수동 부품의 중요한 부분인 RF 동축 커넥터는 우수한 광대역 전송 특성과 다양한 편리한 연결 방법을 갖추고 있으므로 테스트 장비, 무기 시스템, 통신 장비 및 기타 제품에 널리 사용됩니다.RF 동축 커넥터의 적용이 국가 경제의 거의 모든 부문에 침투했기 때문에 그 신뢰성도 점점 더 많은 주목을 받고 있습니다.RF 동축 커넥터의 고장 모드를 분석합니다.
N형 커넥터 쌍이 연결된 후 커넥터 쌍 외부 도체의 접촉 표면(전기적 및 기계적 기준 평면)은 나사산의 장력에 의해 서로 조여져 작은 접촉 저항(< 5mΩ).핀에 있는 도체의 핀 부분이 소켓에 있는 도체의 구멍에 삽입되고, 소켓에 있는 도체 입구에 있는 두 개의 내부 도체 사이에 좋은 전기적 접촉(접촉 저항<3m Ω)이 유지됩니다. 소켓 벽의 탄력성.이때, 핀에 있는 도체의 단차면과 소켓에 있는 도체의 단면은 촘촘하게 눌려지지 않고 0.1mm 미만의 간격이 있는데, 이는 전기적 성능과 신뢰성에 중요한 영향을 미칩니다. 동축 커넥터.N형 커넥터 쌍의 이상적인 연결 상태는 외부 도체의 양호한 접촉, 내부 도체의 양호한 접촉, 내부 도체에 대한 유전체 지지대의 양호한 지지, 스레드 장력의 올바른 전달로 요약될 수 있습니다.위의 연결 상태가 변경되면 커넥터에 오류가 발생합니다.이러한 점부터 시작하여 커넥터의 고장 원리를 분석하여 커넥터의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 올바른 방법을 찾아보겠습니다.
1. 외부도체의 접촉 불량으로 인한 고장
전기적 및 기계적 구조의 연속성을 보장하기 위해 외부 도체의 접촉 표면 사이의 힘은 일반적으로 큽니다.나사 슬리브의 조임 토크 Mt가 표준 135N인 경우 N형 커넥터를 예로 들어 보겠습니다.cm, 공식 Mt=KP0 × 10-3N.m(K는 조임 토크 계수, 여기서는 K=0.12), 외부 도체의 축 압력 P0은 712N으로 계산될 수 있습니다.외부 도체의 강도가 약하면 외부 도체의 연결 단면이 심각하게 마모되어 변형 및 붕괴가 발생할 수 있습니다.예를 들어 SMA 커넥터의 수형 외부 도체 연결 단면의 벽 두께는 0.25mm에 불과하고 상대적으로 얇고 사용되는 재료는 대부분 황동으로 강도가 약하고 연결 토크가 약간 큽니다. , 과도한 돌출로 인해 연결 단면이 변형되어 내부 도체 또는 유전체 지지체가 손상될 수 있습니다.또한 커넥터의 외부 도체 표면은 일반적으로 코팅되어 있으며 큰 접촉력에 의해 연결 단면의 코팅이 손상되어 외부 도체 사이의 접촉 저항이 증가하고 전기적 특성이 저하됩니다. 커넥터의 성능.또한 RF 동축 커넥터를 열악한 환경에서 사용하는 경우 일정 시간이 지나면 외부 도체의 연결 끝면에 먼지 층이 쌓이게 됩니다.이 먼지 층은 외부 도체 사이의 접촉 저항을 급격히 증가시키고 커넥터의 삽입 손실을 증가시키며 전기 성능 지수를 감소시킵니다.
개선 조치: 연결 끝면의 변형이나 과도한 마모로 인해 발생하는 외부 도체의 접촉 불량을 방지하기 위해, 한편으로는 청동 또는 스테인리스강과 같은 외부 도체를 처리하기 위해 더 높은 강도의 재료를 선택할 수 있습니다.한편, 외부 도체의 연결 단면의 벽 두께를 증가시켜 접촉 면적을 늘릴 수도 있으므로, 동일한 경우 외부 도체의 연결 단면의 단위 면적에 가해지는 압력은 감소하게 됩니다. 연결 토크가 적용됩니다.예를 들어, 개선된 SMA 동축 커넥터(미국 SOUTHWEST Company의 SuperSMA)는 중간 지지대의 외경이 Φ 4.1mm에서 Φ 3.9mm로 감소하고 이에 따라 외부 도체 연결 표면의 벽 두께가 증가했습니다. 0.35mm로 기계적 강도를 향상시켜 연결의 신뢰성을 높였습니다.커넥터를 보관 및 사용할 때는 외부 도체의 연결 단면을 깨끗하게 유지하십시오.먼지가 묻어 있으면 알코올솜으로 닦아주세요.문지르는 동안 미디어 지지대에 알코올을 담가서는 안 되며, 알코올이 휘발될 때까지 커넥터를 사용해서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 알코올 혼합으로 인해 커넥터의 임피던스가 변경됩니다.
