整理射頻連接器知識(shí)

1、射頻連接器知識(shí)一名稱解釋電連接器命名方法通用射頻連接器的型號(hào)由主稱代號(hào)和結(jié)構(gòu)形式代號(hào)兩部分組成，中間用短橫線 “-”隔開。其它需說明的情況可在詳細(xì)軌范中作出規(guī)定，并用短橫線與結(jié)構(gòu)形式代號(hào)隔開。通用射頻連接器的主稱代號(hào)采用國內(nèi)、外通用的主稱代號(hào)。特殊產(chǎn)品的主稱代號(hào) 由詳細(xì)規(guī)范做出具體規(guī)定。通用主稱代號(hào)說 明N型外導(dǎo)體內(nèi)徑為7mm（0.276英寸）、特性阻抗50Q（75Q）的螺紋式射頻同軸連接 器。（IEC169-16）BNC型外導(dǎo)體內(nèi)徑為6.5mm（0.256英寸）、特性阻抗50Q的卡口鎖定式射頻同軸 連接器。（IEC169-8）TNC型外導(dǎo)體內(nèi)徑為6.5mm（0.256英寸）、特性阻抗50Q的

2、螺紋式射頻同軸連接 器。（IEC169-17）SMA型外導(dǎo)體內(nèi)徑為4.13mm（0.163英寸）、特性阻抗50Q的螺紋式射頻同軸連 接器。（IEC169-15）SMB型外導(dǎo)體內(nèi)徑為3mm（0.12英寸）、特性阻抗50Q的推入鎖定式射頻同軸連 接器。（IEC169-10）SMC型外導(dǎo)體內(nèi)徑為3mm（0.12英寸）、特性阻抗50Q的螺紋式射頻同軸連接器。 （IEC169-9）SSMA型外導(dǎo)體內(nèi)徑為2.79mm（0.11英寸）、特性阻抗50Q的螺紋式射頻同軸連 接器。（IEC169-18）SSMB型外導(dǎo)體內(nèi)徑為2.08mm（0.082英寸）、特性阻抗50Q的推入鎖定式射頻同 軸連接器。（IEC169

3、-19）SSMC型外導(dǎo)體內(nèi)徑為2.08mm（0.082英寸）、特性阻抗50Q的螺紋式射頻同軸連 接器。（IEC169-20）SC型（SC-A和SC-B型）外導(dǎo)體內(nèi)徑為9.5mm（0.374英寸）、特性阻抗50Q的 螺紋式（兩種型號(hào)有不同類型連接螺紋）射頻同軸連接器。（IEC169-21）APC7型外導(dǎo)體內(nèi)徑為7mm（0.276英寸）、特性阻抗50Q的精密中型射頻同軸連 接器。（IEC457-2）APC3.5型外導(dǎo)體內(nèi)徑為3.5mm（0.138英寸）、特性阻抗50Q的螺紋式射頻同軸連 接器。（IEC169-23）K型外導(dǎo)體內(nèi)徑為2.92mm（0.115英寸）、特性阻抗50Q的螺紋式射頻同軸連接器

4、。 OS-50型外導(dǎo)體內(nèi)徑為2.4mm（0.095英寸）、特性阻抗50Q的螺紋式射頻同軸連 接器。F型特性阻抗75Q的電纜分配系統(tǒng)中使用的螺紋式射頻同軸連接器。（IEC169-24） E型特性阻抗75d的電纜分配系統(tǒng)中使用的螺紋式射頻同軸連接器。（IEC169-27） L型公制螺紋式射頻同軸連接器，螺紋連接尺寸在“L”后用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。 通用射頻連接器的結(jié)構(gòu)形式代號(hào)由下表所示部分組成： 標(biāo)準(zhǔn)順序分類特征代號(hào)標(biāo)志內(nèi)容 插頭插 座面板電纜1插頭或插座插頭：T插座：Z （T） / （Z）2特性阻抗用相應(yīng)的數(shù)字表示/50或75/3接觸件形式插針：J插孔：KJ（K）K（J）K（J）4外殼形式直式：不標(biāo)

5、彎式：WW/W5安裝形式法蘭盤：F螺母：Y焊接：HF或Y或HF或Y或HF或Y或H6接線種類電纜：電纜代號(hào)微帶：D高頻帶：不標(biāo)電纜代號(hào)D電纜代號(hào)注：插頭裝插針、插座裝插孔的系列，結(jié)構(gòu)形式中插頭和插座的代號(hào)（表中序號(hào) 1）不標(biāo)。插頭裝插孔、插座裝插針的系列，用括號(hào)中的代號(hào)。.毫米波連接器通常是指工作波長(zhǎng)在10mm以下的連接器，是一種超小型微波同 軸連接器。它的特點(diǎn)是工作頻率高、結(jié)構(gòu)尺寸小、精度要求高。由于連接器的結(jié) 構(gòu)尺寸與工作波長(zhǎng)相接近，任何微小的變化都會(huì)給連接器的電氣性能帶來嚴(yán)重的 影響，這就給連接器結(jié)構(gòu)尺寸帶來了高精度的要求。尺寸小，精度高又給制造技 術(shù)提出了更高的要求。毫米波同軸連接器從廣

6、義上講，它是一段同軸線，因此同軸線傳輸?shù)幕纠碚撛?這里也是適用的。但是它畢竟又不詳同軸線那樣簡(jiǎn)單，由于結(jié)構(gòu)上的需要，引進(jìn) 了絕緣子，內(nèi)外導(dǎo)體直徑出現(xiàn)臺(tái)階。它不可能是一個(gè)均勻的同軸線，使電場(chǎng)傳輸 特性發(fā)生了改變，另外由于制造上的原因，存在不可避免的誤差，使連接器的精 度受到影響。這一系列問題是連接器理論需要解決的內(nèi)容。有些可以通過理論分 析與計(jì)算求的比較合理的設(shè)計(jì)參數(shù)，但是有些問題因數(shù)十分復(fù)雜，難以進(jìn)行理論 計(jì)算，就是計(jì)算也不一定準(zhǔn)確，只有通過對(duì)典型結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)，找出他們的規(guī)律性， 用以指導(dǎo)連接器的理論設(shè)計(jì)。.連接器接口模型毫米波連接器的插頭與插座相連接的接口設(shè)計(jì)是連接器的關(guān)鍵，它不僅影響到產(chǎn)

