射頻電纜組件失效分析和設(shè)計(jì)改進(jìn)

近年來國內(nèi)外射頻電纜組件的發(fā)展很快,射頻電纜組件的性能不斷提高,對(duì)射頻電纜組件組裝工藝也提出了更高的要求。射頻電纜組件組裝過程多是手工操作,產(chǎn)品的一致性及性能很難控制,要求有良好的工藝保證,為此介紹了射頻電纜組件組裝工藝,包括電纜的裁剪及剝皮、內(nèi)導(dǎo)體的連接、外導(dǎo)體的連接和電氣性能的測(cè)試;探討了在組裝過程中應(yīng)注意的問題,以及針對(duì)內(nèi)導(dǎo)體焊接易出現(xiàn)虛焊問題進(jìn)行研究。

本文主要通過對(duì)某型號(hào)電纜組件目前的設(shè)計(jì)、工藝現(xiàn)狀進(jìn)行概述,總結(jié)出存在的問題,對(duì)失效模式及機(jī)理進(jìn)行分析,并提出相應(yīng)的工藝改進(jìn)措施,通過驗(yàn)證,對(duì)效果不太理想的從設(shè)計(jì)源頭進(jìn)行改進(jìn),最終達(dá)到降低某電纜組件不合格率的目的.同時(shí)舉一反三,將改進(jìn)設(shè)計(jì)理念推廣到其他類似結(jié)構(gòu)的電纜組件設(shè)計(jì)和工藝實(shí)現(xiàn)中.

word格式編輯整理 專業(yè)知識(shí)分享 d εr d 同軸傳輸線、同軸連接器、射頻電纜組件 工程設(shè)計(jì)參考資料 中國電子科技集團(tuán)公司第四十研究所馬乃祉 d：外導(dǎo)體內(nèi)徑 d：內(nèi)導(dǎo)體外徑 εr：介質(zhì)相對(duì)介電常數(shù) μr：介質(zhì)相對(duì)導(dǎo)磁系數(shù) 圖1 表1常用介質(zhì)材料的電性能參數(shù)（25℃、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓） 介質(zhì)材料常用標(biāo)記 介電強(qiáng)度 (伏/密耳) 相對(duì)介電常數(shù) εr(103hz) 正切損耗角tgδ (100mhz) 空氣air8010 聚乙烯pe4802.35×10-3 交聯(lián)聚乙烯imp7002.35×10-3 聚四氟乙烯tfe4802.051×10-4 氟化乙烯丙烯fep5002.052×10-4 聚酰亞胺(改性)pi5603.422×10-3 聚丙烯(共聚)500～66

部分電纜在實(shí)際應(yīng)用過程中存在著失效的情況,本篇文章基于此種情況對(duì)電纜及其相關(guān)組件的失效原因以及部分模式進(jìn)行分深入分析,并且在此基礎(chǔ)上提出了針對(duì)電纜組件失效的改進(jìn)方法和措施,從而提高電纜組件的使用效率和壽命,增強(qiáng)其可靠性,以期將部分改進(jìn)措施進(jìn)一步推廣.

關(guān)于射頻電纜及測(cè)試電纜組件的各項(xiàng)指標(biāo)和性能建議 該文詳細(xì)討論了射頻電纜及測(cè)試電纜組件的各項(xiàng)指標(biāo)和性能，為廣大測(cè)試工 程人員在選用高性能高可靠性射頻測(cè)試電纜組件時(shí)所應(yīng)關(guān)注的幾個(gè)方面提出了專業(yè)建議。 概述—射頻電纜的通用設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 射頻電纜組件的正確選擇除了頻率范圍，駐波比，插入損耗等因素外，還應(yīng)考慮電纜的機(jī) 械特性，使用環(huán)境和應(yīng)用要求，另外，成本也是一個(gè)永遠(yuǎn)不變的因素。在本文中，詳細(xì)討 論了射頻電纜的各種指標(biāo)和性能，了解電纜的性能對(duì)于選擇最佳的射頻電纜組件是十分有 益的。 射頻同軸電纜是用于傳輸射頻和微波信號(hào)能量的。它是一種分布參數(shù)電路，其電長度是物 理長度和傳輸速度的函數(shù)，這一點(diǎn)和低頻電路有著本質(zhì)的區(qū)別。射頻同軸電纜分為半剛， 半柔和柔性電纜三種，不同的應(yīng)用場(chǎng)合應(yīng)選擇不同類型的電纜。半剛和半柔電纜一般用于 設(shè)備內(nèi)部的互聯(lián)；而在測(cè)試和測(cè)量領(lǐng)域，應(yīng)采用柔性電纜。 半剛性電纜 顧名思義，這種

