Kao važan dio pasivnih komponenti, RF koaksijalni konektori imaju dobre karakteristike širokopojasnog prijenosa i niz pogodnih metoda povezivanja, tako da se široko koriste u instrumentima za testiranje, sistemima oružja, komunikacijskoj opremi i drugim proizvodima.Budući da je primjena RF koaksijalnih konektora prodrla u gotovo sve sektore nacionalne ekonomije, njihova pouzdanost također privlači sve veću pažnju.Analizirani su načini kvara RF koaksijalnih konektora.
Nakon što je spojni par N tipa spojen, kontaktna površina (električna i mehanička referentna ravnina) vanjskog provodnika konektorskog para se zateže jedna prema drugoj zatezanjem navoja, tako da se postigne mali kontaktni otpor (< 5m Ω).Pinski dio provodnika u pinu se ubacuje u otvor provodnika u utičnici, a dobar električni kontakt (otpor kontakta<3m Ω) se održava između dva unutrašnja provodnika na ušću provodnika u utičnicu kroz elastičnost zida utičnice.U ovom trenutku, stepenasta površina provodnika u ivici i krajnja strana provodnika u utičnici nisu čvrsto pritisnuti, ali postoji razmak od <0,1 mm, što ima važan uticaj na električne performanse i pouzdanost koaksijalni konektor.Idealno stanje veze spojnog para tipa N može se sažeti na sljedeći način: dobar kontakt vanjskog provodnika, dobar kontakt unutrašnjeg provodnika, dobra podrška dielektrične potpore unutrašnjem provodniku i ispravan prijenos napetosti navoja.Kada se gornji status veze promijeni, konektor neće uspjeti.Počnimo s ovim točkama i analizirajmo princip kvara konektora kako bismo pronašli ispravan način za poboljšanje pouzdanosti konektora.
1. Kvar uzrokovan lošim kontaktom vanjskog provodnika
Kako bi se osigurao kontinuitet električnih i mehaničkih struktura, sile između dodirnih površina vanjskih provodnika su općenito velike.Uzmimo konektor tipa N kao primjer, kada je moment zatezanja Mt navojne čahure standardno 135N.cm, formula Mt=KP0 × 10-3N.m (K je koeficijent momenta pritezanja, a K=0,12 ovdje), aksijalni pritisak P0 vanjskog vodiča može se izračunati na 712N.Ako je čvrstoća vanjskog vodiča slaba, to može uzrokovati ozbiljno habanje priključne krajnje strane vanjskog vodiča, čak i deformaciju i kolaps.Na primjer, debljina zida priključne krajnje strane vanjskog vodiča muškog kraja SMA konektora je relativno tanka, samo 0,25 mm, a korišteni materijal je uglavnom mesing, slabe čvrstoće, a okretni moment je malo veći. , tako da se prednji dio priključka može deformirati zbog prekomjernog istiskivanja, što može oštetiti unutarnji vodič ili dielektrični nosač;Osim toga, površina vanjskog vodiča konektora je obično presvučena, a premaz priključne čeone strane će biti oštećen velikom kontaktnom silom, što će rezultirati povećanjem kontaktnog otpora između vanjskih vodiča i smanjenjem električne energije. performanse konektora.Osim toga, ako se RF koaksijalni konektor koristi u teškom okruženju, nakon određenog vremenskog perioda, sloj prašine će se taložiti na krajnju stranu vanjskog provodnika.Ovaj sloj prašine uzrokuje naglo povećanje kontaktnog otpora između vanjskih vodiča, povećava se gubitak umetanja konektora i smanjuje indeks električnih performansi.
Mjere poboljšanja: kako bi se izbjegao loš kontakt vanjskog provodnika uzrokovan deformacijom ili prekomjernim trošenjem priključne čeone strane, s jedne strane možemo odabrati materijale veće čvrstoće za obradu vanjskog vodiča, kao što su bronza ili nehrđajući čelik;S druge strane, debljina zida priključne krajnje strane vanjskog vodiča također se može povećati kako bi se povećala površina kontakta, tako da će se pritisak na jediničnu površinu priključne krajnje strane vanjskog vodiča smanjiti kada isti priključni moment se primjenjuje.Na primjer, poboljšani SMA koaksijalni konektor (SuperSMA kompanije SOUTHWEST u Sjedinjenim Državama), vanjski prečnik njegovog srednjeg nosača je Φ 4,1 mm smanjen na Φ 3,9 mm, debljina zida spojne površine vanjskog provodnika je odgovarajuće povećana do 0,35 mm, a mehanička čvrstoća je poboljšana, čime se povećava pouzdanost veze.Prilikom skladištenja i upotrebe konektora održavajte čistu priključnu stranu vanjskog vodiča.Ako na njemu ima prašine, obrišite ga alkoholnom vatom.Treba napomenuti da se alkohol ne smije namakati na nosač medija tokom ribanja, a konektor se ne smije koristiti dok se alkohol ne ispari, inače će se impedanca konektora promijeniti zbog miješanja alkohola.