7、品的互換性，而且直接影響到連接器的電氣性能。連接器的外導(dǎo)體在接口處緊密 接觸，而陰陽導(dǎo)體在接口處可能出現(xiàn)間隙。毫米波同軸連接器內(nèi)外導(dǎo)體間除很薄 的支撐絕緣子外，全部由空氣介質(zhì)填充，因此，連接器的接口可把它看成一段帶 絕緣支撐的空氣同軸線。連接器的接口實(shí)質(zhì)是由介質(zhì)填充和空氣填充相結(jié)合的一段同軸線，由于結(jié)構(gòu)支撐 的需要，內(nèi)外導(dǎo)體在絕緣子厚度范圍常挖有不同深度的槽；又由于制造和安裝誤 差的存在，內(nèi)外導(dǎo)體直徑方向出現(xiàn)不均勻，在徑向存在一定的偏心，外導(dǎo)體接觸 處不可避免地會(huì)出現(xiàn)一定的間隙，這樣一來同軸線就變得相當(dāng)復(fù)雜，難以進(jìn)行理 論計(jì)算?，F(xiàn)對(duì)模型理想化設(shè)計(jì)，分析不同因素對(duì)連接器的影響。假設(shè)絕緣子厚度B為

8、有限，兩絕緣子間距離A足夠大，在內(nèi)、外導(dǎo)體上挖槽深度 和間隙都比較小，因此近似認(rèn)為是一段均勻同軸線。選擇射頻連接器,應(yīng)考慮哪些因素有許多因素決定了連接器系列和樣式，其中配接電纜和使用頻率范圍是主要的因素。在工程實(shí)踐中，使連接器直徑大小和電纜直徑盡可能相 近，以最大限度地減少反射。電纜直徑和連接器直徑之間的區(qū)別越大，性能越差。反射通常 作為頻率的函數(shù)增加，而一般較小的連接器在較高的頻率段,性能通常很好。對(duì)于非常高的 頻率（26GHz以上），則需要精密的空氣介質(zhì)連接器。頻率范圍決定了使用連接器的系列。在我們的網(wǎng)站上，可以查閱各種各樣的連接器 系列和他們標(biāo)準(zhǔn)的使用頻率范圍。通常在較低的頻率（6 GH

9、z之下），使用推入鎖緊式或者 刺刀卡鎖式連接器。螺紋鎖緊式連接通常在高性能，低噪音的環(huán)境應(yīng)用。通常電纜的規(guī)格確定了連接器的阻抗。 50和75歐姆是使用最多的兩種標(biāo)準(zhǔn)阻抗， 而許多連接器系列具有50歐姆和75歐姆兩款阻抗。普通電纜和他們的特性見我司網(wǎng)站。有 時(shí)在頻率500 MHz以下，50歐姆連接器能使用在75歐姆電纜上(反之亦可)并且性能可接 受。這樣做的原因是一般地50歐姆連接器便宜，且他們使用廣泛。除了使電纜和連接器在尺寸上盡可能匹配以最大限度地減少誤差，連接器的界面 和絕緣體材料也是重要的考慮因素。線性對(duì)接和空氣連接的界面(如SMA和N型界面)能提 供高頻低反射性能，而重疊的電介質(zhì)界面(

10、如BNC和SMB)的頻率及反射性能通常有所局限。 通常反映連接器性能的圖表是反射系數(shù)表。這是一種描述信號(hào)從連接器被反映回來多少的測(cè) 量方法。它能用反射系數(shù)、電壓駐波比(VSWR)和回波損耗來表示.基于美國通信委員會(huì)(FCC，F(xiàn)ederal Communications Commission)第15章關(guān)于 無線電設(shè)備非標(biāo)準(zhǔn)界面的擴(kuò)展要求，許多設(shè)計(jì)者選用常有標(biāo)準(zhǔn)的連接器接口(如BNC，TNC)， 但將其極性反轉(zhuǎn)，有時(shí)采用反向螺紋介面。在某些特殊應(yīng)用上，功率和電壓要求也是確定連接器使用的一個(gè)因素。大功率應(yīng) 用將要求使用大直徑連接器(例如7-16 DIN和HN型)。一般傳輸功率決定于電纜的傳輸 功率，

11、通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來確定。電壓擊穿等級(jí)決定于峰值電壓。功率傳輸能力隨頻率和海拔 高度遞減。電壓駐波比(VSWR)及其確定VSWR (Voltage Standing Wave Ratio)是計(jì)量信號(hào)從連接器返回量的量度標(biāo)準(zhǔn)。它是一個(gè)矢量單位包括振幅和相位分量。認(rèn)識(shí)這一點(diǎn)是非常 重要的，特別是當(dāng)我們?cè)诳剂總鬏斁€上多個(gè)連接器的復(fù)合影響時(shí)。阻抗不匹配會(huì)導(dǎo)致反射， 如果所使用的電纜是50歐姆的阻抗，那么連接器也必須保持50歐姆阻抗。從電纜到連接器 傳輸線上的尺寸變換，連接器內(nèi)的絕緣體介質(zhì)串動(dòng)和導(dǎo)體的接觸損耗是導(dǎo)致非匹配的主要因 素。通常確定連接器的VSWR有二種方法，第一種方法是在整個(gè)頻帶內(nèi)采用“平坦直線限

12、定” 法，例如，對(duì)于配接柔性電纜的直型BNC插頭，VSWR規(guī)定到4 GHz的最大值為1.3:1(通常 則寫為最大1.3)。第二種方法是考慮到VSWR在實(shí)際情況下是典型的頻率直接的函數(shù)，配 接RG-142 B/U電纜的直型5乂A插頭，VSWR可以描述為：VSWR=1.15 +0 .01* F ( GHz )到 12.4 GHz最大頻率。例如，在2 Ghz時(shí)，容許最大限度的VSWR將是1.15+2*.01或者最大 1.17。在12.4 Ghz時(shí)它將是1.15+12.4*.01或者最大1.274。自然地，這些值能被轉(zhuǎn) 換為回波損耗或者反射系數(shù)。插入損耗及其確定插入損耗P,定義為：P=10*log (

13、 Po/Pi )，單位dBPo輸出功率(Power output)Pi輸入功率(Power input)產(chǎn)生插入損耗的三種主要原因：反射損耗，介質(zhì)損耗和導(dǎo)體損耗。反射損耗指 那些因?yàn)轳v波而產(chǎn)生連接器的損耗。介質(zhì)損耗指能量在介質(zhì)材料(Teflon, rexolite, delrin 等)中傳播的損耗。導(dǎo)體損耗指能量在連接器導(dǎo)體表面?zhèn)鲗?dǎo)而造成的損耗，它與材料選擇和 電鍍的使用相關(guān)。通常，連接器插入損耗從幾個(gè)百分之一 dB到幾個(gè)十分之一 dB。同VSWR 的指定方法一樣，可以指定為“平坦直線限定”或者指定為頻率的函數(shù)。同VSWR的例子一 樣，對(duì)于配接柔性電纜的直型BNC插頭，在最大3 Ghz測(cè)試條件

