Ως σημαντικό μέρος των παθητικών εξαρτημάτων, οι ομοαξονικοί σύνδεσμοι RF έχουν καλά χαρακτηριστικά ευρυζωνικής μετάδοσης και μια ποικιλία βολικών μεθόδων σύνδεσης, επομένως χρησιμοποιούνται ευρέως σε όργανα δοκιμών, οπλικά συστήματα, εξοπλισμό επικοινωνίας και άλλα προϊόντα.Δεδομένου ότι η εφαρμογή ομοαξονικών συνδέσμων RF έχει διεισδύσει σχεδόν σε όλους τους τομείς της εθνικής οικονομίας, η αξιοπιστία του έχει επίσης προσελκύσει όλο και μεγαλύτερη προσοχή.Αναλύονται οι τρόποι αστοχίας των ομοαξονικών συνδέσμων RF.
Αφού συνδεθεί το ζεύγος συνδετήρων τύπου Ν, η επιφάνεια επαφής (ηλεκτρικό και μηχανικό επίπεδο αναφοράς) του εξωτερικού αγωγού του ζεύγους συνδετήρων σφίγγεται μεταξύ τους από την τάση του σπειρώματος, έτσι ώστε να επιτευχθεί μια μικρή αντίσταση επαφής (< 5m Ω).Το τμήμα πείρου του αγωγού στον πείρο εισάγεται στην οπή του αγωγού στην υποδοχή και διατηρείται καλή ηλεκτρική επαφή (αντίσταση επαφής<3m Ω) μεταξύ των δύο εσωτερικών αγωγών στο στόμιο του αγωγού στην υποδοχή μέσω του ελαστικότητα του τοίχου της υποδοχής.Αυτή τη στιγμή, η επιφάνεια βήματος του αγωγού στον πείρο και η ακραία επιφάνεια του αγωγού στην υποδοχή δεν πιέζονται σφιχτά, αλλά υπάρχει ένα κενό <0,1 mm, το οποίο έχει σημαντικό αντίκτυπο στην ηλεκτρική απόδοση και αξιοπιστία του ο ομοαξονικός σύνδεσμος.Η ιδανική κατάσταση σύνδεσης του ζεύγους συνδετήρων τύπου Ν μπορεί να συνοψιστεί ως εξής: καλή επαφή του εξωτερικού αγωγού, καλή επαφή του εσωτερικού αγωγού, καλή στήριξη της διηλεκτρικής υποστήριξης στον εσωτερικό αγωγό και σωστή μετάδοση της τάσης του νήματος.Μόλις αλλάξει η παραπάνω κατάσταση σύνδεσης, η σύνδεση θα αποτύχει.Ας ξεκινήσουμε με αυτά τα σημεία και ας αναλύσουμε την αρχή της αστοχίας του βύσματος για να βρούμε τον σωστό τρόπο βελτίωσης της αξιοπιστίας του συνδετήρα.
1. Αστοχία που προκαλείται από κακή επαφή του εξωτερικού αγωγού
Προκειμένου να εξασφαλιστεί η συνέχεια των ηλεκτρικών και μηχανικών κατασκευών, οι δυνάμεις μεταξύ των επιφανειών επαφής των εξωτερικών αγωγών είναι γενικά μεγάλες.Πάρτε για παράδειγμα τον συνδετήρα τύπου N, όταν η ροπή σύσφιξης Mt του χιτωνίου της βίδας είναι τυπική 135N.cm, ο τύπος Mt=KP0 × 10-3N.m (K είναι ο συντελεστής ροπής σύσφιξης, και K=0,12 εδώ), η αξονική πίεση P0 του εξωτερικού αγωγού μπορεί να υπολογιστεί ότι είναι 712N.Εάν η αντοχή του εξωτερικού αγωγού είναι κακή, μπορεί να προκαλέσει σοβαρή φθορά της ακραίας επιφάνειας σύνδεσης του εξωτερικού αγωγού, ακόμη και παραμόρφωση και κατάρρευση.Για παράδειγμα, το πάχος τοιχώματος της ακραίας επιφάνειας σύνδεσης του εξωτερικού αγωγού του αρσενικού άκρου του συνδετήρα SMA είναι σχετικά λεπτό, μόνο 0,25 mm και το χρησιμοποιούμενο υλικό είναι κυρίως ορείχαλκος, με ασθενή αντοχή και η ροπή σύνδεσης είναι ελαφρώς μεγάλη , έτσι η ακραία όψη σύνδεσης μπορεί να παραμορφωθεί λόγω υπερβολικής εξώθησης, η οποία μπορεί να βλάψει τον εσωτερικό αγωγό ή το διηλεκτρικό στήριγμα.Επιπλέον, η επιφάνεια του εξωτερικού αγωγού του συνδετήρα είναι συνήθως επικαλυμμένη και η επίστρωση της ακραίας επιφάνειας σύνδεσης θα καταστραφεί από μεγάλη δύναμη επαφής, με αποτέλεσμα την αύξηση της αντίστασης επαφής μεταξύ των εξωτερικών αγωγών και την πτώση του ηλεκτρικού απόδοση του συνδετήρα.Επιπλέον, εάν ο ομοαξονικός σύνδεσμος ραδιοσυχνοτήτων χρησιμοποιείται σε σκληρό περιβάλλον, μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, ένα στρώμα σκόνης θα εναποτεθεί στην ακραία επιφάνεια σύνδεσης του εξωτερικού αγωγού.Αυτό το στρώμα σκόνης προκαλεί απότομη αύξηση της αντίστασης επαφής μεταξύ των εξωτερικών αγωγών, αυξάνεται η απώλεια εισαγωγής του συνδετήρα και μειώνεται ο δείκτης ηλεκτρικής απόδοσης.
