射頻同軸電纜組件的工藝設計與實施

高敏

（福建星海通信科技有限公司，福建 福州 350008）

射頻同軸電纜組件越來越廣泛地應用在無線通信與廣播、電視、雷達、導航、計算機及儀表測試、測量中，而射頻同軸電纜組件的生產(chǎn)加工，自動化程度不高，大部分還是手工操作。這就造成人為隨意性大，電纜的剝頭長度、填充介垂直度以及內(nèi)導體的同心度都難以保證，由此導致組裝后的射頻同軸電纜組件駐波比增大，插入損耗增加。因此，在射頻同軸電纜組件生產(chǎn)中，我們應重視加工工藝和方法。

1 射頻同軸電纜組件的簡介

射頻同軸電纜組件是將射頻同軸連接器與射頻同軸電纜，通過一定的裝接方式將兩者裝接在一起，共同構(gòu)成的一段傳輸線。

1.1 射頻同軸電纜

射頻同軸電纜具有頻帶寬、電性能優(yōu)越、可彎折、使用方便等優(yōu)點。射頻同軸電纜由內(nèi)導體、介質(zhì)層、外導體、外護套組成（如圖1 所示）。

圖1 射頻同軸電纜組成圖

1.2 射頻同軸連接器

射頻同軸連接器按連接方式不同，可劃分為以下幾種：

（1）螺紋連接型，如：N、TNC、SMA、SMC、L16、L12 等；

（2）卡口連接型，如：BNC、C、Q9、Q6 等；

（3）推入連接型，如：SMB、SSMB、MCX 等。

1.3 常見射頻同軸電纜組件的結(jié)構(gòu)

（1）螺母壓緊式：電纜連接器尾部與電纜屏蔽層采用螺母壓緊的方式連接；

（2）焊接連接式：電纜連接器尾部與電纜屏蔽層采用螺母焊接的方式連接；

（3）壓接連接式：采用專用的電纜壓接工具在壓力作用下使金屬套筒塑性變形和塑性流動，從而使連接器尾部與電纜屏蔽層進行連接的方式。

2 射頻同軸連接器及電纜的選用

射頻同軸連接器種類繁多，最終選用哪種連接器和電纜，一般可從以下幾個方面綜合考慮：

2.1 按使用要求選擇特性阻抗和工作頻率符合要求的連接器以及與之適配的電纜；

2.2 要結(jié)合安裝空間大小、拔插頻率以及使用環(huán)境來確定連接器的連接方式；

2.3 根據(jù)使用空間、使用要求確定連接器固定方式、以及尺寸規(guī)格；

2.4 按傳輸功率大小、插入損耗、屏蔽要求選擇適當?shù)碾娎|，同時也要兼顧電纜的成本，軟電纜能夠滿足要求的就不用半剛性電纜或半柔性電纜；

2.5 應選擇與連接器相匹配的電纜。

3 射頻同軸電纜組件的工藝設計

從上述射頻同軸電纜的特性阻抗ZC公式中，我們已經(jīng)知道a、b、u、ε 四個參數(shù)的變化將對射頻同軸電纜的電壓駐波比和插入損耗產(chǎn)生影響，從而影響產(chǎn)品的系統(tǒng)性電氣指標。因此，射頻同軸電纜組件的加工質(zhì)量的良好，是確保產(chǎn)品性能滿足要求的重要因素之一。為了做好這點，我們要對射頻同軸電纜組件做工藝設計，應編制裝配圖、裝配工藝卡、檢驗規(guī)范等。工藝設計文件中，應包含以下內(nèi)容：

