雷達(dá)發(fā)射機(jī)柜電子裝聯(lián)新工藝技術(shù)的應(yīng)用

□王晶

中國電子科技集團(tuán)公司 第38研究所 合肥 230031

雷達(dá)發(fā)射機(jī)柜電子裝聯(lián)新工藝技術(shù)的應(yīng)用

□王晶

中國電子科技集團(tuán)公司 第38研究所 合肥 230031

某新體制雷達(dá)發(fā)射機(jī)柜裝聯(lián)關(guān)系復(fù)雜，傳統(tǒng)的電子裝聯(lián)工藝技術(shù)難以滿足要求，為此設(shè)計(jì)開發(fā)并應(yīng)用了矩形連接器短接技術(shù)、電纜扎制技術(shù)和電連接器灌封技術(shù)，提高了該雷達(dá)發(fā)射機(jī)柜電子裝聯(lián)的可靠性和穩(wěn)定性，并使發(fā)射機(jī)柜的走線條理更清晰，且整齊美觀。

為滿足我國現(xiàn)代國防裝備的發(fā)展，需要不斷生產(chǎn)制造出高性能、高可靠性的雷達(dá)裝備。雷達(dá)裝備的質(zhì)量除了精心設(shè)計(jì)電路、整機(jī)結(jié)構(gòu)及正確選用元器件外，還要有優(yōu)良的工藝來保證[1]。電子裝聯(lián)工藝設(shè)計(jì)是雷達(dá)生產(chǎn)制造過程中一個(gè)極其重要的環(huán)節(jié)[2]，直接影響雷達(dá)產(chǎn)品的各項(xiàng)性能指標(biāo)和戰(zhàn)備可靠性。

新體制雷達(dá)裝備生產(chǎn)過程相對復(fù)雜，傳統(tǒng)的電子裝聯(lián)工藝技術(shù)難以滿足要求，需要研發(fā)新的電子裝聯(lián)工藝技術(shù)來保證。筆者提出了一種針對L波段雷達(dá)發(fā)射機(jī)柜的電子裝聯(lián)工藝技術(shù)，以提高雷達(dá)發(fā)射機(jī)柜電子裝聯(lián)的可靠性和穩(wěn)定性。

1 發(fā)射機(jī)柜結(jié)構(gòu)分析

L波段雷達(dá)是大功率雷達(dá)，整個(gè)發(fā)射系統(tǒng)由前級(jí)功放組件、末級(jí)功放組件、發(fā)射機(jī)、電源、控保分機(jī)等組成，發(fā)射機(jī)柜承載了各發(fā)射分系統(tǒng)，并構(gòu)成一個(gè)整體。根據(jù)發(fā)射系統(tǒng)的電訊需要，發(fā)射機(jī)柜的外形結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)為880 mm×670 mm×2 054 mm，如圖1所示。

發(fā)射系統(tǒng)內(nèi)的分機(jī)、接插件及組件數(shù)量多，設(shè)計(jì)選型了多種型號(hào)的電連接器，上千個(gè)接線端子需要互聯(lián)互通，造成整個(gè)發(fā)射系統(tǒng)接線關(guān)系復(fù)雜，電纜走線集成度高，電子裝聯(lián)過程控制難度大[3]。

2 發(fā)射機(jī)柜走線原則

發(fā)射機(jī)柜內(nèi)部走線需能抑制因電纜走線相互交叉而產(chǎn)生的相位干擾，降低導(dǎo)線間靜電耦合、電磁耦合對發(fā)射系統(tǒng)電訊信號(hào)產(chǎn)生的影響，同時(shí)需減小導(dǎo)線損耗，避免導(dǎo)線損傷，力求走線合理、整齊美觀[4-5]。走線需要滿足以下要求。

圖1 發(fā)射機(jī)柜結(jié)構(gòu)尺寸

（1）控制線、信號(hào)線、交直流電源線、大電流線分開走線，減小線束之間的相互干擾，以及在電磁兼容方面產(chǎn)生的影響[6-7]。

（2）導(dǎo)線的布設(shè)有利于查看和調(diào)整接插件或裝配件，方便現(xiàn)場維修、更換。

（3）線束相對固定，不能有松動(dòng)現(xiàn)象，避免雷達(dá)整機(jī)在作戰(zhàn)或演練運(yùn)輸過程中出現(xiàn)線束松動(dòng)，進(jìn)而造成連接點(diǎn)因受力而脫落。

