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射频同轴连接器与电缆组件的失效分析

       随着科学技术的迅猛发展,电子设备的应用范围也日益广泛,几乎渗透到国民经济的各个部门,其中包括军事、公安、通讯、医疗等各个领域,所以电子设备的可靠性越来越引起人们的关心和重视。而接插件、继电器等电接触元件是电子设备中使用最多的元件之一。据不完全统计,一台电子计算机、雷达或一架飞机,其接点数都数以万计,而电子设备的可靠性与所用元件的数量、质量有着极为密切的关系。特别是在串联结构的电子设备中,任何一个元件、器件或节点的失效都有可能导致局部或各个系统的失效。本文侧重对射频同轴连接器、电缆组件的失效模式和机理进行了分析,并对如何提高其可靠性进行了较详细的讨论。

 二.射频同轴连接器、电缆组件的失效模式及机理 目前国内、外使用的射频同轴连接器的品种虽很多,但从连接类型来分主要有以下三种: (1)螺纹连接型:如:APC-7、N、TNC、SMA、SMC、L27、L16、L12、L8、L6等射频同轴连接器。这种连接形式的连接器具有可靠性高、屏蔽效果好等特点,所以应用也最为广泛。 (2)卡口连接型:如:BNC、C、Q9、Q6等射频同轴连接器。这种连接器具有连接方便、快捷等特点,也是国际上应用最早的射频连接器连接形式。 (3)推入连接型:如:SMB、SSMB、MCX等,这种连接形式的连接器具有结构简单、紧凑、体积小、易于小型化等特点。 虽然连接器品种很多,但是从可靠性的角度来分析,许多问题是相同的。本文侧重对目前应用最广泛、品种最多螺纹连接型的射频同轴连接器的失效模式和机理进行分析。根据我们十余年的实践,常见的主要失效模式有以下几种。

 2.连接失效 (1)连接螺母脱落 在日常生活中,部分用户反映有时出现连接螺母脱落现象,致使影响正常工作,特别是小型连接器,如SMA、SMC、L6出现会更多些,经我们分析大致有下列原因造成: a.设计人员选材不当,为降低成本,误用非弹性的黄铜座卡环材料,使螺母易脱落。 b.加工时,螺母安装卡环的沟槽槽深不够,所以连接时稍加力矩螺母即脱落。 c.虽然材料选择正确,但工艺不稳定,铍青铜弹性处理未达到图纸规定硬度值,卡环无弹性,导致螺母脱落。 d.使用人员在测试时,没有力矩扳手,而使用普通扳手来拧紧螺母,使拧紧力矩大大超过军标规定值,所以螺母(卡环)遭到损坏而脱落。   (2)配对失误 自改革开放以来,我国进口仪器不断增多,经常碰到用户反映,他们把市场上买到的Q9的电缆头误认为是国际上通用的BNC电缆头。因其形状和BNC电缆头完全一样,只是尺寸稍有差别,所以与进口仪器BNC不能兼容,这些现象也屡见不鲜。

 (3)内导体松动或脱落 有些设计人员在内导体介质支撑处把内导体分为两体,然后用螺纹连接起来。但是对小型射频同轴连接器而言,内导体本身尺寸是Φ1~2mm,在内导体上加工螺纹,若不在螺纹连接处涂以导电胶,那么内导体连接强度是很差的。因此,当连接器在多次连接,在扭力和拉力长期作用下,内导体螺纹松动、脱落,致使连接失效。

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