Μέτρα βελτίωσης: για την αποφυγή κακής επαφής του εξωτερικού αγωγού που προκαλείται από παραμόρφωση ή υπερβολική φθορά της συνδετικής ακραίας όψης, αφενός, μπορούμε να επιλέξουμε υλικά με υψηλότερη αντοχή για την επεξεργασία του εξωτερικού αγωγού, όπως μπρούτζο ή ανοξείδωτο χάλυβα.Από την άλλη πλευρά, το πάχος του τοιχώματος της ακραίας όψης σύνδεσης του εξωτερικού αγωγού μπορεί επίσης να αυξηθεί για να αυξηθεί η περιοχή επαφής, έτσι ώστε η πίεση στην περιοχή μονάδας της ακραίας επιφάνειας σύνδεσης του εξωτερικού αγωγού να μειωθεί όταν το ίδιο εφαρμόζεται ροπή σύνδεσης.Για παράδειγμα, ένας βελτιωμένος ομοαξονικός σύνδεσμος SMA (SuperSMA της SOUTHWEST Company στις Ηνωμένες Πολιτείες), η εξωτερική διάμετρος της μεσαίας στήριξης του είναι Φ 4,1 mm μειωμένη σε Φ 3,9 mm, το πάχος τοιχώματος της επιφάνειας σύνδεσης του εξωτερικού αγωγού αυξάνεται αντίστοιχα στα 0,35mm, και η μηχανική αντοχή βελτιώνεται, ενισχύοντας έτσι την αξιοπιστία της σύνδεσης.Κατά την αποθήκευση και τη χρήση του συνδετήρα, διατηρείτε καθαρή την ακραία επιφάνεια σύνδεσης του εξωτερικού αγωγού.Εάν υπάρχει σκόνη πάνω του, σκουπίστε το με βαμβάκι με οινόπνευμα.Θα πρέπει να σημειωθεί ότι το αλκοόλ δεν πρέπει να εμποτίζεται στο στήριγμα μέσων κατά το τρίψιμο και ο σύνδεσμος δεν πρέπει να χρησιμοποιείται μέχρι να εξατμιστεί η αλκοόλη, διαφορετικά η σύνθετη αντίσταση του συνδετήρα θα αλλάξει λόγω της ανάμειξης αλκοόλης.
2. Αστοχία που προκαλείται από κακή επαφή του εσωτερικού αγωγού
Σε σύγκριση με τον εξωτερικό αγωγό, ο εσωτερικός αγωγός με μικρό μέγεθος και κακή αντοχή είναι πιο πιθανό να προκαλέσει κακή επαφή και να οδηγήσει σε αστοχία του συνδετήρα.Η ελαστική σύνδεση χρησιμοποιείται συχνά μεταξύ εσωτερικών αγωγών, όπως ελαστική σύνδεση με σχισμές υποδοχή, ελαστική σύνδεση ελατηρίου, ελαστική σύνδεση φυσητήρων κ.λπ. Μεταξύ αυτών, η ελαστική σύνδεση υποδοχής-σχισμής έχει απλή δομή, χαμηλό κόστος επεξεργασίας, βολική συναρμολόγηση και ευρύτερη εφαρμογή εύρος.
Μέτρα βελτίωσης: Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τη δύναμη εισαγωγής και τη δύναμη συγκράτησης του τυπικού πείρου μετρητή και του αγωγού στην υποδοχή για να μετρήσουμε εάν η αντιστοίχιση μεταξύ της υποδοχής και του πείρου είναι λογική.Για συνδέσμους τύπου Ν, διάμετρος Φ 1,6760+0,005 Η δύναμη εισαγωγής όταν ο τυπικός πείρος μετρητή ταιριάζει με τον γρύλο πρέπει να είναι ≤ 9N, ενώ η διάμετρος Φ 1,6000-0,005 τυπικός πείρος μετρητή και ο αγωγός στην υποδοχή πρέπει να έχουν δύναμη συγκράτησης ≥ 0,56Ν.Επομένως, μπορούμε να πάρουμε τη δύναμη εισαγωγής και τη δύναμη συγκράτησης ως πρότυπο επιθεώρησης.Προσαρμόζοντας το μέγεθος και την ανοχή της υποδοχής και του πείρου, καθώς και της διαδικασίας επεξεργασίας γήρανσης του αγωγού στην υποδοχή, η δύναμη εισαγωγής και η δύναμη συγκράτησης μεταξύ του πείρου και της υποδοχής βρίσκονται στο σωστό εύρος.
