射頻同軸連接器的失效原因分析及可靠性提高方法

2.5、內(nèi)導(dǎo)體各部分結(jié)構(gòu)的同軸度超差造成接觸不良

內(nèi) 導(dǎo)體屬于典型的細(xì)長軸類零件，由于刀具的切削力、材料的不均勻性以及加工設(shè)備的精度等原因，加工時內(nèi)導(dǎo)體會不可避免的產(chǎn)生變形，從而造成插針內(nèi)導(dǎo)體插針部 分與內(nèi)導(dǎo)體外圓不同軸，或者插孔內(nèi)導(dǎo)體的插孔與其外圓不同軸。如果內(nèi)導(dǎo)體的各部分結(jié)構(gòu)的不同軸，那么在連接時插孔內(nèi)導(dǎo)體與插針內(nèi)導(dǎo)體之間就會產(chǎn)生一個徑向 的擠壓力，若擠壓力過大會導(dǎo)致內(nèi)導(dǎo)體或介質(zhì)支撐變形，甚至插孔壁斷裂。

改進(jìn)措施：加工時合理選擇切削量，或使用精度相對更高一些的設(shè)備（如縱切車床）以保證內(nèi)導(dǎo)體合適的同軸度。

3、介質(zhì)支撐不能良好的支撐內(nèi)導(dǎo)體導(dǎo)致的失效

介 質(zhì)支撐作為同軸連接器的一個組成部分，起著支撐內(nèi)導(dǎo)體、保證內(nèi)外導(dǎo)體之間的相對位置關(guān)系等重要作用。其材料的機(jī)械強(qiáng)度、熱膨脹系數(shù)、介電常數(shù)、損耗因數(shù)、 吸水率等特性對連接器的性能都有著重要的影響。足夠的機(jī)械強(qiáng)度是對介質(zhì)支撐最基本的要求，在連接器的使用過程中介質(zhì)支撐要承擔(dān)來自內(nèi)導(dǎo)體軸向的壓力，如果 介質(zhì)支撐的機(jī)械強(qiáng)度太差，在互連時就會產(chǎn)生變形甚至損傷；而如果材料的熱膨脹系數(shù)過大，當(dāng)溫度變化程度較大時，介質(zhì)支撐就可能會過度膨脹或收縮變形，造成 內(nèi)導(dǎo)體松動、脫落，或與外導(dǎo)體不同軸，同時還會引起連接器端口尺寸的改變。而吸水率、介電常數(shù)、損耗因數(shù)則影響連接器的插入損耗、反射系數(shù)等電氣性能。

改進(jìn)措施：根據(jù)連接器的使用環(huán)境、工作頻率范圍等結(jié)合材料的特性，選擇合適的材料來加工介質(zhì)支撐。

4、螺紋拉力不能傳遞到外導(dǎo)體導(dǎo)致的失效

這種失效最常見的表現(xiàn)形式是螺套脫落，導(dǎo)致螺套脫落的原因主要為：螺套結(jié)構(gòu)設(shè)計或加工不合理以及卡環(huán)彈性差。

4.1、螺套結(jié)構(gòu)設(shè)計或加工不合理

4.1.1 螺套卡環(huán)槽結(jié)構(gòu)設(shè)計或加工不合理
(1)卡環(huán)槽槽深太深或太淺；
(2)槽底部不清角；
(3)倒角過大。

4.1.2 螺套卡環(huán)槽軸向或徑向壁厚太薄

4.2、卡環(huán)彈性差

4.2.1卡環(huán)徑向厚度設(shè)計不合理
4.2.2卡環(huán)時效強(qiáng)化不合理
4.2.3卡環(huán)選材不當(dāng)
4.2.4卡環(huán)外圓倒角過大由于這種失效形式在很多文章中都有詳細(xì)闡述，這里不再進(jìn)行展開分析。

5、結(jié)束語

限于篇幅，本文僅以N型同軸連接器為例，對應(yīng)用范圍較為廣泛的螺紋連接型射頻同軸連接器的幾種失效模式進(jìn)行了分析。不同連接方式也會導(dǎo)致不同失效形式，只有深入分析每種失效模式所對應(yīng)的機(jī)理，才有可能找到提高其可靠性的改進(jìn)方法，進(jìn)而促進(jìn)射頻同軸連接器的發(fā)展。