14、下，BNC可以指定為最大0.2 dB。對(duì)于SMA,在6 Ghz測(cè)試條件下，可以指定插入損耗P=0.06*(f-GHz) dB。例 如，在4 Ghz時(shí)，插入損耗最大為0.06*2或者0.12 dB。雖然連接器可以在很寬的頻率范 圍內(nèi)使用，但通常僅僅在指定的特定頻率下測(cè)試，因?yàn)閷?duì)非常小的損耗進(jìn)行精確測(cè)量是一 個(gè)精確的，耗時(shí)的過程。在MIL PRF-39012中定義了這個(gè)測(cè)試過程。如何確定電纜組件的性能電纜組件有兩種受關(guān)注的特征性能：電壓駐波比 VSWR（或者回波損耗）和插入損耗。除了使用極低損失電纜的最短電纜組件（少于6英寸），所有插 入損耗主要都是因?yàn)殡娎|本身的衰減原因，一般可從廠商資料中確定。

15、如何確認(rèn)RF連接器 符合駐波要求另一方面，VSWR主要是由于連接器的原因。記住VSWR是一矢量數(shù)量，當(dāng)頻 率掃描時(shí),每個(gè)連接器的VSWR將會(huì)隨相移的波動(dòng)而上下跳動(dòng)。在何處出現(xiàn)這些最大值和最小 值將依賴于電纜的長(zhǎng)度和其介質(zhì)常數(shù)。一般說來，計(jì)算出的最大駐波由每一末端連接器的反 射系數(shù)來確定。最壞的情況是2個(gè)反映系數(shù)相加。雖然很小，線纜的返回?fù)p耗也是VSWR 的一部份。如果忽略電纜的損耗，VSWR將減少。對(duì)于這個(gè)例子，我們將忽略電纜的衰減 而不作為一個(gè)影響因素。例如，我們說一個(gè)連接器的在某頻率下VSWR為1.2,而另一個(gè)連 接器是1.25，電纜VSWR是1.05,把VSWR轉(zhuǎn)換成為反射系數(shù)分別為0.

16、091，0.111和0.024, 最大反射系數(shù)=0.226。轉(zhuǎn)換回VSWR則為1.584。一種迅速得到結(jié)果的方法是乘以這3種的 VSWR值，在這種情況下，它將為1.2*1.25*1.05=1.575。這非常接近于以前的計(jì)算結(jié)果.對(duì) 于回波損耗，VSWR能被轉(zhuǎn)變成為dB。如果每個(gè)連接器的回波損耗是不同的或者如果電纜回 波損耗是不可忽略的，那么每種回波損失將不得不被轉(zhuǎn)換成為反射系數(shù)被增加然后再被轉(zhuǎn)換 回回波損耗。認(rèn)識(shí)到連接器和電纜的VSWR是成矢量地疊加非常重要,并且電纜組件的VSWR 比每一單獨(dú)元件的VSWR要高。如何確認(rèn)RF連接器符合駐波要求在RF設(shè)計(jì)和研發(fā)階段期間有兩個(gè)步驟，一旦完成3 D機(jī)

17、械制圖，第一個(gè)步驟RF設(shè)計(jì)過程是使用高頻率結(jié)構(gòu)模擬軟件（HFSS ）模擬連接器。 這是一個(gè)允許我們通過連接器的3 D結(jié)構(gòu)模擬其RF性能的計(jì)算機(jī)程序。對(duì)于HFSS分析，這 種軟件沒有頻率限制并且可以讓我們觀測(cè)連接器或者任何其它微波設(shè)備的VSWR （回波損耗） 和插入損耗。止匕外，它有能力執(zhí)行時(shí)域分析（TDR ）。TDR是允許我們看到反射作為距離 的函數(shù)的一種技術(shù)。這使我們能看見連接器內(nèi)部并且準(zhǔn)確地確定不連續(xù)性產(chǎn)生的地方。對(duì)于 TDR分析，可以進(jìn)行糾正，且能執(zhí)行一種新的分析。此外，HFSS軟件有一種“優(yōu)化”模塊 允許我們?cè)谶B接器內(nèi)部自動(dòng)地變化尺寸從而得到最佳的VSWR。這種過程大大地減少工程設(shè) 計(jì)

18、周期時(shí)間。在完成模擬及確定連接器原型之后，將會(huì)在網(wǎng)絡(luò)分析儀上測(cè)試，它是測(cè)量連接 器或者電纜組件的S參數(shù)（VSWR和插入損失）的一種測(cè)試設(shè)備。仿真和實(shí)際的試驗(yàn)數(shù)據(jù)之 間的區(qū)別可以被評(píng)估出來。簡(jiǎn)言之，模擬數(shù)據(jù)使得VSWR有足夠的空間進(jìn)行優(yōu)化，即使制造 及組裝有變化的差異,但能滿足客戶的要求。導(dǎo)致模擬和實(shí)際試驗(yàn)數(shù)據(jù)之間差別的原因：1.測(cè)試中的實(shí)際界面與模擬界面不同2.電纜的電介質(zhì)常量和尺寸是不固定的,且電纜是在理想狀態(tài)下被模擬的。 3.用作絕緣體的不同材料的介質(zhì)常量（如：迭爾林（聚甲醛樹酯），lcp）不是很明 了。4.不能得知所有類型的連接器的校準(zhǔn)工具,因此通常用截取來獲得數(shù)據(jù)。.小的空氣空間通常不

19、被模擬, 因?yàn)檫@會(huì)大大地增加模擬的復(fù)雜性.它們常用介 質(zhì)來充塞.實(shí)際的組裝設(shè)備能導(dǎo)致組成部分壓縮（如:press fits），這可能導(dǎo)致零件的徑向 及相關(guān)聯(lián)的位置不同于模型。7.一般地，不模擬半徑小的零件, 而用倒角或完全清除來代替.8.連接器通過用虛無標(biāo)注的尺度來模擬。實(shí)際的零件尺寸有公差。9.適應(yīng)頻率是一種單頻率,通常大約是上限頻率的80%，但是分析結(jié)果是:通常被 擴(kuò)展到比較寬的頻率范圍。10.壓接能以一種極其可變的方式使電纜變形,通常不模擬.連接器的無源互調(diào)影響因素以及怎么設(shè)計(jì)低交調(diào)的RF連接器在我們2002年5月發(fā)行的速聯(lián)RF連接資訊里，介紹了被動(dòng)互調(diào)失真。在這節(jié)里，我將談?wù)摫粍?dòng)互調(diào)失

20、真在連 接器和線纜組件中的成因及在你的系統(tǒng)中怎么克服它。依照早期的觀點(diǎn)來看，在被動(dòng)電路 里,PIM是由非線性造成的，在連接器和線纜組件中引起非線性運(yùn)行的主要原因是由下面中 的任何一個(gè)而引起接觸不良的連接點(diǎn)：一.接點(diǎn)壓力不足二.不規(guī)則的接觸面三.氧化反應(yīng)導(dǎo)致連接點(diǎn)被氧化四.連接干擾五.腐蝕另外，鐵磁物質(zhì)如鎳和鋼及污染物等都會(huì)造成這個(gè)問題。在速聯(lián)，我們性能最好的連接器采用了焊接式中心針以及盡可能使用一體式的外 導(dǎo)體連接。另外，我們有一條N和7/16系列無須澆鑄就能抗風(fēng)，振動(dòng)，和熱壓干擾的連接 器生產(chǎn)線。接觸力和設(shè)計(jì)的其他方面足夠的耐壓以防止PIM.中心導(dǎo)體鍍銀或金，連接器的 主體鍍銀或白青銅。連接