3 關(guān)鍵工藝技術(shù)

3.1 預(yù)處理工藝技術(shù)

設(shè)計(jì)選用ASTVR、AF-200、QLF11121等型號(hào)不同規(guī)格的線纜作為發(fā)射機(jī)柜連接線，整個(gè)發(fā)射系統(tǒng)需要800多條不同長度的線纜，才能連接起發(fā)射機(jī)柜的背板、分機(jī)、組件，以及接插件的接線端子，形成封閉的發(fā)射系統(tǒng)。為提高發(fā)射機(jī)柜的裝聯(lián)質(zhì)量和產(chǎn)品可靠性，減小線纜制作不良率，導(dǎo)線和電纜進(jìn)行預(yù)先下料，并采用焊前預(yù)處理工藝技術(shù)。

根據(jù)電纜在機(jī)柜內(nèi)的實(shí)際走線和線扎制作長度進(jìn)行下料、剝頭和鍍錫，多芯電纜的芯線在鍍錫前采用并攏和捻緊的處理工藝。電連接器接線端子與線纜同期進(jìn)行預(yù)鍍錫處理，去除接線端子表面氧化層，控制鍍錫時(shí)間和溫度，避免焊錫浸潤面積過大，造成后續(xù)裝焊產(chǎn)生的不良或安全隱患[8]。

控制已預(yù)處理的線纜和電連接器接線端子的存放環(huán)境溫度、濕度及存放時(shí)間，以保持良好的焊接效果和性能。

3.2 矩形連接器短接技術(shù)

電連接器用于實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸、控制，以及電子與電氣設(shè)備之間的電連接，是復(fù)雜光電系統(tǒng)中的重要部件。發(fā)射機(jī)柜內(nèi)的背板、分機(jī)、組件上安裝了大量XCG系列圓形連接器和CJ19系列矩形連接器等電連接器，存在矩形連接器的多個(gè)接線端子與同一條信號(hào)電纜芯線連接的接線關(guān)系。為了提高信號(hào)電纜芯線的裝焊穩(wěn)定性和可靠性，設(shè)計(jì)了短接連接片，利用短接連接片將電連接器中與同一條芯線焊接的接線端子短接，采用錫焊將短接片與接線端子焊接為一體，并在需要接線的接線端子上做出標(biāo)記，如圖2所示，以便與信號(hào)電纜裝焊。這樣解決了同一條信號(hào)電纜芯線與多個(gè)接線端子跨接焊接的難題，提高了電連接器多個(gè)接線端子與同一條芯線的裝焊可靠性和穩(wěn)定性。

圖2 接線端子短接及標(biāo)記

短接連接片如圖3所示，由薄銅板加工而成，在薄銅板上線切割系列安裝孔，系列安裝孔的孔距與接線端子結(jié)構(gòu)尺寸相匹配，比接線端子的直徑大0.05～0.1mm。短接連接片表面處理為與連接器接線端子相同的涂覆層。

圖3 短接連接片

3.3 線纜扎制技術(shù)

將發(fā)射機(jī)柜內(nèi)走線路徑、特性一致的線纜制作成線扎，提高機(jī)柜內(nèi)電纜走線美觀性、一致性及裝焊效率。模擬發(fā)射機(jī)柜裝焊情況，制作出類似機(jī)柜的線束骨架，機(jī)柜上安裝的連接器可精確對位安裝。

（1）將線扎中的各種導(dǎo)線和電纜，包括主干、分支和單根線用粗實(shí)線繪制，在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件中按1∶1制作線扎樣板圖，如圖4所示，并打印設(shè)計(jì)好的線扎圖樣。

（2）試制首件，驗(yàn)證線扎圖樣的正確性和合理性。利用打印出的線扎圖樣制作線扎模板，在線纜上標(biāo)出允許使用的標(biāo)記，標(biāo)注出導(dǎo)線的位號(hào)、長度、始端、末端等相應(yīng)信息。

圖4 線扎樣板圖

（3）各單根導(dǎo)線與線扎的軸線相平行，不允許交叉線扎。綁扎線束時(shí)線扣在導(dǎo)線束下方，線扣應(yīng)拉緊，綁扎間距一般為20～30 mm或緊挨線束分叉處兩側(cè)扎線扣。在線束每個(gè)分叉上套入符合長度要求的熱縮套管，分支線到焊點(diǎn)應(yīng)留一兩次(8～20 mm)焊接余量。

3.4 連線焊接技術(shù)

