射频电缆组件失效分析和设计改进

近年来国内外射频电缆组件的发展很快,射频电缆组件的性能不断提高,对射频电缆组件组装工艺也提出了更高的要求。射频电缆组件组装过程多是手工操作,产品的一致性及性能很难控制,要求有良好的工艺保证,为此介绍了射频电缆组件组装工艺,包括电缆的裁剪及剥皮、内导体的连接、外导体的连接和电气性能的测试;探讨了在组装过程中应注意的问题,以及针对内导体焊接易出现虚焊问题进行研究。

本文主要通过对某型号电缆组件目前的设计、工艺现状进行概述,总结出存在的问题,对失效模式及机理进行分析,并提出相应的工艺改进措施,通过验证,对效果不太理想的从设计源头进行改进,最终达到降低某电缆组件不合格率的目的.同时举一反三,将改进设计理念推广到其他类似结构的电缆组件设计和工艺实现中.

word格式编辑整理 专业知识分享 d εr d 同轴传输线、同轴连接器、射频电缆组件 工程设计参考资料 中国电子科技集团公司第四十研究所马乃祉 d：外导体内径 d：内导体外径 εr：介质相对介电常数 μr：介质相对导磁系数 图1 表1常用介质材料的电性能参数（25℃、标准大气压） 介质材料常用标记 介电强度 (伏/密耳) 相对介电常数 εr(103hz) 正切损耗角tgδ (100mhz) 空气air8010 聚乙烯pe4802.35×10-3 交联聚乙烯imp7002.35×10-3 聚四氟乙烯tfe4802.051×10-4 氟化乙烯丙烯fep5002.052×10-4 聚酰亚胺(改性)pi5603.422×10-3 聚丙烯(共聚)500～66

部分电缆在实际应用过程中存在着失效的情况,本篇文章基于此种情况对电缆及其相关组件的失效原因以及部分模式进行分深入分析,并且在此基础上提出了针对电缆组件失效的改进方法和措施,从而提高电缆组件的使用效率和寿命,增强其可靠性,以期将部分改进措施进一步推广.

关于射频电缆及测试电缆组件的各项指标和性能建议 该文详细讨论了射频电缆及测试电缆组件的各项指标和性能，为广大测试工 程人员在选用高性能高可靠性射频测试电缆组件时所应关注的几个方面提出了专业建议。 概述—射频电缆的通用设计准则 射频电缆组件的正确选择除了频率范围，驻波比，插入损耗等因素外，还应考虑电缆的机 械特性，使用环境和应用要求，另外，成本也是一个永远不变的因素。在本文中，详细讨 论了射频电缆的各种指标和性能，了解电缆的性能对于选择最佳的射频电缆组件是十分有 益的。 射频同轴电缆是用于传输射频和微波信号能量的。它是一种分布参数电路，其电长度是物 理长度和传输速度的函数，这一点和低频电路有着本质的区别。射频同轴电缆分为半刚， 半柔和柔性电缆三种，不同的应用场合应选择不同类型的电缆。半刚和半柔电缆一般用于 设备内部的互联；而在测试和测量领域，应采用柔性电缆。 半刚性电缆 顾名思义，这种

射频相位电缆组件具有普通电缆组件的一般特征,同时还有自己独特的相位特征。从射频相位电缆组件与普通电缆组件的对比出发,详细阐述了射频相位电缆组件的特征、设计、制作、修配。这些有助于改善射频相位电缆组件产品的性能,降低报废率。

射频电缆 rfcable 电缆分配系统用物理发泡聚乙烯绝缘同轴电缆 physicalfoampeinsulationcoaxialcableforcabledistributionsystem 实芯聚乙烯绝缘射频电缆 rfcablewithsolidcoreandpeinsulation 电缆分配系统用物理发泡聚乙烯绝缘同轴电缆 coaxialcablewithphysicallyfoamedpe insulationforcabledistributionsystem 本产品适用于1ghz以下闭路电视系统、共用天线电视系 统作分支线和用户线以及其它电子装置。电缆分配系统用物 理发泡聚乙烯绝缘同轴电缆比实芯聚乙烯、化学发泡聚乙烯 和纵孔聚乙烯绝缘电视电缆具有更优良的高频性能，它有衰 减低、一致性好、不易受潮等突出优点，为此