21、器和線纜組件須在無塵的環(huán)境中生產(chǎn)并由非常專業(yè)的，知道 PIM 成因及其影響的人士組裝。所有的組件都須檢測(cè)以確保其符合通行的規(guī)格?；夭〒p耗與電壓駐波比的區(qū)別這個(gè)問題論及電壓駐波比和回波損耗,都是相同參數(shù)的一種測(cè)量方法,也就是連接器反射的信號(hào)數(shù)量,是影響連接器總信號(hào)效率的一個(gè)重要因 素?；夭〒p耗是由于線纜上間斷性功率反射而造成的損失的信號(hào)的一部分。回波損耗 類似與電壓駐波比，在無線電行業(yè)中一般比較傾向于電壓駐波比。因?yàn)樗且环N對(duì)數(shù)測(cè)量， 當(dāng)表示很小的反射時(shí)是非常有用的。VSWR是Voltage Standing Wave Ratio首個(gè)字母的縮寫，電壓駐波比是一個(gè)適用 于反射電壓的電壓比率。電壓駐

22、波比類似于回波損失，在連接器行業(yè)中，一般比較傾向于回 波損耗，因?yàn)樗且淮尉€性測(cè)量，在對(duì)數(shù)測(cè)量中很小的誤差是在所難免的，所以在表示較大 的反射時(shí)電壓駐波比是很有用的。平均功率與最大功率的區(qū)別連接器功率的大小能夠決定系統(tǒng)長(zhǎng)期（短期）的可靠性。使用不 能充分發(fā)揮其功率的連接器將會(huì)引起嚴(yán)重的問題從而導(dǎo)致系統(tǒng)的失敗。平均功率和最大功率 必須被考慮到。平均功率是連接器/線纜在穩(wěn)定狀態(tài)條件下,與相連接的負(fù)載終斷時(shí)，將產(chǎn)生 的一個(gè)最大安全中心導(dǎo)體溫度.安全的中心溫度是不會(huì)熔化介質(zhì)的。在考慮平均功率時(shí)，下 面的幾點(diǎn)應(yīng)當(dāng)注意：平均功率與頻率成反比例，因此平均功率必須降低。平均功率與額定功 率是相等的 1 兆赫/

23、? （頻率用兆赫） 連接器的額定功率比與它相接的線纜的額定功率要 高。連接器有金屬外殼但線纜有塑料皮包著。連接器可以附有有助于散熱的防水壁。連接器 內(nèi)由于存在空氣，通常每單位長(zhǎng)度有較低的衰減.連接器的電壓等級(jí)制約了其最大功率，并 由PK=V2/Z這個(gè)式子決定，其中V表示最大電壓等級(jí)Z表示特定的阻抗?？紤]最大功率時(shí) 應(yīng)當(dāng)注意下面幾點(diǎn)：A,最大功率的工作周期一般都很短，但你應(yīng)該通過計(jì)算最高脈沖的平 均功率來確定它是符合規(guī)格的。B,最大功率不是一個(gè)頻率函數(shù)C最大功率是電壓駐波比和 調(diào)制電路的反函數(shù)，必須要降低。D最大功率和平均功率是高度函數(shù)，必須要降低.E最大 額定功率一般小于連接器或線纜組件的合成

24、.如何確保PCB連接器適用于自我的設(shè)計(jì)當(dāng)設(shè)計(jì)表面安裝或PC類型的連接器時(shí)，連接器生產(chǎn)商通常不知道在什么樣的環(huán)境下著手設(shè)計(jì)連接器。設(shè)計(jì)成同軸設(shè)備的連接器,使用 HFSS 來優(yōu)化其性能. 然而，根據(jù)印刷電路板的類型及其參量，在運(yùn)做時(shí)，不同的補(bǔ)償配置 是必要的。因?yàn)樵谶\(yùn)做時(shí)產(chǎn)生了一個(gè)間斷性，可能嚴(yán)重使體系性能降低.在速聯(lián)，我們用ANSOFT HFSS在客戶的PCB板上仿制了一個(gè)連接器。我們不斷變 更以獲得最佳的阻抗匹配。我們將會(huì)告訴用戶什么樣的變動(dòng)使其性能最佳.上面所顯示的是安放在微波傳輸帶上的連接器，回波損耗是-20dB;插入損耗是 -0.4dB。時(shí)域顯示電容在運(yùn)作，因此，另外必須增加多余的感應(yīng)性

25、。幾種不同的配置能在數(shù)分鐘之內(nèi)被模仿，及被推薦的變更導(dǎo)致回波損耗為-35dB插入損耗從-0.4dB減少到少于-0.1dB。這是速聯(lián)為客戶提供的一種服務(wù)，旨在設(shè) 計(jì)出更好的產(chǎn)品。如何確保反射和損耗降到最小認(rèn)識(shí)到連接器不僅僅是兩條傳輸線之間的機(jī)械連接是很重要的，它也是一種射頻連接,將盡可能多的RF能量從傳輸線的A點(diǎn)傳送到B點(diǎn)。用于 連接器設(shè)計(jì)的所有機(jī)械尺寸和材料將影響RF的性能尤其是內(nèi)徑，這些直徑設(shè)定了傳送線的 阻抗必須是接近系統(tǒng)的特征阻抗，否則連接器的反射是過多。來自2。的偏差是必要的，可 能在中心針上設(shè)計(jì)魚傘釣或輥花采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償措施使反射最小化。當(dāng)我們?cè)O(shè)計(jì)連接器時(shí)，我們要怎樣確保其性能良好及

26、最小的反射和損耗。為了符 合所有RF性能規(guī)格，速聯(lián)用了一個(gè)強(qiáng)有力的模擬工具HFSS。這個(gè)軟件包由ANSOFT制造， 從1997年開始，我們就用它設(shè)計(jì)連接器。這個(gè)工具的強(qiáng)大的優(yōu)點(diǎn)是我們能設(shè)計(jì)連接器并無 須制造真樣品及測(cè)試它們就能模擬其運(yùn)作。我們可以嘗試不同的修改，并在數(shù)分種內(nèi)或比較 復(fù)雜的設(shè)計(jì),在數(shù)小時(shí)內(nèi)就有結(jié)果，直到我們對(duì)結(jié)果感到滿意后才將樣品設(shè)計(jì)投放生產(chǎn)然后 進(jìn)行測(cè)試。在這個(gè)例子中，一個(gè)接RG-58/U線纜的BNC彎型插頭有一個(gè)電壓駐波比要求，最 大為1.25,從DC- 4 GHz .連接器機(jī)械圖maximum from DC- 4 GHz.連接器機(jī)械制造圖上述的連接器在HFSS中被模擬并且