2. 내부 도체의 접촉 불량으로 인한 고장
외부 도체와 비교하여 크기가 작고 강도가 약한 내부 도체는 접촉 불량을 유발하고 커넥터 고장으로 이어질 가능성이 더 높습니다.소켓 슬롯 탄성 연결, 스프링 클로 탄성 연결, 벨로우즈 탄성 연결 등과 같은 내부 도체 사이에 탄성 연결이 자주 사용됩니다. 그중 소켓-슬롯 탄성 연결은 구조가 간단하고 처리 비용이 낮으며 조립이 편리하고 적용 범위가 가장 넓습니다. 범위.
개선 조치: 표준 게이지 핀과 소켓 내 도체의 삽입력과 유지력을 사용하여 소켓과 핀의 일치 여부를 측정할 수 있습니다.N형 커넥터의 경우 직경 Φ 1.6760+0.005 표준 게이지 핀이 잭과 일치할 때 삽입력은 ≤ 9N이어야 하며, 직경 Φ 1.6000-0.005 표준 게이지 핀과 소켓의 도체는 유지력 ≥을 가져야 합니다. 0.56N.따라서 삽입력과 유지력을 검사 기준으로 삼을 수 있습니다.소켓과 핀의 크기와 공차, 소켓 내 도체의 노화 처리 과정을 조정함으로써 핀과 소켓 사이의 삽입력과 유지력이 적절한 범위에 있습니다.
3. 내부 도체를 잘 지지하는 유전체 지지체의 결함으로 인한 고장
동축 커넥터의 필수 부분인 유전체 지지체는 내부 도체를 지지하고 내부 도체와 외부 도체 사이의 상대 위치 관계를 보장하는 데 중요한 역할을 합니다.재료의 기계적 강도, 열팽창 계수, 유전 상수, 손실 계수, 수분 흡수 및 기타 특성은 커넥터 성능에 중요한 영향을 미칩니다.충분한 기계적 강도는 유전체 지지체의 가장 기본적인 요구 사항입니다.커넥터를 사용하는 동안 유전체 지지대는 내부 도체의 축 방향 압력을 견뎌야 합니다.유전체 지지체의 기계적 강도가 너무 약하면 상호 연결 중에 변형이나 손상이 발생할 수 있습니다.재료의 열팽창 계수가 너무 크면 온도 변화가 크게 발생하면 유전체 지지체가 과도하게 팽창하거나 수축하여 내부 도체가 느슨해지거나 떨어지거나 외부 도체와 축이 다르고 또한 변경할 커넥터 포트의 크기입니다.그러나 수분 흡수, 유전 상수 및 손실 계수는 삽입 손실 및 반사 계수와 같은 커넥터의 전기적 성능에 영향을 미칩니다.
개선 방안 : 커넥터의 사용 환경, 작동 주파수 범위 등 조합 재료의 특성에 따라 매체 지지체를 처리하는 데 적합한 재료를 선택합니다.
4. 실 장력이 외부 도체에 전달되지 않아 고장이 발생합니다.
이러한 고장의 가장 일반적인 형태는 스크류 슬리브의 탈락으로, 이는 주로 스크류 슬리브 구조의 불합리한 설계 또는 가공과 스냅 링의 약한 탄성으로 인해 발생합니다.
4.1 나사슬리브 구조의 부당한 설계나 가공
4.1.1 나사 슬리브 스냅 링 홈의 구조 설계 또는 가공이 불합리합니다.
(1) 스냅 링 홈이 너무 깊거나 너무 얕습니다.
(2) 홈 바닥의 각도가 불분명합니다.
(3) 모따기가 너무 큽니다.
4.1.2 나사 슬리브 스냅 링 홈의 축 방향 또는 반경 방향 벽 두께가 너무 얇습니다.
4.2 스냅링의 탄성 불량
4.2.1 스냅링의 반경방향 두께 설계가 불합리하다
4.2.2 스냅링의 부당한 노화강화
4.2.3 스냅링의 부적절한 재질 선택
4.2.4 스냅링의 외부 원형 모따기가 너무 큽니다.이 실패 형태는 많은 기사에서 설명되었습니다.
N형 동축 커넥터를 예로 들어 널리 사용되는 나사 연결형 RF 동축 커넥터의 여러 가지 고장 모드를 분석합니다.연결 모드가 다르면 실패 모드도 달라집니다.각 고장 모드의 해당 메커니즘에 대한 심층 분석을 통해서만 신뢰성을 향상시킬 수 있는 개선된 방법을 찾고 RF 동축 커넥터의 개발을 촉진할 수 있습니다.
게시 시간: 2023년 2월 5일