3. Αστοχία που προκαλείται από αστοχία του διηλεκτρικού στηρίγματος να στηρίξει φρεάτιο του εσωτερικού αγωγού
Ως αναπόσπαστο μέρος του ομοαξονικού συνδετήρα, το διηλεκτρικό στήριγμα παίζει σημαντικό ρόλο στη στήριξη του εσωτερικού αγωγού και στη διασφάλιση της σχετικής σχέσης θέσης μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού αγωγού.Η μηχανική αντοχή, ο συντελεστής θερμικής διαστολής, η διηλεκτρική σταθερά, ο συντελεστής απώλειας, η απορρόφηση νερού και άλλα χαρακτηριστικά του υλικού έχουν σημαντικό αντίκτυπο στην απόδοση του συνδετήρα.Η επαρκής μηχανική αντοχή είναι η πιο βασική απαίτηση για τη διηλεκτρική υποστήριξη.Κατά τη χρήση του συνδετήρα, το διηλεκτρικό στήριγμα πρέπει να φέρει την αξονική πίεση από τον εσωτερικό αγωγό.Εάν η μηχανική αντοχή του διηλεκτρικού στηρίγματος είναι πολύ κακή, θα προκαλέσει παραμόρφωση ή ακόμα και ζημιά κατά τη διασύνδεση.Εάν ο συντελεστής θερμικής διαστολής του υλικού είναι πολύ μεγάλος, όταν η θερμοκρασία αλλάζει πολύ, το διηλεκτρικό στήριγμα μπορεί να διασταλεί ή να συρρικνωθεί υπερβολικά, προκαλώντας τη χαλάρωση, πτώση του εσωτερικού αγωγού ή διαφορετικό άξονα από τον εξωτερικό αγωγό και επίσης μέγεθος της θύρας σύνδεσης για αλλαγή.Ωστόσο, η απορρόφηση νερού, η διηλεκτρική σταθερά και ο συντελεστής απώλειας επηρεάζουν την ηλεκτρική απόδοση των συνδέσμων, όπως η απώλεια εισαγωγής και ο συντελεστής ανάκλασης.
Μέτρα βελτίωσης: επιλέξτε τα κατάλληλα υλικά για την επεξεργασία του μέσου στήριξης σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά των υλικών συνδυασμού, όπως το περιβάλλον χρήσης και το εύρος συχνοτήτων λειτουργίας του συνδετήρα.
4. Αστοχία που προκαλείται από την τάση του σπειρώματος που δεν μεταδίδεται στον εξωτερικό αγωγό
Η πιο κοινή μορφή αυτής της αστοχίας είναι η πτώση του χιτωνίου της βίδας, η οποία προκαλείται κυρίως από τον παράλογο σχεδιασμό ή επεξεργασία της δομής του κοχλιοφόρου χιτωνίου και την κακή ελαστικότητα του κουμπωτού δακτυλίου.
4.1 Παράλογη σχεδίαση ή επεξεργασία της δομής του κοχλιοφόρου χιτωνίου
4.1.1 Ο σχεδιασμός της δομής ή η επεξεργασία της αυλάκωσης του κουμπωτού δακτυλίου του χιτωνίου είναι παράλογη
(1) Η αυλάκωση του δακτυλίου είναι πολύ βαθιά ή πολύ ρηχή.
(2) Ασαφής γωνία στο κάτω μέρος του αυλακιού.
(3) Η λοξότμηση είναι πολύ μεγάλη.
4.1.2 Το αξονικό ή ακτινικό πάχος τοιχώματος της αυλάκωσης του κουμπωτού δακτυλίου του χιτωνίου είναι πολύ λεπτό
4.2 Κακή ελαστικότητα του κουμπωτού δακτυλίου
4.2.1 Η σχεδίαση ακτινικού πάχους του ασφαλιστικού δακτυλίου είναι παράλογη
4.2.2 Αδικαιολόγητη γήρανση ενίσχυση του κουμπωτού δακτυλίου
4.2.3 Λανθασμένη επιλογή υλικού του κουμπωτού δακτυλίου
4.2.4 Η λοξότμηση του εξωτερικού κύκλου του ασφαλιστικού δακτυλίου είναι πολύ μεγάλη.Αυτή η φόρμα αποτυχίας έχει περιγραφεί σε πολλά άρθρα
Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τον ομοαξονικό συνδετήρα τύπου Ν, αναλύονται αρκετοί τρόποι αστοχίας του ομοαξονικού συνδετήρα RF συνδεδεμένου με βίδα, ο οποίος χρησιμοποιείται ευρέως.Οι διαφορετικοί τρόποι σύνδεσης θα οδηγήσουν επίσης σε διαφορετικούς τρόπους αποτυχίας.Μόνο με εις βάθος ανάλυση του αντίστοιχου μηχανισμού κάθε τρόπου αστοχίας, είναι δυνατό να βρεθεί μια βελτιωμένη μέθοδος για τη βελτίωση της αξιοπιστίας του και στη συνέχεια να προωθηθεί η ανάπτυξη ομοαξονικών συνδέσμων RF.
Ώρα δημοσίευσης: Φεβ-05-2023