27、被顯示如下。在HFSS中，我們需要對(duì)連接器的機(jī)械圖 作某些改變。 對(duì)于這一特定的連接器,包括移去重疊材料諸如過盈配合的絕緣體,及 RG-58/U電纜和設(shè)置適當(dāng)?shù)腂NC界面。每一連接器之內(nèi)的組成部分必須是一個(gè)單獨(dú)的可辨認(rèn) 的實(shí)體并且分配一種合適的材料。這包括任何大氣空間。在HFSS默認(rèn)的一種理想背景中，所 有外部金屬部分都是不必要的。由于電場(chǎng)不能穿透金屬表面,連接器的金屬主體和外部硬 件不需要模擬。HFSS模型在HFSS中安裝模擬器之后從DC-4 GHz下運(yùn)行，下面顯示了初始的VSWR結(jié)果。初始設(shè)計(jì)的 VSWR結(jié)果 可以看出，到3 GHz時(shí),VSWR滿足客戶要求，但是從3GHz到4 GHz，它在

28、規(guī)格之上并且必須 對(duì)設(shè)計(jì)作出改進(jìn)以便改善VSWR。在速聯(lián)下一個(gè)問題中，我將描述我們?nèi)绾问褂肁NSOFT HFSS 來幫助我們修改設(shè)計(jì)并且改進(jìn)VSWR性能。DW 9-12-03什么是PIM（被動(dòng)互調(diào)失真）被動(dòng)互調(diào)失真（PIM）是一種當(dāng)兩個(gè)信號(hào)在同在一根傳輸線上以一種非線性方式混合時(shí)出現(xiàn)的一種現(xiàn)象。這種混合產(chǎn)生多余的頻率組分 （fim=,mf1+nf2和m和n是整數(shù)）會(huì)在蜂窩上行線段降落產(chǎn)生干涉。設(shè)計(jì)或組裝有缺陷的 連接器和線纜組件能產(chǎn)生PIM現(xiàn)象，速聯(lián)有一整條低PIM連接器和線纜組件生產(chǎn)線。本文談 論了 PIM的基本知識(shí)及怎樣去設(shè)計(jì)低PIM連接器又詳述了應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)上的最近新測(cè)試程序。 什么是無源

29、互調(diào)被動(dòng)相互調(diào)制畸變（PIM）是一種當(dāng)兩個(gè)信號(hào)在同一根傳送線上以一種非線性方式混合時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象。這混合產(chǎn)生的頻率組分（fim=,mf1+nf2和m和n是一 條多孔的對(duì)空通訊帶的整數(shù)）的地方，導(dǎo)致干涉。設(shè)計(jì)或組裝有缺陷的連接器和線纜組件可 能引起PIM現(xiàn)象，安費(fèi)諾有一整條低PIM連接器和線纜組件生產(chǎn)線。本文談?wù)摿?PIM的基本 知識(shí)及怎樣去設(shè)計(jì)低PIM連接器又詳述了應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)上的最近新測(cè)試程序 引言不論是高頻電連接器，還是低頻電連接器，接觸電阻、絕緣電阻和介質(zhì)耐壓（又稱抗電強(qiáng)度） 都是保證電連接器能正?？煽康毓ぷ鞯淖罨镜碾姎鈪?shù)。通常在電連接器產(chǎn)品技術(shù)條件的 質(zhì)量一致性檢驗(yàn)A、B組常規(guī)交收檢驗(yàn)

30、項(xiàng)目中都列有明確的技術(shù)指標(biāo)要求和試驗(yàn)方法。這三 個(gè)檢驗(yàn)項(xiàng)目也是用戶判別電連接器質(zhì)量和可靠性優(yōu)劣的重要依據(jù)。但根據(jù)作者多年來從事電 連接器檢驗(yàn)的實(shí)踐發(fā)現(xiàn)；目前各生產(chǎn)廠之間以及生產(chǎn)廠和使用廠之間，在具體執(zhí)行有關(guān)技術(shù) 條件時(shí)尚存在許多不一致和差異，往往由于采用的儀器、測(cè)試工裝、操作方法、樣品處理和 環(huán)境條件等因素的不同，直接影響到檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和一致性。為此，作者認(rèn)為：針對(duì)目 前這三個(gè)常規(guī)電性能檢驗(yàn)項(xiàng)目在實(shí)際操作中存在的問題進(jìn)行一些專題研討，對(duì)提高電連接器 檢驗(yàn)可靠性是十分有益的。另外，隨著電子信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，新一代的多功能自動(dòng)檢測(cè)儀正在逐步替代原有的單參 數(shù)測(cè)試儀。這些新型測(cè)試儀器的應(yīng)用必將

31、大大提高電性能的檢測(cè)速度、效率和準(zhǔn)確可靠性。 2 接觸電阻檢驗(yàn)作用原理在顯微鏡下觀察連接器接觸件的表面，盡管鍍金層十分光滑，則仍能觀察到5-10微米的凸 起部分。會(huì)看到插合的一對(duì)接觸件的接觸，并不是整個(gè)接觸面的接觸，而是散布在接觸面上 一些點(diǎn)的接觸。實(shí)際接觸面必然小于理論接觸面。根據(jù)表面光滑程度及接觸壓力大小，兩者 差距有的可達(dá)幾千倍。實(shí)際接觸面可分為兩部分；一是真正金屬與金屬直接接觸部分。即金 屬間無過渡電阻的接觸微點(diǎn)，亦稱接觸斑點(diǎn)，它是由接觸壓力或熱作用破壞界面膜后形成的。 這部分約占實(shí)際接觸面積的5-10%。二是通過接觸界面污染薄膜后相互接觸的部分。因?yàn)槿?何金屬都有返回原氧化物狀態(tài)的傾

32、向。實(shí)際上，在大氣中不存在真正潔凈的金屬表面，即使 很潔凈的金屬表面，一旦暴露在大氣中，便會(huì)很快生成幾微米的初期氧化膜層。例如銅只要 2-3分鐘，鎳約30分鐘，鋁僅需2-3秒鐘，其表面便可形成厚度約2微米的氧化膜層。即 使特別穩(wěn)定的貴金屬金，由于它的表面能較高，其表面也會(huì)形成一層有機(jī)氣體吸附膜。此外， 大氣中的塵埃等也會(huì)在接觸件表面形成沉積膜。因而，從微觀分析任何接觸面都是一個(gè)污染 面。綜上所述，真正接觸電阻應(yīng)由以下幾部分組成；集中電阻電流通過實(shí)際接觸面時(shí)，由于電流線收縮（或稱集中）顯示出來的電阻。將其稱為集中電阻 或收縮電阻。膜層電阻由于接觸表面膜層及其他污染物所構(gòu)成的膜層電阻。從接觸表面狀