射頻相位電纜組件具有普通電纜組件的一般特征,同時(shí)還有自己獨(dú)特的相位特征。從射頻相位電纜組件與普通電纜組件的對(duì)比出發(fā),詳細(xì)闡述了射頻相位電纜組件的特征、設(shè)計(jì)、制作、修配。這些有助于改善射頻相位電纜組件產(chǎn)品的性能,降低報(bào)廢率。

射頻電纜 rfcable 電纜分配系統(tǒng)用物理發(fā)泡聚乙烯絕緣同軸電纜 physicalfoampeinsulationcoaxialcableforcabledistributionsystem 實(shí)芯聚乙烯絕緣射頻電纜 rfcablewithsolidcoreandpeinsulation 電纜分配系統(tǒng)用物理發(fā)泡聚乙烯絕緣同軸電纜 coaxialcablewithphysicallyfoamedpe insulationforcabledistributionsystem 本產(chǎn)品適用于1ghz以下閉路電視系統(tǒng)、共用天線電視系 統(tǒng)作分支線和用戶線以及其它電子裝置。電纜分配系統(tǒng)用物 理發(fā)泡聚乙烯絕緣同軸電纜比實(shí)芯聚乙烯、化學(xué)發(fā)泡聚乙烯 和縱孔聚乙烯絕緣電視電纜具有更優(yōu)良的高頻性能，它有衰 減低、一致性好、不易受潮等突出優(yōu)點(diǎn)，為此

由于射頻同軸電纜組件(半剛或半柔電纜組件)的裝配加工比較復(fù)雜,其工藝要求也較一般的低頻電纜組件嚴(yán)格,一般的手工具無法裝配出合格的符合設(shè)計(jì)要求的射頻同軸電纜組件。簡(jiǎn)單介紹了射頻同軸電纜組件的構(gòu)成,并以半剛性電纜為例簡(jiǎn)述了半剛性電纜組件裝配加工的一般工藝流程和基本工藝裝備。

射頻電纜分類 來源：特種電纜http://www.***.*** 射頻電纜的結(jié)構(gòu)是多種多樣的，可以根據(jù)不同的方式和型式 來分類。 按電纜結(jié)構(gòu)分類 （1）同軸射頻電纜 同軸射頻電纜是最常用的結(jié)構(gòu)型式。由于其內(nèi)外導(dǎo)體處于同心 位置，電磁能量局限在內(nèi)外導(dǎo)體之間的介質(zhì)內(nèi)傳播，因此具有 衰減小，屏蔽性能高，使用頻帶寬及性能穩(wěn)定等顯著優(yōu)點(diǎn)。通 常用來傳輸500千赫到18千兆赫的射頻能量。 目前，常用的射頻同軸電纜有兩類：50ω和75ω的射頻同軸電 纜。特性阻抗75ω射頻同軸電纜常用于catv網(wǎng)，故稱為catv 電纜，傳輸帶寬可達(dá)1ghz，目前常用catv電纜的傳輸帶寬： 750mhz。 （2）對(duì)稱射頻電纜 對(duì)稱射頻電纜回路其電磁場(chǎng)是開放型的，由于在高頻下有輻射 電磁能，因而使衰減增大，并導(dǎo)致屏蔽性能差，再加上大氣條 件的影響，通常較少采用。對(duì)稱射頻電纜主要用在低射頻或

射頻電纜概述 (2)

射頻電纜概述 射頻電纜組件的正確選擇除了頻率范圍，駐波比，插入 損耗等因素外，還應(yīng)考慮電纜的機(jī)械特性，使用環(huán)境和應(yīng)用 要求，另外，成本也是一個(gè)永遠(yuǎn)不變的因素。在本文中，詳 細(xì)討論了射頻電纜的各種指標(biāo)和性能，了解電纜的性能對(duì)于 選擇一條最佳的射頻電纜組件是十分有益的。射頻電纜組件 的基本選擇原則 射頻同軸電纜是用于傳輸射頻和微波信號(hào)能量的。它是一種 分布參數(shù)電路，其電長度是物理長度和傳輸速度的函數(shù)，這 一點(diǎn)和低頻電路有著本質(zhì)的區(qū)別。射頻同軸電纜大致可分為 半剛和半柔電纜、柔性編織電纜和物理發(fā)泡電纜等幾大類， 不同的應(yīng)用場(chǎng)合應(yīng)選擇不同類型的電纜。半剛和半柔電纜一 般用于設(shè)備內(nèi)部的互聯(lián)；在測(cè)試和測(cè)量領(lǐng)域，應(yīng)采用柔性電 纜；發(fā)泡電纜常用于基站天饋系統(tǒng)。 半剛性電纜顧名思義，這種電纜不容易被輕易彎曲成型，其 外導(dǎo)體是采用鋁管或者銅管制成，其射頻泄漏非常?。ㄐ∮?-120db），在系統(tǒng)中造成的信號(hào)串