（1）構(gòu)成該射頻同軸電纜組件所有部件、零件、器件及材料；

（2）射頻同軸電纜下料長度尺寸；

（3）射頻同軸電纜組件成品的總長度及公差，含兩端連接器；

（4）電纜的剝頭、介質(zhì)、屏蔽層、外護套的加工尺寸及要求；

（5）各種套管的尺寸規(guī)格、安裝位置；

（6）電纜的標識方式；

（7）裝配過程需配備的工具清單。

4 工程實例

現(xiàn)以我司生產(chǎn)的兩款射頻同軸電纜組件為例，介紹一下射頻同軸電纜組件在工程中工藝方法及實施。

4.1 皺紋銅管射頻同軸電纜組件

皺紋銅管射頻同軸電纜組件的裝配設計圖樣如圖2 所示，射頻同軸連接器組成分解如圖3 所示。

圖2 皺紋銅管射頻同軸電纜組件裝配圖

圖3 射頻同軸連接器N-K615 組成分解圖

圖2 中：1-射頻同軸電纜SYFY-50-40-3；2-射頻同軸連接器N-K615；3-電纜標簽1；4-電纜標簽2；5-透明熱縮管。

安裝步驟及要求如下：

（1）按設計圖要求的長度剪切1 根皺紋銅管射頻同軸電纜，為保證射頻電纜橫截面與電纜中心軸垂直，建議在專用機床進行切割。

（2）用專用剝線機，剝?nèi)ド漕l電纜外護套60mm。

（3）如圖3 所示依次將射頻同軸連接器各組成件拆卸出來。

（4）將密封圈套入射頻電纜，置于外導體最靠近電纜外護套的凹圈。

（5）將彈簧夾圈套入射頻電纜，壓緊卡在電纜外皮上，用鋸弓緊靠著彈簧夾圈，沿屏蔽層凸圈最高點鋸掉電纜線多余部分。

（6）用扁銼刀將電纜線橫截面修平整，確保橫截面與電纜線的中心軸垂直。

（7）用一字螺絲刀將外導體一圈均勻往外撬起，將壓環(huán)套入外導體與絕緣介質(zhì)之間，壓平整。

（8）將插針2 旋入內(nèi)導體孔中，用扳手上緊，套上絕緣墊片后，再將插針1 與插針2 鎖緊。

（9）依次將外殼2、外殼1 裝入電纜，并分別上緊。

（10）如圖中所示位置，貼上電纜標簽，并套入透明熱縮管。

（11）如上述工序要求安裝另一端的射頻同軸連接器。

（12）最后，將透明熱縮管套在電纜標簽上，并熱縮。

（13）用萬用表測量兩端射頻同軸連接器內(nèi)導體相互間應導通，外導體相互間應導通，外導體與內(nèi)導體相互間應不導通。

4.2 半剛性射頻同軸電纜組件

半剛性射頻同軸電纜組件的裝配設計圖樣如圖4 所示。

圖4 半剛性射頻同軸電纜組件裝配圖

圖4 中：1- 射頻同軸連接器 N-J33-2；2- 射頻同軸電纜SR-141-50/SC/三元；3-電纜標簽1；4-電纜標簽2；5-電纜標簽3；6-透明熱縮管。

安裝步驟及要求如下：

（1）按設計圖要求的長度剪切1 根射頻同軸電纜。

（2）射頻同軸電纜一端剝?nèi)?mm 外導體和介質(zhì)層，內(nèi)導體搪錫。

（3）將射頻同軸連接器內(nèi)針插于專用工裝上，電烙鐵邊加熱內(nèi)導體，邊往內(nèi)導體的孔內(nèi)灌錫（內(nèi)導體灌錫以8 分滿為宜）。

（4）電烙鐵加熱內(nèi)針，把射頻同軸電纜的內(nèi)導體垂直插入孔內(nèi)，完成電纜內(nèi)導體與連接器內(nèi)針的焊接（焊錫不外溢出內(nèi)針，內(nèi)針與射頻同軸電纜介質(zhì)端面緊密貼合，盡量無縫隙）。

（5）將射頻同軸連接器倒扣在電纜組件焊接機小平臺上，將焊有內(nèi)針的射頻同軸電纜插入連接器，左右兩焊接頭頂住連接器外殼焊接面，把功率旋鈕調(diào)至合適溫度，踩下開關，加熱連接器外殼，溫度達到后，加錫，完成電纜外導體與連接器外殼的焊接。（焊接溫度不能過高，焊接時間≤3S，以防介質(zhì)過度膨脹變形）。

（6）在圖中所示位置，貼上電纜標簽，并套入透明熱縮管。

（7）如上述工序安裝另一端的射頻同軸連接器。

（8）將透明熱縮管套在電纜標簽上，并熱縮。

（9）用萬用表測量兩端射頻同軸連接器內(nèi)導體相互間應導通，外導體相互間應導通，外導體與內(nèi)導體相互間應不導通。

（10）用矢量網(wǎng)絡分析儀測量插入損耗應滿足要求。

（11）以上焊接應用含銀焊錫CSN-3.5Agφ0.8。

5 結(jié)論

綜上所述，要確保射頻同軸電纜組件的可靠性和電性能指標，除了選擇正確射頻同軸連接器以及與之相匹配的電纜外，加工工藝正確與否是關鍵因素。因此，生產(chǎn)射頻同軸電纜組件前應進行工藝設計，設計裝配圖、編制裝配工藝卡、檢驗規(guī)范來指導生產(chǎn)，并輔以必要的工藝管理，確保操作人員嚴格執(zhí)行圖紙和工藝。