由于射频同轴电缆组件(半刚或半柔电缆组件)的装配加工比较复杂,其工艺要求也较一般的低频电缆组件严格,一般的手工具无法装配出合格的符合设计要求的射频同轴电缆组件。简单介绍了射频同轴电缆组件的构成,并以半刚性电缆为例简述了半刚性电缆组件装配加工的一般工艺流程和基本工艺装备。

射频电缆分类 来源：特种电缆http://www.***.*** 射频电缆的结构是多种多样的，可以根据不同的方式和型式 来分类。 按电缆结构分类 （1）同轴射频电缆 同轴射频电缆是最常用的结构型式。由于其内外导体处于同心 位置，电磁能量局限在内外导体之间的介质内传播，因此具有 衰减小，屏蔽性能高，使用频带宽及性能稳定等显著优点。通 常用来传输500千赫到18千兆赫的射频能量。 目前，常用的射频同轴电缆有两类：50ω和75ω的射频同轴电 缆。特性阻抗75ω射频同轴电缆常用于catv网，故称为catv 电缆，传输带宽可达1ghz，目前常用catv电缆的传输带宽： 750mhz。 （2）对称射频电缆 对称射频电缆回路其电磁场是开放型的，由于在高频下有辐射 电磁能，因而使衰减增大，并导致屏蔽性能差，再加上大气条 件的影响，通常较少采用。对称射频电缆主要用在低射频或

射频电缆概述 (2)

射频电缆概述 射频电缆组件的正确选择除了频率范围，驻波比，插入 损耗等因素外，还应考虑电缆的机械特性，使用环境和应用 要求，另外，成本也是一个永远不变的因素。在本文中，详 细讨论了射频电缆的各种指标和性能，了解电缆的性能对于 选择一条最佳的射频电缆组件是十分有益的。射频电缆组件 的基本选择原则 射频同轴电缆是用于传输射频和微波信号能量的。它是一种 分布参数电路，其电长度是物理长度和传输速度的函数，这 一点和低频电路有着本质的区别。射频同轴电缆大致可分为 半刚和半柔电缆、柔性编织电缆和物理发泡电缆等几大类， 不同的应用场合应选择不同类型的电缆。半刚和半柔电缆一 般用于设备内部的互联；在测试和测量领域，应采用柔性电 缆；发泡电缆常用于基站天馈系统。 半刚性电缆顾名思义，这种电缆不容易被轻易弯曲成型，其 外导体是采用铝管或者铜管制成，其射频泄漏非常小（小于 -120db），在系统中造成的信号串

时代（tms）微波、射频电缆 上海先河贸易有限公司总代理 时代微波系统公司是史密斯工业航空和防御系统有限公司的一个分公司。有着50多 年设计生产同轴电缆及电缆组件的历史，从其创业之初，时代公司一直处于该行业的领先地 位，开发了大量的同轴电缆和连接器。时代公司的电缆组件用于微软发射器、接受器、飞机、 导弹、轮船、卫星及地面通讯基地天线的连接，也可用作测试试引线。 时代微波系统公司是一个以技术为定向的同轴电缆生产厂，能够不断满足甚至超过军 用和商用的特殊工艺的传输线路的要求。 *几千种的电缆和连接器： *独特的材料研制和加工工艺与过程控制 *iso9001认证 *射频（rf）微波电缆设计能力 *独特的测试手段：包括rf屏蔽/泄漏，摇晃，潮气/水蒸气浸入，相位噪音，可燃 性等。 *丰富的mil-t-81490，mil-87104和mil-prf-