時(shí)代（tms）微波、射頻電纜 上海先河貿(mào)易有限公司總代理 時(shí)代微波系統(tǒng)公司是史密斯工業(yè)航空和防御系統(tǒng)有限公司的一個(gè)分公司。有著50多 年設(shè)計(jì)生產(chǎn)同軸電纜及電纜組件的歷史，從其創(chuàng)業(yè)之初，時(shí)代公司一直處于該行業(yè)的領(lǐng)先地 位，開發(fā)了大量的同軸電纜和連接器。時(shí)代公司的電纜組件用于微軟發(fā)射器、接受器、飛機(jī)、 導(dǎo)彈、輪船、衛(wèi)星及地面通訊基地天線的連接，也可用作測(cè)試試引線。 時(shí)代微波系統(tǒng)公司是一個(gè)以技術(shù)為定向的同軸電纜生產(chǎn)廠，能夠不斷滿足甚至超過軍 用和商用的特殊工藝的傳輸線路的要求。 *幾千種的電纜和連接器： *獨(dú)特的材料研制和加工工藝與過程控制 *iso9001認(rèn)證 *射頻（rf）微波電纜設(shè)計(jì)能力 *獨(dú)特的測(cè)試手段：包括rf屏蔽/泄漏，搖晃，潮氣/水蒸氣浸入，相位噪音，可燃 性等。 *豐富的mil-t-81490，mil-87104和mil-prf-

射頻電纜概述 (3)

enri-link東莞恩瑞1 射頻電纜的分類 射頻電纜的結(jié)構(gòu)是多種多樣的，可以根據(jù)不同的方式和型式來分類。 按絕緣型式分類 (1)空氣絕緣電纜 電纜的絕緣層中，除了支撐內(nèi)外導(dǎo)體的一部分固體介質(zhì)外，其余大部分體積均是空氣。 其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是從一個(gè)導(dǎo)體到另一個(gè)導(dǎo)體可以不通過介質(zhì)層?？諝饨^緣電纜具有很低的衰減， 是超高頻下常用的結(jié)構(gòu)型式。 (2)半空氣絕緣電纜 這種結(jié)構(gòu)型式是介于上述兩種之間的一種絕緣型式，其絕緣也是由空氣和固體介質(zhì)組合 而成，但從一個(gè)導(dǎo)體到另一個(gè)導(dǎo)體需要通過固體介質(zhì)層。 此外，按絕緣材料的分類可分為：塑料絕緣電纜、橡皮絕緣電纜及無機(jī)礦物絕緣電纜; 按柔軟性可分為：柔軟電纜、平軟電纜及剛性電纜等;按傳輸功率大小分為：0.5千瓦以下的 低功率、0.5—5千瓦中功率、5千瓦以上的大功率電纜等;按產(chǎn)品的用途特點(diǎn)分為：低衰減、 低噪音、微小型及搞穩(wěn)相電纜等。 (3)

時(shí)代（tms）微波、射頻電纜 上海先河貿(mào)易有限公司總代理 時(shí)代微波系統(tǒng)公司是史密斯工業(yè)航空和防御系統(tǒng)有限公司的一個(gè)分公司。有著50多 年設(shè)計(jì)生產(chǎn)同軸電纜及電纜組件的歷史，從其創(chuàng)業(yè)之初，時(shí)代公司一直處于該行業(yè)的領(lǐng)先地 位，開發(fā)了大量的同軸電纜和連接器。時(shí)代公司的電纜組件用于微軟發(fā)射器、接受器、飛機(jī)、 導(dǎo)彈、輪船、衛(wèi)星及地面通訊基地天線的連接，也可用作測(cè)試試引線。 時(shí)代微波系統(tǒng)公司是一個(gè)以技術(shù)為定向的同軸電纜生產(chǎn)廠，能夠不斷滿足甚至超過軍 用和商用的特殊工藝的傳輸線路的要求。 *幾千種的電纜和連接器： *獨(dú)特的材料研制和加工工藝與過程控制 *iso9001認(rèn)證 *射頻（rf）微波電纜設(shè)計(jì)能力 *獨(dú)特的測(cè)試手段：包括rf屏蔽/泄漏，搖晃，潮氣/水蒸氣浸入，相位噪音，可燃 性等。 *豐富的mil-t-81490，mil-87104和mil-prf-

