射频电缆组件设计与制造

1、 射频连接器电缆组件射频连接器电缆组件 设计与制造设计与制造 2011 2011 年年3 3 月月 射频连接器电缆组件是微波组件之一，由射频同轴连接器与射频电射频连接器电缆组件是微波组件之一，由射频同轴连接器与射频电缆经适配组装而成。根据相配电缆的不同，主要分为三类：半硬、半柔缆经适配组装而成。根据相配电缆的不同，主要分为三类：半硬、半柔软、柔软电缆组件软、柔软电缆组件 。 半硬电缆半硬电缆 -只可弯曲一次只可弯曲一次 （弯曲半径（弯曲半径电缆的静态最小弯曲半径）；电缆的静态最小弯曲半径）； 半柔软电缆半柔软电缆允许弯曲数次允许弯曲数次 （一般十次以内、弯曲半径（一般十次以内、弯曲半径动态弯曲

2、半径）；动态弯曲半径）； 柔软电缆柔软电缆 -可以反复弯曲可以反复弯曲 （上百甚至上万次、弯曲半径（上百甚至上万次、弯曲半径动态弯曲半径）。动态弯曲半径）。 对应产品的通用标准如下：对应产品的通用标准如下：序序号号标准名称标准名称标准代号标准代号与国际、国外标准对比与国际、国外标准对比等效符号等效符号标准号标准号1 1射频电缆组件总规范射频电缆组件总规范GJB1215A-GJB1215A-2005 2005 idtidtMIL-C-55427A-1978MIL-C-55427A-1978（已由（已由MIL-PRF-55427BMIL-PRF-55427B）代替代替2 2射频同轴电缆组件第射频同

3、轴电缆组件第1 1部份：部份：总规范一般要求和试验方法总规范一般要求和试验方法GB/T17738.1 GB/T17738.1 idtidtIEC60966 IEC60966 射频同轴电缆组件第射频同轴电缆组件第2-12-1部份：部份：柔软同轴电缆组件分规范柔软同轴电缆组件分规范GB/T17738.2GB/T17738.2idtidtIEC-60966-2-1 IEC-60966-2-1 射频同轴电缆组件第射频同轴电缆组件第3 3部份：部份：半柔软同轴电缆组件分规范半柔软同轴电缆组件分规范GB/T17738.3GB/T17738.3idtidtIEC60966-3 IEC60966-3 射频同轴

4、电缆组件第射频同轴电缆组件第4 4部份：部份：半硬同轴电缆组件分规范半硬同轴电缆组件分规范GB/T17738.4GB/T17738.4idtidtIEC60966-4 IEC60966-4 这三类电缆组件根据不同的使用环境特性这三类电缆组件根据不同的使用环境特性（自然环境和应用平台）除对相应产品的详细规（自然环境和应用平台）除对相应产品的详细规范和制造工艺规程以及质量控制程序之外，必须范和制造工艺规程以及质量控制程序之外，必须考虑产品在具体的使用过程达到应用目标。考虑产品在具体的使用过程达到应用目标。 下面以柔软射频电缆组件为例，简单介绍产下面以柔软射频电缆组件为例，简单介绍产品的典型设计方法

5、、制造过程、调测品的典型设计方法、制造过程、调测 。以及使。以及使用可靠性问题。用可靠性问题。 1 1、对产品标准的理解、对产品标准的理解 (1)GJB1215A(1)GJB1215A (2)IEC966(2)IEC966 2 2、对具体产品技术要求的理解、对具体产品技术要求的理解 (1)(1)机械机械 (2)(2)电气电气 (3)(3)环境环境 3 3、典型结构设计过程、典型结构设计过程(1)(1)选材选材(2)(2)编制设计文件编制设计文件 (3)(3)编制装配工艺过程卡编制装配工艺过程卡(4)(4)通用和专用工艺通用和专用工艺 (5)(5)通用和专用工装通用和专用工装 (6)(6)初样验

6、证初样验证 （1 1）选材：电缆组件是射频同轴连接器与射频）选材：电缆组件是射频同轴连接器与射频同轴电缆的配接同轴电缆的配接射频同轴连接器是射频同轴连接器是“合格合格”的；的；射频同轴电缆是射频同轴电缆是“合格合格”的；的；射频同轴连接器与同轴电缆是适配的。射频同轴连接器与同轴电缆是适配的。 射频同轴连接器是射频同轴连接器是“合格合格”的：不单纯是指的：不单纯是指它有产品合格证，而是要确认选用的连接器的性它有产品合格证，而是要确认选用的连接器的性能是可以满足组装后电缆组件的指标要求的。能是可以满足组装后电缆组件的指标要求的。主要电参数：工作频率范围、反射、损耗、主要电参数：工作频率范围、反射、

