降低射频同轴连接器电压驻波比的方法

1、2006年03月 降低射频同轴连接器降低射频同轴连接器 电压驻波比的方法电压驻波比的方法 陈天化陈天化 宁波吉品信息互连工业有限公司 目录 宁波吉品信息互连工业有限公司 1、引言 2、影响射频同轴连接器VSWR的因素 2.1设计时,应用射频连接器基本设计三原则不当带来的影响。 2.2结构参数偏差对VSWR的影响。 2.3绝缘支撑的轴向位置和结构设计对特性阻抗的影响。 2.4过渡设计 2.5表面粗糙度的影响 2.6导体镀涂的影响 2.7装配不当带来的影响 2.8测试系统的缺陷带来的影响 2.9生产加工不当漏检带来的影响 3、降低射频连接器VSWR的途径和措施 3.1.做好设计控制，体现降低VSW

2、R措施 3.2.老产品改进 3.3.生产中查找影响VSWR的因素,确定整改措施,保证VSWR性能 4.结束语 宁波吉品信息互连工业有限公司 摘要 本文从分析影响射频同轴连接器电压驻波比 （VSWR）的因素入手，对在新产品设计，老产品改 造和生产过程中如何降低射频同轴连接器的VSWR的 途径和措施进行了探讨，以期取得用户满意。 关键词 射频同轴连接器 电压驻波比 影响因素 措施 1、引言 宁波吉品信息互连工业有限公司 2、影响射频同轴连接器VSWR的因素 l设计 l生产加工 l装配 l测试检验 lVSWR是产品性能好坏，系统匹配程度的标志，设计、生产、 用户都很关注。 l科技发展、新产品设计、老

3、产品改进、生产过程都需要降低 VSWR。 l满足科技发展工作实践的要求，具有提高生产效率和生产效 益的现实意义。 宁波吉品信息互连工业有限公司 2、影响射频同轴连接器VSWR的因素 2.1 应用射频连接器基本设计三原则不当带来的影响 三项基本设计原则要点 2.1.1.设计原则1 在连接器的每一个横截面上尽可能保持一个恒定的 特性阻抗。例如：50。 应用一段特性阻抗高于和低于标称阻抗的传输线， 对导体上的阶梯、槽或间隙进行补偿，限制了宽带性能， 不能应用到宽带精密元件上。 宁波吉品信息互连工业有限公司 2、影响射频同轴连接器VSWR的因素 2.1 应用射频连接器基本设计三原则不当带来的影响 三项

4、基本设计原则 2.1.2.设计原则2； 阻抗不连续是不可避免的；对于每个阻抗不连续，都要进行补偿； 为获得最好的性能，首先应把未补偿的不连续减至最小；其次对 剩余的阻抗不连续，应进行补偿； 改变阻抗的做法，限制了带宽，不适合宽带设计。 2.1.3.设计原则3； 同轴元件中导体的尺寸公差总是不可避免的； 把电气性能对机械公差的依赖减至最小。例如：易磨损，碰伤处。 宁波吉品信息互连工业有限公司 2、影响射频同轴连接器VSWR的因素 2.1 应用射频连接器基本设计三原则不当带来的影响 应用举例 宁波吉品信息互连工业有限公司 2、影响射频同轴连接器VSWR的因素 2.2结构参数偏差对VSWR的影响。

5、2.2.1.机械加工公差对特性阻抗的影响 60 Z=n r D l d 138 og r D Zl d 射频同轴连接器的特性阻抗 内外导体直径的公差对特性阻抗的影响 对50空气线： 2.3 59.96 Dd Z D 对50介质线： 59.963.325 r r r Dd Z D 内、外导体直径的公差引起的电压驻波比 1 Z VSWR Z 宁波吉品信息互连工业有限公司 2、影响射频同轴连接器VSWR的因素 2.2结构参数偏差对VSWR的影响。 2.2.2.不同轴度引起的特性阻抗的偏差 22 2222 4240 60 n 1 ee Zl DdDd 对于50的连接器 2 2 296 e Z D 2

