常用射頻連接器連接力矩的探討

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(陜西華達(dá)科技股份有限公司 陜西 西安 710065)

1 前言

射頻連接器的插頭和插座之間的連接采用螺紋式連接形式，具有可靠性高、抗振動(dòng)沖擊能力強(qiáng)等特點(diǎn)，是連接器應(yīng)用最常用的連接形式之一。插頭與插座連接時(shí)，需要旋緊螺套并用力矩扳手?jǐn)Q緊，從而保證插頭插座連接可靠。插頭和插座之間的可靠連接對(duì)保證整機(jī)系統(tǒng)信號(hào)的連續(xù)性、安全性至關(guān)重要。

2 力矩的種類

插頭和插座互配時(shí)的力矩有以下兩種：

連接力矩——即保證連接器在進(jìn)行插合成對(duì)試驗(yàn)及裝機(jī)時(shí)的擰緊力矩，此力矩為可重復(fù)性使用力矩，這個(gè)力矩用以指導(dǎo)連接器的具體應(yīng)用。如果連接器的連接力矩不夠，會(huì)造成使用過(guò)程中連接螺套松動(dòng)，插頭和插座分離；如果連接器的連接力矩過(guò)大，超過(guò)連接機(jī)構(gòu)的耐力矩時(shí)，會(huì)造成連接機(jī)構(gòu)損壞，出現(xiàn)連接螺套卡死、連接器損傷變形等情況。所以在具體使用中應(yīng)按照規(guī)定的力矩對(duì)插頭和插座進(jìn)行連接。

連接機(jī)構(gòu)的耐力矩——考核連接機(jī)構(gòu)的最大承受的安全力矩，進(jìn)行此力矩試驗(yàn)后，連接機(jī)構(gòu)不應(yīng)松脫，同時(shí)能夠滿足嚙合力及分離力的要求，連接器的界面尺寸應(yīng)符合規(guī)定要求。這項(xiàng)指標(biāo)也是對(duì)連接機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的關(guān)鍵性考核。

3 目前國(guó)內(nèi)外射頻連接器力矩要求

參照MIL-39012、行軍標(biāo)、IEEE287-2007《毫米波連接器標(biāo)準(zhǔn)》、歐空局ESA/SCC3402標(biāo)準(zhǔn)及目前CAST標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)不同連接器嚙合力及分離力、連接力矩及連接機(jī)構(gòu)的耐力矩進(jìn)行總結(jié)列表，如表1。

表1 常用射頻連接器力矩匯總 單位：N·m

從表中可以看出，相應(yīng)連接器在不同標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的力矩有所差異，這種差異主要與產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式、材料及應(yīng)用背景有關(guān)，應(yīng)用時(shí)需要注意。

4 N型及TNC型連接力矩差異說(shuō)明

對(duì)于N型及TNC型連接器，由于連接螺套及外接觸件的形式不同，連接力矩有所不同，說(shuō)明如下：

① 開(kāi)槽與不開(kāi)槽

對(duì)于N型及TNC型連接器，在美軍標(biāo)MIL-348(界面手冊(cè))及 國(guó)軍標(biāo)GJB5246《射頻連接器界面》中對(duì)連接器的外接觸件規(guī)定了開(kāi)槽及不開(kāi)槽兩種結(jié)構(gòu)形式，插頭與插座進(jìn)行插合試驗(yàn)及安裝時(shí)，需考慮開(kāi)槽外接觸件端面的承壓能力，故開(kāi)槽及不開(kāi)槽兩種外接觸件端面承載的連接力矩有所不同。

② 滾花螺套與六方螺套

在七十年代末，我國(guó)最早引進(jìn)的N型及TNC型連接器都為滾花螺套，在進(jìn)行國(guó)內(nèi)集中設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)滾花螺套的外形及尺寸進(jìn)行了統(tǒng)一要求。當(dāng)使用滾花螺套時(shí)，只能通過(guò)操作人員手上的摩擦力來(lái)保證插頭與插座的旋合，故要求的旋合空間較大，且受人為因素影響插頭與插座旋合時(shí)實(shí)際所達(dá)到的連接力矩存在較大的差異性。

目前，所使用的具有六方面的連接螺套，可以通過(guò)定力矩扳手進(jìn)行旋合，既節(jié)約空間，同時(shí)能夠保證插頭與插座旋合時(shí)連接力矩的一致性，但應(yīng)考慮與開(kāi)槽接觸件配用時(shí)端面承壓能力實(shí)際所能達(dá)到的連接力矩。安捷倫矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀所配備的N型力矩扳手值為1.36Nom(12in./ibs)，Spectrum公司規(guī)定的N型及TNC型連接器連接力矩為1.48Nom(13in./ibs)，另外查詢其它一些資料，關(guān)于連接力矩值的給定值不盡相同。

綜上所述，針對(duì)N型及TNC型連接器的結(jié)構(gòu)形式，結(jié)合國(guó)外某些公司相關(guān)資料及矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀所配備的力矩扳手，確定連接力矩見(jiàn)表2，同時(shí)注意連接力矩與螺套形式及外接觸件形式有對(duì)應(yīng)關(guān)系。

表2 N型及TNC型連接器連接力矩對(duì)照

5 結(jié)論

綜上所述，連接器使用正確的連接力矩連接對(duì)于整機(jī)系統(tǒng)的安全性是非常重要的，連接器的連接力矩和連接器的大小結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，所以在設(shè)計(jì)連接器結(jié)構(gòu)的同時(shí)，也應(yīng)關(guān)注連接器具體使用的正確方法。

[1] GJB5246-2004 射頻連接器界面

[2] MIL-348 射頻連接器界面

[3] MIL-39012 射頻同軸連接器通用規(guī)范

[4] IEEE287-2007 毫米波連接器標(biāo)準(zhǔn)

[5] ESA/SCC3402 射頻同軸連接器通用規(guī)范