧绝缘子外壳插针

2)SMA穿墙法兰

电缆插座141:

螺母内齿弹垫绝缘体外壳插针

3)N型电缆插头

141:连接螺母密封圈C型卡簧绝缘子外壳插针

4)N型穿墙电缆插座

141:螺母内齿弹垫密封圈绝缘子外壳焊环背紧螺母插针9.连接器连接方式DIN推入-锁紧式MMCX,MCX推入-搭锁式BNC卡口式SMA,TNC,7/16

螺纹式连接器种类结构方法连接器连接方式1)螺纹式

:

螺钉和连接螺母结构，耐振动冲击，因此在军用和民用微波通信领域获得广泛应用，该连接方式适用于SMA、N、SMC、TNC、Din7/16连接器。

2)卡口式

:

卡口连接方式，卡口后锁紧的结构，使用方便，但具有不耐振动和冲击的缺点。该连接方式适用于BNC连接器，一般在低频广泛应用。

3)推入－搭锁式该结构插拔方便，因此用于小型连接器，如MCX、MMCX、SMB，主要用在印制电路连接器。

该结构插拔方便，装配D-Sub连接器时可同时插拔几个连接器。主要用在单元（UNIT）和SHELF的连接，一般用于Din41626、PKZ系列、PDM系列连接器。

4)推入－锁紧式

:

二、射频同轴电缆组件1.射频同轴电缆组件的构成2.射频同轴电缆结构3.射频同轴电缆组件装配4.常见的电性能指标5.3G对电缆产品的要求1.射频同轴电缆组件的构成电缆组件由射频连接器与电缆装配而成。2.射频同轴电缆结构射频同轴电缆是一种常用微波信号传输线，它具有频带宽、电性能优越、可弯折、使用方便等优点，被广泛用于仪器仪表、微波通信系统中。其典型结构如下图所示：中心导体绝缘介质外导体3.射频同轴电缆组件装接方法1.直焊式绝缘体

壳体

插针焊接焊接

电缆装配方法2.弯式焊接压帽壳体焊接焊接压帽

电缆装配方法3.CLAMP(锁紧)方式焊接

壳体

插针TOPHAT

密封圈

弹垫

背紧螺母

电缆装配方法4.CRIMP（压接）方式焊接主体

插针

压接套管CRIMP

电缆装配

工艺流程、作业方法、注意事项(半刚性、半柔性电缆)

切割电缆电缆脱皮插针焊接折弯电缆连接器及电缆装配高频焊接工序最终检验无插针时倒角芯线焊接弯式连接器及盖帽装热缩套管涂助焊剂清洗助焊剂①电缆切割

调整符合电缆直径的切割夹具.

(注意切割夹具的安装方向)

如使用不符合规格的切割夹具时,会造成硬质合金刀片折断或切割面不干净.

切割第一个后需检查切割长度.

如合格,继续操作(自检)

符合尺寸允许公差表

检查电缆切割端面,确认硬质合金刀片磨损与否.

切割面不平时,更换硬质合金刀片.②

电缆脱皮

看图纸,调整脱皮长度.(±0.1mm)

检查因硬质合金刀片而发生的划伤.切割电缆之前,需用废电缆先切割确认.

脱皮时,避免芯线弯曲.手动自动(MP-257)限位板③插针焊接

焊接前需检查插针焊接机.

温度:250℃

检查清洁状态

确认在作业指导书上标注的各型号插针的缝隙后安装夹具.

(公差

±0.05mm)SMA(P)141:0.2mm

除SMA(P)141之外的所有SMA类型:0.3mmN型:0.3mm(注:N(P)085:0.4mm)TNC,BNC型:1.0mm

正确调整缝隙后,开始操作.(自检)

插针里面的锡熔化后,插入电缆.:注意发生虚焊及短路

充分加热后插入电缆并从插针焊接机移开.(注:因加热插针镀层变色的属于不良品)-什么叫充分的加热:可以目测插针孔的锡熔化时判定为充分加热.

