Là một phần quan trọng của các thành phần thụ động, đầu nối đồng trục RF có đặc tính truyền băng thông rộng tốt và nhiều phương thức kết nối thuận tiện nên được sử dụng rộng rãi trong các dụng cụ thử nghiệm, hệ thống vũ khí, thiết bị liên lạc và các sản phẩm khác.Kể từ khi ứng dụng đầu nối đồng trục RF đã thâm nhập vào hầu hết các lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân, độ tin cậy của nó cũng ngày càng thu hút được nhiều sự chú ý hơn.Các chế độ lỗi của đầu nối đồng trục RF được phân tích.
Sau khi cặp đầu nối loại N được kết nối, bề mặt tiếp xúc (mặt phẳng tham chiếu điện và cơ) của dây dẫn bên ngoài của cặp đầu nối được siết chặt với nhau bằng lực căng của ren, để đạt được điện trở tiếp xúc nhỏ (< 5m Ω).Phần chốt của dây dẫn trong chốt được đưa vào lỗ của dây dẫn trong ổ cắm và tiếp xúc điện tốt (điện trở tiếp xúc<3m Ω) được duy trì giữa hai dây dẫn bên trong ở miệng dây dẫn trong ổ cắm thông qua độ đàn hồi của tường ổ cắm.Tại thời điểm này, bề mặt bước của dây dẫn trong chốt và mặt cuối của dây dẫn trong ổ cắm không được ép chặt mà có một khe hở <0,1mm, điều này ảnh hưởng quan trọng đến hiệu suất điện và độ tin cậy của đầu nối đồng trục.Trạng thái kết nối lý tưởng của cặp đầu nối loại N có thể được tóm tắt như sau: dây dẫn bên ngoài tiếp xúc tốt, dây dẫn bên trong tiếp xúc tốt, giá đỡ điện môi hỗ trợ tốt cho dây dẫn bên trong và truyền lực căng ren chính xác.Khi trạng thái kết nối ở trên thay đổi, đầu nối sẽ không thành công.Hãy bắt đầu với những điểm này và phân tích nguyên lý hỏng hóc của đầu nối để tìm ra cách chính xác nhằm cải thiện độ tin cậy của đầu nối.
1. Lỗi do dây dẫn bên ngoài tiếp xúc kém
Để đảm bảo tính liên tục của các kết cấu điện và cơ khí, lực giữa các bề mặt tiếp xúc của dây dẫn bên ngoài thường lớn.Lấy đầu nối loại N làm ví dụ, khi mômen siết Mt của ống vít là 135N tiêu chuẩn.cm, công thức Mt=KP0 × 10-3N.m (K là hệ số mômen xoắn và K = 0,12 ở đây), áp suất dọc trục P0 của dây dẫn bên ngoài có thể được tính là 712N.Nếu độ bền của dây dẫn bên ngoài kém có thể gây mòn nghiêm trọng mặt đầu nối của dây dẫn bên ngoài, thậm chí bị biến dạng và sập.Ví dụ, độ dày thành của mặt đầu nối của dây dẫn bên ngoài của đầu đực của đầu nối SMA tương đối mỏng, chỉ 0,25mm và vật liệu được sử dụng chủ yếu là đồng thau, có độ bền yếu và mô-men xoắn kết nối hơi lớn. , do đó mặt đầu kết nối có thể bị biến dạng do bị đùn quá mức, có thể làm hỏng dây dẫn bên trong hoặc lớp đỡ điện môi;Ngoài ra, bề mặt dây dẫn bên ngoài của đầu nối thường được phủ và lớp phủ của mặt đầu nối sẽ bị hư hỏng do lực tiếp xúc lớn, dẫn đến tăng điện trở tiếp xúc giữa các dây dẫn bên ngoài và giảm hiệu điện thế. hiệu suất của đầu nối.Ngoài ra, nếu sử dụng đầu nối đồng trục RF trong môi trường khắc nghiệt, sau một thời gian, một lớp bụi sẽ đọng lại trên mặt đầu nối của dây dẫn bên ngoài.Lớp bụi này làm cho điện trở tiếp xúc giữa các dây dẫn bên ngoài tăng mạnh, tổn thất chèn của đầu nối tăng lên và chỉ số hiệu suất điện giảm.
Biện pháp cải tiến: để tránh tiếp xúc xấu với dây dẫn bên ngoài do biến dạng hoặc mòn quá mức của mặt đầu nối, một mặt chúng ta có thể chọn vật liệu có độ bền cao hơn để gia công dây dẫn bên ngoài, chẳng hạn như đồng hoặc thép không gỉ;Mặt khác, độ dày thành của mặt đầu nối của dây dẫn bên ngoài cũng có thể được tăng lên để tăng diện tích tiếp xúc, do đó áp lực lên diện tích đơn vị của mặt đầu nối của dây dẫn bên ngoài sẽ giảm khi cùng mô-men xoắn kết nối được áp dụng.Ví dụ, đầu nối đồng trục SMA cải tiến (SuperSMA của Công ty SOUTHWEST ở Hoa Kỳ), đường kính ngoài của giá đỡ trung bình của nó là Φ 4,1mm giảm xuống còn Φ 3,9mm, độ dày thành của bề mặt kết nối của dây dẫn bên ngoài tương ứng tăng lên. đến 0,35mm và độ bền cơ học được cải thiện, do đó nâng cao độ tin cậy của kết nối.Khi bảo quản và sử dụng đầu nối, hãy giữ sạch mặt đầu kết nối của dây dẫn bên ngoài.Nếu có bụi trên đó, hãy lau bằng bông gòn tẩm cồn.Cần lưu ý rằng không nên ngâm cồn trên giá đỡ phương tiện trong quá trình chà và không nên sử dụng đầu nối cho đến khi cồn bay hơi, nếu không trở kháng của đầu nối sẽ thay đổi do trộn lẫn cồn.