7、损耗、 功率容量等功率容量等; ;电缆配接机构的结构和类型（焊、压、螺电缆配接机构的结构和类型（焊、压、螺纹纹）; ;中心内导体的固定性、界面尺寸等等中心内导体的固定性、界面尺寸等等; ; 环境性能：（工作温度范围、盐雾环境性能：（工作温度范围、盐雾 ）。）。 射频同轴电缆是射频同轴电缆是“合格合格”的：不单纯是指它有产的：不单纯是指它有产品合格证，而是要确认选用的电缆的性能是可以满足组品合格证，而是要确认选用的电缆的性能是可以满足组装后电缆组件的指标要求的。装后电缆组件的指标要求的。主要电参数：工作频率范围、反射、损耗、主要电参数：工作频率范围、反射、损耗、 功率、电长度稳定性功率、电长度稳

8、定性 电缆的结构及尺寸：中心导体（单股、多股、镀层）电缆的结构及尺寸：中心导体（单股、多股、镀层） 介质（实芯、打孔、低密度整体、低密度绕包等等）介质（实芯、打孔、低密度整体、低密度绕包等等） 外导体（整体、单层、多层、编织、绕带）外导体（整体、单层、多层、编织、绕带） 外护套（阻燃、防紫外线）外护套（阻燃、防紫外线）机械性能（拉伸、弯曲、抗扭、抗压）机械性能（拉伸、弯曲、抗扭、抗压）耐环境性能（温度、盐雾）耐环境性能（温度、盐雾）电缆的下线（半硬、柔软、螺纹管）电缆的下线（半硬、柔软、螺纹管）与连接器配接的剥线尺寸、剥线工艺等等。与连接器配接的剥线尺寸、剥线工艺等等。(2)(2)编制设计文件

9、编制设计文件 文件文件产品标准产品标准装配图装配图电缆剥线图电缆剥线图 部件部件XXXX型射频同轴连接器型射频同轴连接器 零件零件 材料材料 标志套标志套 热缩管热缩管美 国 Raychem公 司备 注美 国 astrolab公 司美 国 Raychem公 司美 国 Raychem公 司UP2.960.009MX共 1张423阶 段 标 记 第 1张签 名日 期32055-SMA/J TNC/J-L型 柔 软 稳 相 电 缆 组 件标 准 化制 图 ：批 准格 式 （ 5）明 细 表描 图 ：幅 面 ：30审 核拟 制底 图 总 号媒 体 编 号旧 底 图 总 号31272928252624更

10、 改 单 号数 量标 记签 名9透 明 热 缩 管 RT375-1/4-X-SP材 料部 件 热 缩 管 RNF-3000-D12/4-1200-0标 志 套 TMS-SCE-9.5-50-S1-9SMA/J-32055型 (接 柔 软 稳 相 电 缆 )TNC/J-32055型 (接 柔 软 稳 相 电 缆 )2级 射 频 同 轴 插 头 连 接 器2级 射 频 同 轴 插 头 连 接 器柔 软 稳 相 电 缆 (32055)16202221181917131514111210UP3.640.321UP3.640.3172L411文 件产 品 标 准名 称装 配 图电 缆 剥 线 图2876

11、453UP2.960.009TUP2.960.00943Q/UP20123-20031序号编 号幅面编 号装 入总数量数 量日 期更改零 件(3)(3)编制装配工艺过程卡编制装配工艺过程卡旧底图总号装配工艺过程卡片设备及工装工时定额工种工序号工作地数量装入件及辅助材料序号代号、名称、规格GS16日期更改标记日期底图总号签名更改单号数量签名第 页共 页批准标准化审核设计产品图号产品名称名称图号工序（步）内容及要求UP GZP质量媒体编号装配工艺流程装配工艺流程 关键工序的确定关键工序的确定关键工序的工艺规程和工艺设备关键工序的工艺规程和工艺设备电缆的下料电缆的下料 焊接焊接精修电缆端面精修电缆端

12、面调测调测 (电参数电参数)工艺环境工艺环境1.1.装配工艺流程图装配工艺流程图检测组件绝缘、耐压 100%检端面质量插针绝缘子壳体组件绝缘子压圈装配焊接插针绝缘子壳体组件装配检连接器与标志套对应关系 100%电缆两端剥线ZZ外导体尾套G 电缆一端连接器外导体焊接G 精修端面压圈绝缘子电缆两端浸锡插针检标志内容外导体检标志套套标志套及套管电缆外观检验尾套焊接插针检端面质量装配插针调整入库NOG 电缆另一端连接器外导体焊接ZG 精修端面Z打印电参数曲线一端外导体调整包装端面调整包装箱包装盒交货检验标志套套管电缆打印标志下料标志套下料检测电参数 100%无相位一致性要求时电测(时域)检电缆有无缺陷