焊接后,根据下列图判定

用棉球随时擦净插针焊接机的夹具.

插针焊接后,在管理台帐记录不良品详情,不良品保管在指定的地点.

锡多

虚焊

合格

(X)(X)(O)④弯式连接器的焊接及盖帽

操作前检查电烙铁.(烙铁头的清洁状态,烙铁头的粗度,温度等等…)

操作时应无虚焊,锡多,外壳上有异物等外观缺陷.

压帽时注意不要发生压痕,裂痕.⑤电缆弯曲

确认电缆总长.(先做一个样件测试后进行操作.)

折弯方向符合图纸要求.

折弯时注意电缆介质窜动.

按尺寸容许公差表检查尺寸.(自检)

折弯时,电缆应无压痕.弧长(L)=2×π×r×(θ/360)=12.2mm

根据弯曲夹具求电缆高度(r),弧长(L)

的方法电缆:UT-141-TPL=30.1r=19.216RL=18.5L=17.4r=11.8r=11.110RL=12.2L=11.1r=7.8r=7.16RL=9.1L=8.0r=5.8r=5.14R250141085电缆

弯曲夹具6R弯曲夹具1.8mm

r=7.8mm(6.0+1.8)Θ=弯曲角度

π=3.1420mm10mm

总长的计算方法脱皮长度

+插入长度

+直线长度(图纸尺寸r)+弧长

+直线长度

+弧长

+直线长度

+插入长度

+脱皮长度3.5+2.5+(10-7.8)+12.2+(30-7.8-7.8)+12.2+(20-7.8)+3.0+3.5=总长弯曲点4.715.2⑥连接器及电缆装配装配夹具

选择与插针一致的连接器.

装配时选择符合各个型号的装配夹具.(区分阴、阳夹具)

装配前或装配过程中发现连接器原材料不良品时（外观有压痕、内径不良、电镀不良），向有关负责人报告.

装配时,注意芯线不要折断.⑦高频焊接

焊接注意虚焊,

气泡,锡的流动.

按照高频焊接标准操作.(使用各种连接器/电缆的焊环,

输出调整,助焊剂有无)

需满足端差规格.(

使用合适的高频焊接夹具)

检验FERRITECORE.(位置和损伤)⑧工序最终检验

仔细检验外观.

(虚焊,气泡,锡的流动,漏焊,套管方向及套管插错,弯曲方向

插针异物等等…)

进行耐压测试.

记录最终检验时发现的不良品并反馈到各道工序.4.常见的电性能指标（1）特性阻抗（2）电压驻波比（3）插损（4）相位（5）延迟时间（6）三阶交调（1）特性阻抗

特性阻抗是指传输线上入射波电压与入射波电流之比，或反射波电压与反射波电流之比的负值，是同轴电缆最基本的电气特性。实际上对于同轴传输线的特性阻抗可以通过中心导体外径，绝缘介质外径以及介质的介电常数进行计算。介质外径介质内径介质的介电常数常用的同轴传输线的特性阻抗有50Ω和75Ω两种大部分同轴电缆都为50Ω，并广泛地应用于通信设备和测量仪器等；75Ω同轴电缆主要用于电视信号收发。

SYV-50-3SYV-75-3常用的同轴传输线的特性阻抗有50Ω和75Ω两种特性阻抗为50Ω的同轴电缆特性阻抗为75Ω的同轴电缆

在非理想状态下，传输微波信号的电缆中同时存在入射波和反射波。在入射波和反射波相位相同的地方，电压振幅相加为最大电压振幅Vmax，形成波腹；而在入射波和反射波相位相反的地方，电压振幅相减为最小电压振幅Vmin，形成波节。其他各点的电压振幅介于波腹也波节之间。这种合成波称为行驻波，可以用反射系数来反映：（2）电压驻波比（VSWR）由反射系数的定义我们知道，反射系数的取值范围是0~1，而驻波系数的取值范围是1~正无穷大。