33、態(tài)分析；表面污染膜可分 為較堅(jiān)實(shí)的薄膜層和較松散的雜質(zhì)污染層。故確切地說，也可把膜層電阻稱為界面電阻。導(dǎo)體電阻實(shí)際測(cè)量電連接器接觸件的接觸電阻時(shí)，都是在接點(diǎn)引出端進(jìn)行的，故實(shí)際測(cè)得的接觸電阻 還包含接觸表面以外接觸件和引出導(dǎo)線本身的導(dǎo)體電阻。導(dǎo)體電阻主要取決于金屬材料本身 的導(dǎo)電性能，它與周圍環(huán)境溫度的關(guān)系可用溫度系數(shù)來表征。為便于區(qū)分，將集中電阻加上膜層電阻稱為真實(shí)接觸電阻。而將實(shí)際測(cè)得包含有導(dǎo)體電阻的 稱為總接觸電阻。在實(shí)際測(cè)量接觸電阻時(shí)，常使用按開爾文電橋四端子法原理設(shè)計(jì)的接觸電阻測(cè)試儀（毫歐 計(jì)），其專用夾具夾在被測(cè)接觸件端接部位兩端，故實(shí)際測(cè)量的總接觸電阻R由以下三部分 組成，可由下

34、式表示：R= RC + Rf + Rp,式中：RC一集中電阻；Rf膜層電阻；Rp導(dǎo)體電阻。接觸電阻檢驗(yàn)?zāi)康氖谴_定電流流經(jīng)接觸件的接觸表面的電觸點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生的電阻。如果有大電流 通過高阻觸點(diǎn)時(shí)，就可能產(chǎn)生過分的能量消耗，并使觸點(diǎn)產(chǎn)生危險(xiǎn)的過熱現(xiàn)象。在很多應(yīng)用 中要求接觸電阻低且穩(wěn)定，以使觸點(diǎn)上的電壓降不致影響電路狀況的精度。測(cè)量接觸電阻除用毫歐計(jì)外,也可用伏-安計(jì)法,安培-電位計(jì)法。在連接微弱信號(hào)電路中，設(shè)定的測(cè)試參數(shù)條件對(duì)接觸電阻檢測(cè)結(jié)果有一定影響。因?yàn)榻佑|表 面會(huì)附有氧化層，油污或其他污染物，兩接觸件表面會(huì)產(chǎn)生膜層電阻。由于膜層為不良導(dǎo)體， 隨膜層厚度增加，接觸電阻會(huì)迅速增大。膜層在高的接觸壓力

35、下會(huì)機(jī)械擊穿，或在高電壓、 大電流下會(huì)發(fā)生電擊穿。但對(duì)某些小型連接器設(shè)計(jì)的接觸壓力很小，工作電流電壓僅為mA 和mV級(jí)，膜層電阻不易被擊穿，接觸電阻增大可能影響電信號(hào)的傳輸。在GB5095 電子設(shè)備用機(jī)電元件基本試驗(yàn)規(guī)程及測(cè)量方法”中的接觸電阻測(cè)試方法之一， “接觸電阻-毫伏法” 規(guī)定，為防止接觸件上膜層被擊穿，測(cè)試回路交流或直流的開路峰值 電壓應(yīng)不大于20mV，交流或直流的測(cè)試中電流應(yīng)不大于100mA。在GJB1217“電連接器試驗(yàn)方法”中規(guī)定有“低電平接觸電阻”和“接觸電阻”兩種試 驗(yàn)方法。其中低電平接觸電阻試驗(yàn)方法基本內(nèi)容與上述GB5095中的接觸電阻-毫伏法相同。 目的是評(píng)定接觸件在加

36、上不改變物理的接觸表面或不改變可能存在的不導(dǎo)電氧化薄膜的電 壓和電流條件下的接觸電阻特性。所加開路試驗(yàn)電壓不超過20mV，試驗(yàn)電流應(yīng)限制在100mA。 在這一電平下的性能足以表現(xiàn)在低電平電激勵(lì)下的接觸界面的性能。而接觸電阻試驗(yàn)方法目 的是測(cè)量通過規(guī)定電流的一對(duì)插合接觸件兩端或接觸件與測(cè)量規(guī)之間的電阻。通常采用這一 試驗(yàn)方法施加的規(guī)定電流要比前一種試驗(yàn)方法大得多。如國軍標(biāo)GJB101“小圓形快速分離 耐環(huán)境電連接器總規(guī)范”中規(guī)定；測(cè)量時(shí)電流為1A，接觸對(duì)串聯(lián)后，測(cè)量每對(duì)接觸對(duì)的電 壓降，取其平均值換算成接觸電阻值。影響因素主要受接觸件材料、正壓力、表面狀態(tài)、使用電壓和電流等因素影響。接觸件材料電

37、連接器技術(shù)條件對(duì)不同材質(zhì)制作的同規(guī)格插配接觸件，規(guī)定了不同的接觸電阻考核指標(biāo)。 如小圓形快速分離耐環(huán)境電連接器總規(guī)范GJB101-86規(guī)定，直徑為1mm的插配接觸件接觸電 阻，銅合金W5mQ,鐵合金W15mQ。正壓力接觸件的正壓力是指彼此接觸的表面產(chǎn)生并垂直于接觸表面的力。隨正壓力增加，接觸微點(diǎn) 數(shù)量及面積也逐漸增加，同時(shí)接觸微點(diǎn)從彈性變形過渡到塑性變形。由于集中電阻逐漸減小， 而使接觸電阻降低。接觸正壓力主要取決于接觸件的幾何形狀和材料性能。表面狀態(tài)接觸件表面一是由于塵埃、松香、油污等在接點(diǎn)表面機(jī)械附著沉積形成的較松散的表膜，這 層表膜由于帶有微粒物質(zhì)極易嵌藏在接觸表面的微觀凹坑處，使接觸面

38、積縮小，接觸電阻增 大，且極不穩(wěn)定。二是由于物理吸附及化學(xué)吸附所形成的污染膜，對(duì)金屬表面主要是化學(xué)吸 附，它是在物理吸附后伴隨電子遷移而產(chǎn)生的。故對(duì)一些高可靠性要求的產(chǎn)品，如航天用電 連接器必須要有潔凈的裝配生產(chǎn)環(huán)境條件，完善的清洗工藝及必要的結(jié)構(gòu)密封措施，使用單 位必須要有良好的貯存和使用操作環(huán)境條件。使用電壓使用電壓達(dá)到一定閾值，會(huì)使接觸件膜層被擊穿，而使接觸電阻迅速下降。但由于熱效應(yīng)加 速了膜層附近區(qū)域的化學(xué)反應(yīng)，對(duì)膜層有一定的修復(fù)作用。于是阻值呈現(xiàn)非線性。在閾值電 壓附近，電壓降的微小波動(dòng)會(huì)引起電流可能二十倍或幾十倍范圍內(nèi)變化。使接觸電阻發(fā)生很 大變化，不了解這種非線*，就會(huì)在測(cè)試和使