13、及连接器组装质量YES有相位一致性要求时检测相位一致性密封检漏 100%热缩电缆两端头关键工序的确定关键工序的确定射频电缆组件装配过程中，关键工序一般是：射频电缆组件装配过程中，关键工序一般是：下料下料内外导体的焊接；内外导体的焊接；电缆端面的精修；电缆端面的精修；射频电参数的测量与调试；射频电参数的测量与调试；特殊产品：如精密、稳相、大功率等射频电特殊产品：如精密、稳相、大功率等射频电缆组件，其关键工序的工艺规程、设备条件必缆组件，其关键工序的工艺规程、设备条件必须另外确定。须另外确定。关键工序的工艺规程和工艺设备关键工序的工艺规程和工艺设备（1 1）电缆的下料）电缆的下料 电缆下料之所以是

14、关键工序，尤其在精密电缆下料之所以是关键工序，尤其在精密电缆组件的装配工艺中，是关系到下道工序电缆组件的装配工艺中，是关系到下道工序以至产品主要电参数的。因此电缆下料要达以至产品主要电参数的。因此电缆下料要达到以下要求到以下要求: : 长度尺寸准确、并一致性好；长度尺寸准确、并一致性好； 切断处端面平齐；切断处端面平齐； 保证芯线（内导体）不偏心；保证芯线（内导体）不偏心； 长度方向的变形要在控制范围内。长度方向的变形要在控制范围内。关键工序的工艺规程和工艺设备关键工序的工艺规程和工艺设备（2 2）焊接）焊接 电缆与连接器内、外导体的焊接质量，是直接电缆与连接器内、外导体的焊接质量，是直接影响

15、产品的机、电性能。一般焊接方法如下影响产品的机、电性能。一般焊接方法如下: : 接触焊接触焊焊料或焊接件与焊接工具（热源）直焊料或焊接件与焊接工具（热源）直 接接触，如烙铁焊、电流焊等；接接触，如烙铁焊、电流焊等； 非接触焊非接触焊焊料或焊接件不与焊接工具直接接焊料或焊接件不与焊接工具直接接触，如感应焊；触，如感应焊； 内导体的焊接；内导体的焊接； 外导体的焊接；外导体的焊接； 焊接质量的评估。焊接质量的评估。关键工序的工艺规程和工艺设备关键工序的工艺规程和工艺设备（3 3）电缆端面的精修电缆端面的精修 电缆端面的精修是保证电缆与连接器适配、电缆端面的精修是保证电缆与连接器适配、调节组件电长度

16、、提高组件射频电性能的（反射、调节组件电长度、提高组件射频电性能的（反射、损耗、相位一致性等）关键工序之一。要求精修损耗、相位一致性等）关键工序之一。要求精修后的电缆端面达到：后的电缆端面达到：芯线垂直精修端面、外表面无损伤；芯线垂直精修端面、外表面无损伤；电缆端面（包含外导体衬套）目测平整；电缆端面（包含外导体衬套）目测平整；电缆外导体切口整齐、无毛刺、无向内翻卷；电缆外导体切口整齐、无毛刺、无向内翻卷；介质切割整齐、表面无金属屑和其它污染。介质切割整齐、表面无金属屑和其它污染。关键工序的工艺规程和工艺设备关键工序的工艺规程和工艺设备（4 4）射频电参数的测量）射频电参数的测量电压驻波比的测

17、量；电压驻波比的测量；损耗的测量；损耗的测量；电长度（相位）的测量；电长度（相位）的测量；三阶互调（三阶互调（PIMPIM）的测量；）的测量；电磁屏蔽（射频泄漏）的测量。电磁屏蔽（射频泄漏）的测量。1.1.射频电缆组件的试验、验证射频电缆组件的试验、验证（1 1）研制开发或样品试制阶段，往往要根据设计要求）研制开发或样品试制阶段，往往要根据设计要求进行一些单项试验和验证；进行一些单项试验和验证；（2 2）产品定型要进行鉴定试验；）产品定型要进行鉴定试验；（3 3）定型后产品进入中试生产或批生产，则对每批次）定型后产品进入中试生产或批生产，则对每批次产品进行质量一致性检验（产品进行质量一致性检验