2. Lỗi do dây dẫn bên trong tiếp xúc kém
So với dây dẫn bên ngoài, dây dẫn bên trong có kích thước nhỏ và độ bền kém có nhiều khả năng gây ra tiếp xúc kém và dẫn đến hỏng đầu nối.Kết nối đàn hồi thường được sử dụng giữa các dây dẫn bên trong, chẳng hạn như kết nối đàn hồi có rãnh ổ cắm, kết nối đàn hồi vuốt lò xo, kết nối đàn hồi ống thổi, v.v. Trong số đó, kết nối đàn hồi khe ổ cắm có cấu trúc đơn giản, chi phí xử lý thấp, lắp ráp thuận tiện và ứng dụng rộng rãi nhất phạm vi.
Các biện pháp cải tiến: Chúng ta có thể sử dụng lực chèn và lực giữ của chốt đo tiêu chuẩn và dây dẫn trong ổ cắm để đo xem sự ăn khớp giữa ổ cắm và chốt có hợp lý hay không.Đối với đầu nối loại N, đường kính Φ 1,6760+0,005 Lực chèn khi chân đo tiêu chuẩn khớp với giắc cắm phải ≤ 9N, trong khi đường kính chân cắm và dây dẫn tiêu chuẩn Φ 1.6000-0,005 trong ổ cắm phải có lực giữ ≥ 0,56N.Vì vậy, chúng ta có thể lấy lực chèn và lực giữ làm tiêu chuẩn kiểm tra.Bằng cách điều chỉnh kích thước và dung sai của ổ cắm và chốt, cũng như quá trình xử lý lão hóa của dây dẫn trong ổ cắm, lực chèn và lực giữ giữa chốt và ổ cắm nằm trong phạm vi thích hợp.
3. Hư hỏng do lớp điện môi không hỗ trợ tốt cho dây dẫn bên trong
Là một phần không thể thiếu của đầu nối đồng trục, giá đỡ điện môi đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ dây dẫn bên trong và đảm bảo mối quan hệ vị trí tương đối giữa dây dẫn bên trong và bên ngoài.Độ bền cơ học, hệ số giãn nở nhiệt, hằng số điện môi, hệ số tổn thất, độ hấp thụ nước và các đặc tính khác của vật liệu có tác động quan trọng đến hiệu suất của đầu nối.Độ bền cơ học đủ là yêu cầu cơ bản nhất đối với giá đỡ điện môi.Trong quá trình sử dụng đầu nối, giá đỡ điện môi phải chịu áp lực dọc trục từ dây dẫn bên trong.Nếu độ bền cơ học của giá đỡ điện môi quá kém, nó sẽ gây biến dạng hoặc thậm chí hư hỏng trong quá trình kết nối;Nếu hệ số giãn nở nhiệt của vật liệu quá lớn, khi nhiệt độ thay đổi lớn, chất điện môi có thể giãn nở hoặc co lại quá mức, khiến dây dẫn bên trong bị lỏng, rơi ra hoặc có trục khác với dây dẫn bên ngoài, đồng thời gây ra hiện tượng giãn nở nhiệt của vật liệu. kích thước của cổng kết nối để thay đổi.Tuy nhiên, độ hấp thụ nước, hằng số điện môi và hệ số tổn hao ảnh hưởng đến hiệu suất điện của các đầu nối như tổn hao chèn và hệ số phản xạ.
Các biện pháp cải tiến: chọn vật liệu phù hợp để xử lý giá đỡ trung bình theo đặc điểm của vật liệu kết hợp như môi trường sử dụng và dải tần làm việc của đầu nối.
4. Hư hỏng do lực căng chỉ không truyền đến dây dẫn bên ngoài
Hình thức hư hỏng phổ biến nhất là ống bọc vít rơi ra, nguyên nhân chủ yếu là do thiết kế hoặc xử lý cấu trúc ống bọc vít không hợp lý và độ đàn hồi kém của vòng kẹp.
4.1 Thiết kế hoặc gia công kết cấu ống bọc vít không hợp lý
4.1.1 Kết cấu thiết kế hoặc gia công rãnh vòng kẹp ống tay vít không hợp lý
(1) Rãnh vòng khóa quá sâu hoặc quá nông;
(2) Góc không rõ ràng ở đáy rãnh;
(3) Góc vát quá lớn.
4.1.2 Độ dày thành trục hoặc hướng tâm của rãnh vòng chặn ống bọc vít quá mỏng
4.2 Độ đàn hồi của vòng kẹp kém
4.2.1 Thiết kế độ dày xuyên tâm của vòng chặn không hợp lý
4.2.2 Vòng chặn bị lão hóa một cách không hợp lý
4.2.3 Lựa chọn vật liệu vòng chặn không đúng
4.2.4 Góc vát vòng ngoài của vòng chặn quá lớn.Dạng hư hỏng này đã được mô tả trong nhiều bài viết
Lấy đầu nối đồng trục loại N làm ví dụ, một số dạng hỏng hóc của đầu nối đồng trục RF kết nối bằng vít được sử dụng rộng rãi sẽ được phân tích.Các chế độ kết nối khác nhau cũng sẽ dẫn đến các chế độ lỗi khác nhau.Chỉ bằng cách phân tích sâu về cơ chế tương ứng của từng chế độ lỗi, mới có thể tìm ra phương pháp cải tiến để cải thiện độ tin cậy của nó, từ đó thúc đẩy sự phát triển của đầu nối đồng trục RF.
Thời gian đăng: Feb-05-2023