39、用接觸件時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)誤。電流當(dāng)電流超過一定值時(shí)，接觸件界面微小點(diǎn)處通電后產(chǎn)生的焦耳熱()作用而使金屬軟化或熔 化，會(huì)對(duì)集中電阻產(chǎn)生影響，隨之降低接觸電阻。問題研討低電平接觸電阻檢驗(yàn)考慮到接觸件膜層在高接觸壓力下會(huì)發(fā)生機(jī)械擊穿或在高電壓、大電流下會(huì)發(fā)生電擊穿。對(duì) 某些小體積的連接器設(shè)計(jì)的接觸壓力相當(dāng)小，使用場(chǎng)合僅為mV或mA級(jí)，膜層電阻不易被擊 穿，可能影響電信號(hào)的傳輸。故國軍標(biāo)GJB1217-91電連接器試驗(yàn)方法中規(guī)定了兩種試驗(yàn)方 法。即低電平接觸電阻試驗(yàn)方法和接觸電阻試驗(yàn)方法。其中低電平接觸電阻試驗(yàn)?zāi)康氖窃u(píng)定 接觸件在加上不能改變物理的接觸表面或不改變可能存在的不導(dǎo)電氧化簿膜的電壓和電流 條件下

40、的接觸電阻特性。所加開路試驗(yàn)電壓不超過20mV,而試驗(yàn)電流應(yīng)限制在100mA,在這 一電平下的性能足以滿足以表現(xiàn)在低電平電激勵(lì)下的接觸界面的性能。而接觸電阻試驗(yàn)?zāi)康?是測(cè)量通過規(guī)定電流的一對(duì)插合接觸件兩端或接觸件與測(cè)量規(guī)之間的電阻,而此規(guī)定電流要 比前者大得多，通常規(guī)定為1A。單孔分離力檢驗(yàn)為確保接觸件插合接觸可靠,保持穩(wěn)定的正壓力是關(guān)鍵。正壓力是接觸壓力的一種直接指標(biāo), 明顯影響接觸電阻。但鑒于接觸件插合狀態(tài)的正壓力很難測(cè)量,故一般用測(cè)量插合狀態(tài)的接 觸件由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)的單孔分離力來表征插針與插孔正在接觸。通常電連接器技術(shù)條件規(guī)定 的分離力要求是用實(shí)驗(yàn)方法確定的,其理論值可用下式表達(dá)。F二F

41、Nd式中FN為正壓力，D為摩擦系數(shù)。由于分離力受正壓力和摩擦系數(shù)兩者制約。故決不能認(rèn)為分離力大,就正壓力大接觸可靠。 現(xiàn)在隨著接觸件制作精度和表面鍍層質(zhì)量的提高,將分離力控制在一個(gè)恰當(dāng)?shù)乃缴霞纯杀?證接觸可靠。作者在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),單孔分離力過小,在受振動(dòng)沖擊載荷時(shí)有可能造成信號(hào)瞬 斷。用測(cè)單孔分離力評(píng)定接觸可靠性比測(cè)接觸電阻有效。因?yàn)樵趯?shí)際檢驗(yàn)中接觸電阻件很少 出現(xiàn)不合格,單孔分離力偏低超差的插孔,測(cè)量接觸電阻往往仍合格。接觸電阻檢驗(yàn)合格不等于接觸可靠。在許多實(shí)際使用場(chǎng)合,汽車、摩托車、火車、動(dòng)力機(jī)械、自動(dòng)化儀器以及航空、航天、船舶 等軍用連接器,往往都是在動(dòng)態(tài)振動(dòng)環(huán)境下使用。實(shí)驗(yàn)證明僅用檢驗(yàn)

42、靜態(tài)接觸電阻是否合格, 并不能保證動(dòng)態(tài)環(huán)境下使用接觸可靠。往往接觸電阻合格的連接器在進(jìn)行振動(dòng)、沖擊、離心 等模擬環(huán)境試驗(yàn)時(shí)仍出現(xiàn)瞬間斷電現(xiàn)象。故對(duì)一些高可靠性要求的連接器,許多設(shè)計(jì)人員都 提出最好能100%對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)振動(dòng)試驗(yàn)來考核接觸可靠性。最近,日本耐可公司推出了一 種與導(dǎo)通儀配套使用的小型臺(tái)式電動(dòng)振動(dòng)臺(tái),已成功地應(yīng)用于許多民用線束的接觸可靠性檢 驗(yàn)。3 絕緣電阻檢驗(yàn)作用原理絕緣電阻是指在連接器的絕緣部分施加電壓,從而使絕緣部分的表面或內(nèi)部產(chǎn)生漏電流而呈 現(xiàn)出的電阻值。即絕緣電阻（MQ）二加在絕緣體上的電壓（V） /泄漏電流（PA）。通過絕 緣電阻檢驗(yàn)確定連接器的絕緣性能能否符合電路設(shè)計(jì)的

43、要求或經(jīng)受高溫、潮濕等環(huán)境應(yīng)力 時(shí),其絕緣電阻是否符合有關(guān)技術(shù)條件的規(guī)定。絕緣電阻是設(shè)計(jì)高阻抗電路的限制因素。絕緣電阻低,意味著漏電流大,這將破壞電路的正 常工作。例如形成反饋回路,過大的漏電流所產(chǎn)生的熱和直流電解,將使絕緣破壞或使連接 器的電性能變劣。影響因素主要受絕緣材料、溫度、濕度、污損、試驗(yàn)電壓及連續(xù)施加測(cè)試電壓的持續(xù)時(shí)間等因素影響。絕緣材料設(shè)計(jì)電連接器時(shí)選用何種絕緣材料非常重要,它往往影響隨后產(chǎn)品的絕緣電阻能否穩(wěn)定合 格。如某廠原使用醋醛玻纖塑料和增強(qiáng)尼龍等材料制作絕緣體,這些材料內(nèi)含極性基因,吸 濕性大,在常溫下絕緣性能可滿足產(chǎn)品要求,而在高溫潮濕下絕緣性能不合格。后采用特種 工程