6、2 5.92 Ze ZD d D e 宁波吉品信息互连工业有限公司 2、影响射频同轴连接器VSWR的因素 2.2结构参数偏差对VSWR的影响。 槽引起的特性阻抗的偏差 2.2.3.内、外导体上的槽对特性阻抗的影响 2 12.5%ZN d 内 2 12.5% W ZN D 外 宁波吉品信息互连工业有限公司 2、影响射频同轴连接器VSWR的因素 2.2结构参数偏差对VSWR的影响。 间隙及槽引起的特性阻抗的偏差 2.2.4.内、外导体上轴向间隙对特性阻抗的影响 3 1.6256 10n% g dN VSWRf gl dN d dg g 3 1.6256 10n% gDNW VSWRf Gl DNW

7、 外导体间隙及槽引起的特性阻抗的偏差 宁波吉品信息互连工业有限公司 2、影响射频同轴连接器VSWR的因素 2.3绝缘支撑的轴向位置和结构设计对特性阻抗的影响 特性阻抗偏差引起的驻波比 2.3.1.阻抗设计 2 2 f SZSin f 界面补偿的小误差引起的驻波比 2 2 f Sf xCon f 宁波吉品信息互连工业有限公司 2、影响射频同轴连接器VSWR的因素 2.3绝缘支撑的轴向位置和结构设计对特性阻抗的影响 2.3.2.绝缘支撑的厚度 B为引起谐振的厚度，设计设计厚度应略小于B。 2 2 1 1 tan f f f f B c r c g 宁波吉品信息互连工业有限公司 2、影响射频同轴连接

8、器VSWR的因素 2.3绝缘支撑的轴向位置和结构设计对特性阻抗的影响 2.3.3.绝缘支撑在连接器的轴向位置 基准面 宁波吉品信息互连工业有限公司 2、影响射频同轴连接器VSWR的因素 2.4.1.错位过渡 a 当 3时， 1 D D 1 1 n DD al KD 1 1 n r DD al DK 固体介质 当 2 5时 1 D D 1 8 D a 1 8r D a 2.4过渡设计 宁波吉品信息互连工业有限公司 2、影响射频同轴连接器VSWR的因素 2.4.2.锥体过渡 c d d1 D1 a b d D 60138 22 nog 22 rr tgtg Zll tgtg 22 60138 22

9、 tgtg Zlnlon tgtg 空气 介质 2.4过渡设计 宁波吉品信息互连工业有限公司 Z0abcd 50 1156364.30d11.86D14.30d1.86D 2208483.22d11.37D13.22d1.37D 325112.58d11.07D12.58d1.07D 43013182.12d10.865D12.12d0.865D 75 1154186.66d11.86D16.66d1.86D 2205464.95d11.37D14.95d1.37D 3257163.90d11.07D13.90d1.07D 4308063.24d10.865D13.24d0.865D 2、影响

10、射频同轴连接器VSWR的因素 2.4.2.锥体过渡 2.4过渡设计 宁波吉品信息互连工业有限公司 2、影响射频同轴连接器VSWR的因素 2.5表面粗糙度的影响 2.6导体镀涂的影响 作为频率函 数的导体电 阻率的测量 数据 宁波吉品信息互连工业有限公司 2、影响射频同轴连接器VSWR的因素 2.7装配不当带来的影响 常见的问题 a、零件位置颠倒、错乱、张冠李戴等； b、零件前后方向颠倒，如绝缘支撑，数量或多或少； c、零件礅粗变形,导致内、外导体直径变化，尤其是 小型产品、卡环等； d、零件端面碰伤，有划痕、压痕等； e、装配中，异物进入连接器内部或多余物未清除干净； f、电缆剥制尺寸不当等。

11、 宁波吉品信息互连工业有限公司 2、影响射频同轴连接器VSWR的因素 2.8测试系统的缺陷带来的影响 生产线上常发现的缺陷 a、产品内腔深处阶梯间距尺寸超差、直径尺寸超差等； b、产品内腔阶梯处存在峰边、卷边、大毛刺、残余 铜屑等； c、产品内腔倒角不均、不同心、偏大或偏小尺寸角度 超差等； d、开槽、打孔尺寸超差； e、产品内腔表面粗糙度差，尤其在接触表面上存在 刀纹、振纹等。 2.9生产加工不当漏检带来的影响 宁波吉品信息互连工业有限公司 3、降低射频连接器VSWR的途径和措施 3.1.做好设计控制，体现降低VSWR措施 3.1.1 做好设计方案论证。 3.1.2 做好总体结构设计。 3.