簡(jiǎn)單介紹射頻同軸電纜組件的構(gòu)成,以此為基礎(chǔ),介紹高屏蔽射頻電纜設(shè)計(jì),提出改善高屏蔽射頻電纜性能的措施。

文中提出了一種配接n型射頻同軸連接器的電纜組件。通過共面補(bǔ)償設(shè)計(jì),提出的電纜組件在整個(gè)工作頻段(0.01~18)ghz,測(cè)試的電壓駐波比vswr<1.13。提出的配接n型連接器電纜組件的電壓駐波比性能較常見的同類電纜組件有明顯改進(jìn)。電纜組件的測(cè)試結(jié)果與仿真結(jié)果具有較好的一致性。

通過對(duì)無源互調(diào)基本理論的探討,分析了射頻電纜組件三階互調(diào)產(chǎn)生的原因,介紹了三階互調(diào)測(cè)試方法以及減小三階互調(diào)的措施。

通過對(duì)射頻電纜用銅帶的制造過程及內(nèi)部組織的深入研究,分析了射頻電纜用銅帶在軋制螺紋形成后非焊縫開裂的具體原因,為1/2″、7/8″、1-1/4″、1-5/8″超柔射頻電纜生產(chǎn)及質(zhì)量控制提供了有力的參考依據(jù)。

射頻電纜的參數(shù)理論 第一節(jié)特性阻抗 特性阻抗是選用電纜的首先要考慮的參數(shù)，它是電纜本身的參數(shù)，它 取決于導(dǎo)體的直徑以及絕緣結(jié)構(gòu)的等效介電常數(shù)。 特性阻抗對(duì)于電纜的使用有很大的影響。例如在選擇射頻電纜作為發(fā) 射天線饋線時(shí)，其特性阻抗應(yīng)盡可能和天線的阻抗一致，否則會(huì)在電纜和 天線的連接處造成信號(hào)反射，使得天線得到的功率減少，電纜的傳輸效率 也會(huì)下降，更為嚴(yán)重的是，反射的存在會(huì)使電纜沿線出現(xiàn)駐波，有些地方 會(huì)出現(xiàn)電壓和電流的過載，從而造成電纜的熱擊穿或熱損傷而影響電纜的 正常運(yùn)行。電纜內(nèi)部反射的存在，還會(huì)造成傳輸信號(hào)的畸變，使傳輸信號(hào) 出現(xiàn)重影，嚴(yán)重影響信號(hào)傳輸質(zhì)量。 為了便于使用，射頻電纜的阻抗已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了。因此在選用電纜時(shí)應(yīng) 盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)阻抗值。對(duì)于射頻同軸電纜有以下三中標(biāo)準(zhǔn)阻抗： 50±2ohm推薦使用于射頻及微波，用于測(cè)試儀表以及同軸－波導(dǎo)轉(zhuǎn) 換器等； 75±3ohm用于視

1 射頻電纜的參數(shù)理論 第一節(jié)特性阻抗 特性阻抗是選用電纜的首先要考慮的參數(shù)，它是電纜本身的參數(shù)，它 取決于導(dǎo)體的直徑以及絕緣結(jié)構(gòu)的等效介電常數(shù)。 特性阻抗對(duì)于電纜的使用有很大的影響。例如在選擇射頻電纜作為發(fā) 射天線饋線時(shí)，其特性阻抗應(yīng)盡可能和天線的阻抗一致，否則會(huì)在電纜和 天線的連接處造成信號(hào)反射，使得天線得到的功率減少，電纜的傳輸效率 也會(huì)下降，更為嚴(yán)重的是，反射的存在會(huì)使電纜沿線出現(xiàn)駐波，有些地方 會(huì)出現(xiàn)電壓和電流的過載，從而造成電纜的熱擊穿或熱損傷而影響電纜的 正常運(yùn)行。電纜內(nèi)部反射的存在，還會(huì)造成傳輸信號(hào)的畸變，使傳輸信號(hào) 出現(xiàn)重影，嚴(yán)重影響信號(hào)傳輸質(zhì)量。 為了便于使用，射頻電纜的阻抗已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了。因此在選用電纜時(shí)應(yīng) 盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)阻抗值。對(duì)于射頻同軸電纜有以下三中標(biāo)準(zhǔn)阻抗： 50±2ohm推薦使用于射頻及微波，用于測(cè)試儀表以及同軸－波導(dǎo)轉(zhuǎn) 換器等； 75±3ohm用

本文主要對(duì)射頻同軸連接器、電纜組件的失效模式和機(jī)理進(jìn)行了分析，并對(duì)如何提高射頻同軸連接器、電纜組件的可靠性進(jìn)行了較詳細(xì)的討論。