18、（A A、B B组），定期（累计批组），定期（累计批量）进行周期检验（量）进行周期检验（C C组）。组）。2.2.射频电缆组件的特殊试验（另行介绍）射频电缆组件的特殊试验（另行介绍）（1 1）低气压下的电参数测量；）低气压下的电参数测量；（2 2）随机振动下的射频电参数测量；）随机振动下的射频电参数测量；（3 3）相位随温度的变化；）相位随温度的变化；（4 4）耐功率试验。）耐功率试验。3.3.主要射频电参数的测量主要射频电参数的测量（1 1）反射测量（）反射测量（S11S11、S22S22）测量系统及设备测量系统及设备a.a.标网标网b.b.矢网矢网测量系统的准备测量系统的准备a.a.系统状

19、态的设置（以系统状态的设置（以8753ES8753ES）、）、扫描点数（扫描点数（201201）、中频、扫描时间；）、中频、扫描时间；b.b.是否采用测量用转接器或测量用电缆，单端口还是是否采用测量用转接器或测量用电缆，单端口还是双端口（双端口（S11,S22S11,S22）；）；C.C.系统校正系统校正频率起、止，频率起、止，VWRVWR，格度，格度，CALCAL：选择校正件：选择校正件单端口（单端口（S11S11）开路开路OO短路短路SS负载负载LL校正完毕。校正完毕。3.3.主要射频电参数的测量主要射频电参数的测量（2 2）传输测量（）传输测量（S12S12、S21S21）测量系统及设备

20、测量系统及设备a.a.标网（损耗）标网（损耗）b.b.矢网（损耗、相位）矢网（损耗、相位）测量系统的准备测量系统的准备a.a.系统状态的设置（以系统状态的设置（以8753ES8753ES）、）、扫描点数（扫描点数（801801以上）、中频（以上）、中频（3003001000Hz1000Hz）、）、扫描时间扫描时间；b.b.是否采用测量用转接器或测量用电缆，双端口（是否采用测量用转接器或测量用电缆，双端口（S12,S21S12,S21）C.C.系统校正系统校正频率起、止，插损频率起、止，插损LOGLOG，格度；相位，格度；相位PHA PHA 、格度；、格度；CALCAL：选择直通：选择直通校正完

21、毕。校正完毕。3.3.主要射频电参数的测量主要射频电参数的测量（3 3）关于时域和频域）关于时域和频域矢量网络分析仪增加时域功能（矢量网络分析仪增加时域功能（010010附件），则可以实现时域和频附件），则可以实现时域和频域的转换，也就是扫频测量（频域）其横座标是频率，而时域是扫描域的转换，也就是扫频测量（频域）其横座标是频率，而时域是扫描的时间（的时间（nsns）。）。时域的用途时域的用途电缆组件从输入界面到输出界面、全过程中，电磁波传输每个时刻的电缆组件从输入界面到输出界面、全过程中，电磁波传输每个时刻的反射大小，从而确定被测件内反射异常的位置。反射大小，从而确定被测件内反射异常的位置。时

22、域设置（以时域设置（以8753ES 8753ES 为例）为例）a.a.必须具备时域功能；必须具备时域功能；b.b.按反射设置、校正系统；按反射设置、校正系统；c.c.选择选择“SYSTEM”SYSTEM”键键“Transform Menu”“Transform Menu”键键Transformon/offTransformon/off1 1、电缆的结构（典型）电缆的结构（典型）中国电子科技集团公司第四十研究所中国电子科技集团公司第四十研究所四、四、柔软稳相电缆组件柔软稳相电缆组件 芯线介质外导体1外导体2护套2 2、电缆结构与性能的关系（主要）电缆结构与性能的关系（主要）中国电子科技集团公司第

23、四十研究所中国电子科技集团公司第四十研究所名称名称结构结构与性能关系与性能关系介质介质低密度聚四氟乙烯带，绕包低密度聚四氟乙烯带，绕包损耗、相位等损耗、相位等外导体外导体1镀银铜带镀银铜带叠层绕包叠层绕包电缆电缆3450：=0.1、B=3损耗、相位、射频泄损耗、相位、射频泄漏、机械强度等漏、机械强度等电缆电缆UFB311A：=0.08、B=3.7外导体外导体2镀银铜线镀银铜线编织编织电缆电缆3450：=0.0910电缆电缆3450：=0.15 63 3、造成电缆性能恶化的几种机械性损伤造成电缆性能恶化的几种机械性损伤 弯曲弯曲小于最小弯曲半径，使电缆的内弯曲表面局部压小于最小弯曲半径，使电缆的