12、1.3 做好补偿设计。 3.1.4 控制机械加工尺寸公差。 3.1.5 合理选择适用材料和镀层。 3.1.6 合理确定表面粗糙度。 3.1.7 合理确定形位公差。 3.1.8 开槽、打孔应适宜。 3.1.9 消除空气隙的影响。 3.1.10 必要时，要验算绝缘支撑的厚度，合 理确定绝缘支撑在连接器中的轴向位置。 宁波吉品信息互连工业有限公司 3、降低射频连接器VSWR的途径和措施 3.2.老产品改进 重新设计 尽可能应用老产品的零件 常见的一些超差现象 a、因某零件的尺寸超差，引起的界面尺寸超差，导致机械 电气基准面相关尺寸超差，插针、插孔、端距、端面尺 寸超差、回缩等； b、绝缘支撑倒装，零

13、件尺寸超差； c、零件位置错乱、顺序错乱、少装或多装零件； d、零件类同，发放错误，张冠李戴；图号错乱，发非所用； e、电缆剥制尺寸超差，错误。 3.3. 查找影响VSWR因素,确定整改措施,保证VSWR性能 3.3.1.解剖产品、复核结构参数，查找超差原因 宁波吉品信息互连工业有限公司 3、降低射频连接器VSWR的途径和措施 常见的超差现象 绝缘支撑区 a、绝缘支撑尺寸超差，共面补偿槽深超差，金属导体与介质 接触面存在明显空气隙，支撑厚薄不均匀，引起端面界面尺寸 超差、变化、松动等； b、装配过程中未进行高压气泵清洗，腔体绝缘支撑面残存装 配生成多余物，影响零件位置尺寸； c、绝缘支撑材料不

14、纯、有异物、颜色不正、受污染、介电常 数发生变化； d、支撑装配颠倒，挤压压力过大导致尺寸变化，变形。 3.3. 查找影响VSWR因素,确定整改措施,保证VSWR性能 3.3.2.从“事故多发区”入手，分析查找影响产品的VSWRVSWR因素 宁波吉品信息互连工业有限公司 3、降低射频连接器VSWR的途径和措施 常见的超差现象 直径变化过渡区 a、错位补偿应用公式计算不当、尺寸超差、锥形补偿尺寸计算 不准，锥顶错位； b、加工不当、光洁度差、存在峰边、卷边、残留多余金属物； c、阶梯倒角不当、偏心、不同轴、角度超差、尺寸超差等； d、错位补偿不当，应补偿处未补偿，设计结构错误。 3.3. 查找影

15、响VSWR因素,确定整改措施,保证VSWR性能 3.3.2.从“事故多发区”入手，分析查找影响产品的VSWRVSWR因素 宁波吉品信息互连工业有限公司 3、降低射频连接器VSWR的途径和措施 常见的超差现象 端接电缆结构区 a、电缆剥制尺寸错误，剥制尺寸超差，剥制尺寸设计错误； b、端面有残丝、留丝、飞丝、灰尘、油污、加工粗糙、切 割不平、端面不圆等； c、异物进入连接器内部，尤其是金属屑； d、装配不到位，过紧或过松导致形体变形或有间隙。 3.3. 查找影响VSWR因素,确定整改措施,保证VSWR性能 3.3.2.从“事故多发区”入手，分析查找影响产品的VSWRVSWR因素 宁波吉品信息互连

16、工业有限公司 3、降低射频连接器VSWR的途径和措施 3.3. 查找影响VSWR因素,确定整改措施,保证VSWR性能 3.3.3.应用矢量网络分析仪的时域功能,确认影响VSWRVSWR的部位 3.3.4.从试验入手,观察分析测试频率特性曲线，寻找“敏感区” 或“敏感点”查找影响VSWRVSWR的因素 3.3.5.从经验入手，查找确定影响VSWRVSWR的因素 宁波吉品信息互连工业有限公司 3、降低射频连接器VSWR的途径和措施 3.3. 查找影响VSWR因素,确定整改措施,保证VSWR性能 影响电缆组件VSWRVSWR的因素 电 缆 周 期 性 缺 陷 的 影 响 频率 3 宁波吉品信息互连工业有限公司 3、降低射频连接器VSWR的途径和措施 3.3. 查找影响VSWR因素,确定整改措施,保证VSWR性能 影响电缆组件VSWRVSWR的因素 随 机 性 缺 陷 的 影 响 宁波吉品信息互连工业有限公司 3、降低射频连接器VSWR的途径和措施 3.3. 查找影