將制作完成的線扎安裝、固定在機(jī)柜內(nèi)部，對應(yīng)設(shè)計(jì)圖紙接線關(guān)系進(jìn)行裝焊，沒有制作成線扎的特殊電纜單獨(dú)焊接。焊接過程中控制烙鐵溫度和焊接時(shí)間，杜絕用手直接接觸器件鍍金、鍍銀表面[9]，防止器件發(fā)生氧化和磨損。焊接后及時(shí)清洗凈焊劑。

導(dǎo)線要緊貼機(jī)柜柜壁和機(jī)柜擱板走線，電纜線束需彎曲時(shí)，彎曲半徑不得小于2倍線束直徑。連接器出線處應(yīng)有可自然彎曲的圓弧，彎曲半徑不得小于5倍線束直徑。對于活動(dòng)部位，連線應(yīng)保證活動(dòng)部位移動(dòng)最大限度，不能緊繃受力。導(dǎo)線套軟塑料管或網(wǎng)套絕緣保護(hù)，利用線夾固定線纜。

3.5 連接器灌封技術(shù)

連接器尾部灌封是在特殊環(huán)境應(yīng)用條件下采取的一種增加可靠性的工藝措施。對發(fā)射機(jī)柜內(nèi)電源電纜與連接器連接部位的焊點(diǎn)位置應(yīng)用硅橡膠灌封?？紤]到硅橡膠的流動(dòng)特性，設(shè)計(jì)了專用封裝夾具。固定灌封后的連接器避免了硅橡膠的溢流，硅橡膠固化24 h后取出封裝夾具[10]。這樣增大了電源電纜絕緣皮與硅橡膠的粘接力，保護(hù)了焊點(diǎn)，防止電源電纜在插拔過程中產(chǎn)生的作用力影響到焊點(diǎn)，同時(shí)密封了電源電纜連接器尾部，避免水氣對電源電纜產(chǎn)生影響。

3.6 防靜電與多余物控制

整個(gè)發(fā)射系統(tǒng)內(nèi)含有較多的靜電敏感器件，由于靜電損傷不易被覺察，甚至不容易被檢測到，從而可能成為安全隱患。發(fā)射機(jī)柜的組裝、焊接、自檢過程要嚴(yán)格采用防靜電保護(hù)，員工穿戴防靜電工作服、工作鞋、手套和防靜電護(hù)腕，工作臺(tái)面、貨物存放架進(jìn)行防靜電接地，做好靜電釋放，確保敏感器件質(zhì)量。

機(jī)柜裝焊過程中會(huì)掉落一些導(dǎo)線頭、殘余焊料、焊渣、墊片、螺釘?shù)榷嘤辔?。這些多余物在機(jī)柜內(nèi)存在致命危害性，必須在整個(gè)機(jī)柜裝聯(lián)過程中對多余物嚴(yán)格控制。工作現(xiàn)場設(shè)置多余物存儲(chǔ)盒及吸塵器等專用清理工具，及時(shí)清理工作中產(chǎn)生的多余物，消除多余物在機(jī)柜內(nèi)存在的安全隱患。

4 結(jié)束語

L波段雷達(dá)發(fā)射機(jī)柜電子裝聯(lián)過程中應(yīng)用了矩形連接器短接技術(shù)、線纜扎制技術(shù)和連接器灌封技術(shù)，同時(shí)采取了防靜電與多余物控制措施，提高了發(fā)射機(jī)柜電子裝聯(lián)的可靠性和穩(wěn)定性，同時(shí)也使發(fā)射機(jī)柜的走線條理更清晰且整齊美觀，為后期的調(diào)試、維護(hù)和維修提供了方便。

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Since the newsystem of radar transmitter cabinet had complex relationship for fixing and linking and the traditional electronic technology for fixing and linking could not meet the challenge so that the rectangular connectors with short-circuit technology,cable tying technology and encapsulation technology for electric connector were designed,developed and put into use.These technologies can improve the reliability and stability of electronic fixing and linking of the radar transmitter cabinet and make the transmitter cabinet more rationale in wiring and esthetic in appearance.

雷達(dá)；發(fā)射機(jī)柜；電子裝聯(lián)

Radar；Transmitter Cabinet；Electronic Fixing and Linking

TH123

A

1672-0555（2016）04-010-03

2016年5月

王晶（1976—），男，本科，高級(jí)工程師，主要從事雷達(dá)產(chǎn)品加工工藝研究與精益生產(chǎn)管理工作