24、内弯曲表面局部压缩，造成永久性折皱变形，造成不可恢复的电性能恶化；缩，造成永久性折皱变形，造成不可恢复的电性能恶化；中国电子科技集团公司第四十研究所中国电子科技集团公司第四十研究所3 3、造成电缆性能恶化的几种机械性损伤造成电缆性能恶化的几种机械性损伤拉伸拉伸大于规定的轴向力拉伸（超过大于规定的轴向力拉伸（超过10m10m电缆重量），外电缆重量），外导体变形变小；导体变形变小；中国电子科技集团公司第四十研究所中国电子科技集团公司第四十研究所DD造成电缆性能恶化的几种机械性损伤造成电缆性能恶化的几种机械性损伤扭曲扭曲改变外导体的内径，破坏了电缆的均匀性，大于改变外导体的内径，破坏了电缆的均匀性，

25、大于5 51515，造成失效；，造成失效；受压受压大于规定的压强，造成局部损伤。大于规定的压强，造成局部损伤。中国电子科技集团公司第四十研究所中国电子科技集团公司第四十研究所连接器的结构（典型连接器的结构（典型SMA）连接器是一段非柔软的刚性同轴线，一般采用连接器是一段非柔软的刚性同轴线，一般采用螺纹连接机构，对于稳相电缆来讲，与电缆配接处螺纹连接机构，对于稳相电缆来讲，与电缆配接处一般采用焊接方式。一般采用焊接方式。由于采用的是螺纹连接机构，由于采用的是螺纹连接机构，在插头、座旋紧时，易造成电缆的扭曲；同时由于在插头、座旋紧时，易造成电缆的扭曲；同时由于连接器与电缆配接段是一段刚性与柔性的过

26、渡段，连接器与电缆配接段是一段刚性与柔性的过渡段，容易造成弯曲损伤。容易造成弯曲损伤。中国电子科技集团公司第四十研究所中国电子科技集团公司第四十研究所中国电子科技集团公司第四十研究所中国电子科技集团公司第四十研究所受损变形前测试曲线受损变形前测试曲线 时时域域测测试试电电压压驻驻波波比比测测试试受损变形后测试曲线受损变形后测试曲线 组件装配时应一手抓尾部热缩管部位，另一手将插头对准插组件装配时应一手抓尾部热缩管部位，另一手将插头对准插座后拧紧连接帽，然后用力矩扳手上紧。座后拧紧连接帽，然后用力矩扳手上紧。常用射频同轴常用射频同轴连接连接器的拧紧力矩如表器的拧紧力矩如表 ；中国电子科技集团公司第

27、四十研究所中国电子科技集团公司第四十研究所5 5、使用、贮存及运输过程中注意事项、使用、贮存及运输过程中注意事项连接器型号连接器型号NTNCSMA拧拧紧紧力力矩矩磅力磅力英寸英寸6101046 671010Nm m(0.6781.03)1.03)(0.4520.678)0.678) (0.791.13)1.13)建议使用建议使用力矩力矩8(0.9)8(0.9)8(0.9)无包装盒的电缆组件成品，不能叠放；带包装盒的无包装盒的电缆组件成品，不能叠放；带包装盒的电缆组件叠放不能超过电缆组件叠放不能超过5 5层；层； 运输应保持原包装状态，防雨淋、撞击和挤压，不运输应保持原包装状态，防雨淋、撞击和挤

28、压，不能无包装能无包装运输；运输；组件贮存应包装完好存放。贮存环境温度组件贮存应包装完好存放。贮存环境温度-10-104040，相对，相对湿度湿度70%70%，无腐蚀性气体。，无腐蚀性气体。中国电子科技集团公司第四十研究所中国电子科技集团公司第四十研究所1 1、半刚电缆一般只能弯曲一次，、半刚电缆一般只能弯曲一次，制造过程中不允许随意对半制造过程中不允许随意对半刚组件进行弯曲；刚组件进行弯曲； 2、在电缆弯曲时，弯曲半径必、在电缆弯曲时，弯曲半径必须大于电缆的最小弯曲半径须大于电缆的最小弯曲半径（如图尺寸（如图尺寸A A），并且组件弯），并且组件弯曲后，电缆轴向与连接器端曲后，电缆轴向与连接器端面的最小距离要大于电缆对面的最小距离要大于电缆对此方面的要此方面的要求（如图尺寸求（如图尺寸B B） ；中国电子科技集团公司第四十研究所中国电子科技集团公司第四十研究所3 3、使用时，不应使半刚电缆组件有应力存在。安装时应先固定使用时，不应使半刚电