射频电缆概述 (3)

enri-link东莞恩瑞1 射频电缆的分类 射频电缆的结构是多种多样的，可以根据不同的方式和型式来分类。 按绝缘型式分类 (1)空气绝缘电缆 电缆的绝缘层中，除了支撑内外导体的一部分固体介质外，其余大部分体积均是空气。 其结构特点是从一个导体到另一个导体可以不通过介质层。空气绝缘电缆具有很低的衰减， 是超高频下常用的结构型式。 (2)半空气绝缘电缆 这种结构型式是介于上述两种之间的一种绝缘型式，其绝缘也是由空气和固体介质组合 而成，但从一个导体到另一个导体需要通过固体介质层。 此外，按绝缘材料的分类可分为：塑料绝缘电缆、橡皮绝缘电缆及无机矿物绝缘电缆; 按柔软性可分为：柔软电缆、平软电缆及刚性电缆等;按传输功率大小分为：0.5千瓦以下的 低功率、0.5—5千瓦中功率、5千瓦以上的大功率电缆等;按产品的用途特点分为：低衰减、 低噪音、微小型及搞稳相电缆等。 (3)

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简单介绍射频同轴电缆组件的构成,以此为基础,介绍高屏蔽射频电缆设计,提出改善高屏蔽射频电缆性能的措施。

文中提出了一种配接n型射频同轴连接器的电缆组件。通过共面补偿设计,提出的电缆组件在整个工作频段(0.01~18)ghz,测试的电压驻波比vswr<1.13。提出的配接n型连接器电缆组件的电压驻波比性能较常见的同类电缆组件有明显改进。电缆组件的测试结果与仿真结果具有较好的一致性。

通过对无源互调基本理论的探讨,分析了射频电缆组件三阶互调产生的原因,介绍了三阶互调测试方法以及减小三阶互调的措施。

通过对射频电缆用铜带的制造过程及内部组织的深入研究,分析了射频电缆用铜带在轧制螺纹形成后非焊缝开裂的具体原因,为1/2″、7/8″、1-1/4″、1-5/8″超柔射频电缆生产及质量控制提供了有力的参考依据。

射频电缆的参数理论 第一节特性阻抗 特性阻抗是选用电缆的首先要考虑的参数，它是电缆本身的参数，它 取决于导体的直径以及绝缘结构的等效介电常数。 特性阻抗对于电缆的使用有很大的影响。例如在选择射频电缆作为发 射天线馈线时，其特性阻抗应尽可能和天线的阻抗一致，否则会在电缆和 天线的连接处造成信号反射，使得天线得到的功率减少，电缆的传输效率 也会下降，更为严重的是，反射的存在会使电缆沿线出现驻波，有些地方 会出现电压和电流的过载，从而造成电缆的热击穿或热损伤而影响电缆的 正常运行。电缆内部反射的存在，还会造成传输信号的畸变，使传输信号 出现重影，严重影响信号传输质量。 为了便于使用，射频电缆的阻抗已经标准化了。因此在选用电缆时应 尽可能选用标准阻抗值。对于射频同轴电缆有以下三中标准阻抗： 50±2ohm推荐使用于射频及微波，用于测试仪表以及同轴－波导转 换器等； 75±3ohm用于视

1 射频电缆的参数理论 第一节特性阻抗 特性阻抗是选用电缆的首先要考虑的参数，它是电缆本身的参数，它 取决于导体的直径以及绝缘结构的等效介电常数。 特性阻抗对于电缆的使用有很大的影响。例如在选择射频电缆作为发 射天线馈线时，其特性阻抗应尽可能和天线的阻抗一致，否则会在电缆和 天线的连接处造成信号反射，使得天线得到的功率减少，电缆的传输效率 也会下降，更为严重的是，反射的存在会使电缆沿线出现驻波，有些地方 会出现电压和电流的过载，从而造成电缆的热击穿或热损伤而影响电缆的 正常运行。电缆内部反射的存在，还会造成传输信号的畸变，使传输信号 出现重影，严重影响信号传输质量。 为了便于使用，射频电缆的阻抗已经标准化了。因此在选用电缆时应 尽可能选用标准阻抗值。对于射频同轴电缆有以下三中标准阻抗： 50±2ohm推荐使用于射频及微波，用于测试仪表以及同轴－波导转 换器等； 75±3ohm用

本文主要对射频同轴连接器、电缆组件的失效模式和机理进行了分析，并对如何提高射频同轴连接器、电缆组件的可靠性进行了较详细的讨论。