2. Kvar uzrokovan lošim kontaktom unutrašnjeg provodnika
U poređenju sa vanjskim provodnikom, unutrašnji provodnik male veličine i slabe čvrstoće vjerojatnije će uzrokovati loš kontakt i dovesti do kvara konektora.Elastična veza se često koristi između unutrašnjih provodnika, kao što je elastična veza sa utičnicom, elastična veza sa oprugom, elastična veza sa mehom, itd. Među njima, elastična veza utičnica-utor ima jednostavnu strukturu, niske troškove obrade, pogodnu montažu i najširu primenu domet.
Mjere poboljšanja: Možemo koristiti silu umetanja i silu zadržavanja igle standardnog mjerača i provodnika u utičnici da bismo izmjerili da li je podudaranje između utičnice i igle razumno.Za konektore tipa N, prečnika Φ 1,6760+0,005 Sila umetanja kada se iglica standardnog kalibra uskladi sa utičnicom treba da bude ≤ 9N, dok igla standardnog kalibra Φ 1,6000-0,005 i provodnik u utičnici moraju imati silu zadržavanja ≥ 0.56N.Stoga možemo uzeti silu umetanja i silu zadržavanja kao standard inspekcije.Podešavanjem veličine i tolerancije utičnice i igle, kao i procesom obrade provodnika u utičnici, sila umetanja i sila zadržavanja između igle i utičnice su u odgovarajućem rasponu.
3. Kvar uzrokovan neuspjehom dielektrične potpore za potporu unutrašnjeg provodnika
Kao sastavni dio koaksijalnog konektora, dielektrični nosač igra važnu ulogu u podržavanju unutrašnjeg provodnika i osiguravanju odnosa relativnog položaja između unutrašnjeg i vanjskog vodiča.Mehanička čvrstoća, koeficijent toplinskog širenja, dielektrična konstanta, faktor gubitka, upijanje vode i druge karakteristike materijala imaju važan utjecaj na performanse konektora.Dovoljna mehanička čvrstoća je najosnovniji zahtjev za dielektričnu potporu.Tokom upotrebe konektora, dielektrični nosač treba da podnese aksijalni pritisak unutrašnjeg provodnika.Ako je mehanička čvrstoća dielektričnog nosača preslaba, to će uzrokovati deformaciju ili čak oštećenje tijekom međusobnog povezivanja;Ako je koeficijent toplinske ekspanzije materijala prevelik, kada se temperatura jako promijeni, dielektrični nosač se može pretjerano proširiti ili skupiti, uzrokujući da se unutarnji vodič olabavi, otpadne ili da ima različitu os od vanjskog vodiča, a također može uzrokovati veličina porta konektora za promjenu.Međutim, apsorpcija vode, dielektrična konstanta i faktor gubitka utječu na električne performanse konektora kao što su gubitak u umetanju i koeficijent refleksije.
Mjere poboljšanja: odaberite odgovarajuće materijale za obradu nosača medija u skladu sa karakteristikama kombinovanih materijala kao što su okruženje upotrebe i opseg radne frekvencije konektora.
4. Kvar uzrokovan napetošću niti koja se ne prenosi na vanjski provodnik
Najčešći oblik ovog kvara je otpadanje vijčane čahure, što je uglavnom uzrokovano nerazumnim dizajnom ili obradom strukture vijčane čahure i slabom elastičnošću uskočnog prstena.
4.1 Nerazumno projektovanje ili obrada vijčane strukture čahure
4.1.1 Dizajn strukture ili obrada utora uskočnog prstena navojne čahure je nerazumna
(1) Žljeb uskočnog prstena je previše dubok ili preplitak;
(2) Nejasan ugao na dnu žleba;
(3) Košenje je preveliko.
4.1.2 Aksijalna ili radijalna debljina zida utora za uskočni prsten navojne čaure je pretanka
4.2 Slaba elastičnost uskočnog prstena
4.2.1 Dizajn uskočnog prstena radijalne debljine je nerazuman
4.2.2 Nerazumno starenje ojačanje uskočnog prstena
4.2.3 Nepravilan odabir materijala uskočnog prstena
4.2.4 Spoljni skošen krug uskočnog prstena je prevelik.Ovaj oblik greške je opisan u mnogim člancima
Uzimajući za primjer koaksijalni konektor tipa N, analizirano je nekoliko načina kvara RF koaksijalnog konektora spojenog vijcima koji se široko koristi.Različiti načini povezivanja će također dovesti do različitih načina kvara.Samo dubinskom analizom odgovarajućeg mehanizma svakog načina kvara, moguće je pronaći poboljšani metod za poboljšanje njegove pouzdanosti, a zatim promovirati razvoj RF koaksijalnih konektora.
Vrijeme objave: Feb-05-2023