44、塑料PES （聚苯醚砜）材料，產(chǎn)品經(jīng)2001000h和240h潮濕試驗(yàn)，絕緣電阻變化較小，仍在105MQ以上，無異常變化。溫度高溫會(huì)破壞絕緣材料,引起絕緣電阻和耐壓性能降低,對(duì)金屬殼體,高溫可使接觸件失去彈 性，加速氧化和發(fā)生鍍層變質(zhì)。如按GJB598生產(chǎn)的耐環(huán)境快速分離電連接器系列2產(chǎn)品， 絕緣電阻規(guī)定25時(shí)應(yīng)不小于5000MQ,而高溫200時(shí)，則降低至不小于500 MQ。濕度潮濕環(huán)境引起水蒸氣在絕緣體表面的吸收和擴(kuò)散，容易使絕緣電阻降低到MQ級(jí)以下。長(zhǎng)期 處于高溫環(huán)境下會(huì)引起絕緣體物理變形、分解、逸出生成物，產(chǎn)生呼吸效應(yīng)及電解腐蝕及裂 紋。如按GJB2281生產(chǎn)的帶狀電纜電連接器，標(biāo)準(zhǔn)大氣

45、條件下的絕緣電阻值應(yīng)不小于5000 MQ,而經(jīng)相對(duì)濕度為90%95%,溫度為40 2 96h溫?zé)嵩囼?yàn)后的絕緣電阻降至不小于 1000 MQ。污損絕緣體內(nèi)部和表面的潔凈度對(duì)絕緣電阻影響很大,由于注塑絕緣體用的粉料或膠接上、下絕 緣安裝板的膠料中混有雜質(zhì),或由于多次插拔磨損殘留金屬屑及端接錫焊時(shí)焊劑殘留滲入絕 緣體表面,都會(huì)明顯降低絕緣電阻。如某廠生產(chǎn)的圓形電連接器在成品交收試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)有一 個(gè)產(chǎn)品接觸件之間的絕緣電阻很低，僅20MQ不合格，后經(jīng)解剖分析發(fā)現(xiàn)其原因是由于注塑 絕緣體用的粉料中混有雜質(zhì),后只得將該批產(chǎn)品全部報(bào)廢。試驗(yàn)電壓絕緣電阻檢驗(yàn)時(shí)施加的試驗(yàn)電壓對(duì)測(cè)試結(jié)果有很大關(guān)系。因?yàn)樵囼?yàn)電壓升高

46、時(shí),漏電流的增 加不成線*,電流增加速率大于電壓增加的速率,故試驗(yàn)電壓升高時(shí)測(cè)得的絕緣電阻值將 會(huì)下降。電連接器產(chǎn)品技術(shù)條件引用的試驗(yàn)方法中,對(duì)試驗(yàn)電壓都有明確的規(guī)定,通常規(guī)定 為500V,因此不能用一般歐姆表、直流電橋等電阻測(cè)量?jī)x器來測(cè)量絕緣電阻。持續(xù)時(shí)間（讀數(shù)時(shí)間）由于被測(cè)電連接器在測(cè)量極之間存在著一定的電容,測(cè)量初期電源先要對(duì)電容充電,因此在 測(cè)試時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)絕緣電阻測(cè)試儀上指示的電阻值有逐漸上升的趨勢(shì),這是正常現(xiàn)象。不少 電連接器試驗(yàn)方法中明確規(guī)定,讀取絕緣電阻測(cè)試儀上的讀數(shù)必須在電壓施加一分鐘后進(jìn) 行。3.3問題研討1）檢驗(yàn)環(huán)境溫濕度的影響電連接器技術(shù)條件通常都規(guī)定了產(chǎn)品使用環(huán)境溫度

47、和溫度，如溫度為-55125、濕度為 402、953%,作者認(rèn)為；檢驗(yàn)環(huán)境條件和使用環(huán)境條件是有區(qū)別的。技術(shù)條件規(guī)定產(chǎn) 品可以在上述溫濕度使用環(huán)境下工作,并不意味著生產(chǎn)廠在長(zhǎng)述使用環(huán)境條件下測(cè)試絕緣電 阻都應(yīng)滿足正常大氣壓下的考核指標(biāo)。如在使用溫度上限125和402、933%溫?zé)岘h(huán) 境條件下測(cè)絕緣電阻,則應(yīng)按技術(shù)條件規(guī)定的高溫和溫?zé)岘h(huán)境試驗(yàn)的考核指標(biāo)進(jìn)行考核,而 不應(yīng)按正常大氣壓下的考核指標(biāo)進(jìn)行考核。作者在實(shí)際檢驗(yàn)時(shí)多次發(fā)現(xiàn)；同一批產(chǎn)品在北方氣候較干燥的條件下（濕度80%）復(fù)驗(yàn),絕緣電阻僅為100200MQ屬不合格，遇此情況有時(shí)用酒精清洗烘干后，剛?cè)?出檢驗(yàn)是合格的,但放置到次日再復(fù)測(cè)又不合格

48、.為此,建議生產(chǎn)廠在產(chǎn)品交收試驗(yàn)時(shí),應(yīng)對(duì) 絕緣電阻控制在規(guī)定值以上一個(gè)恰當(dāng)?shù)乃缴?保持有一定的裕度。不要將在干燥環(huán)境下勉 強(qiáng)達(dá)到規(guī)定值的產(chǎn)品判為合格出廠,以免供需雙方由于檢驗(yàn)氣候環(huán)境條件不同,造成檢驗(yàn)結(jié) 果不一致而引起爭(zhēng)議。為明確檢驗(yàn)環(huán)境溫濕度要求,現(xiàn)在有部分試驗(yàn)方法既規(guī)定了測(cè)試的環(huán)境溫濕度（相對(duì)較寬的 范圍），又規(guī)定了出現(xiàn)分岐仲裁時(shí)的溫濕度要求（相對(duì)取中限較窄的范圍）。如GJB1217-91 電連接器試驗(yàn)方法規(guī)定；試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件，溫度1535,濕度20%80%,氣壓73 103Kpa。仲裁試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件，溫度251,濕度502%,氣壓86106 Kpa。2） 檢驗(yàn)工裝的影響由于電接

49、器技術(shù)條件規(guī)定,電連接器所有接觸件之間和所有接觸件與殼體之間的絕緣電阻都 應(yīng)符合規(guī)定值。又規(guī)定其施加電壓的持續(xù)時(shí)間要大于1分鐘以上。故許多電連接器生產(chǎn)廠對(duì) 其所生產(chǎn)的每一型號(hào)規(guī)格產(chǎn)品都備有相應(yīng)的二至三個(gè)不同編排連接方式的檢驗(yàn)工裝（頭孔配 座針工裝或頭針配座孔工裝）。通過對(duì)其接觸件點(diǎn)與點(diǎn)之間,排與排之間和所有接點(diǎn)與殼體 間并聯(lián)施加試驗(yàn)電壓，檢驗(yàn)其絕緣電阻是否合格。這種用檢驗(yàn)工裝并聯(lián)施加電壓比單個(gè)接點(diǎn) 間施加電壓條件苛刻。故若用檢驗(yàn)工裝測(cè)試發(fā)現(xiàn)絕緣電阻不合格時(shí)，允許不用工裝直接用表 棒在單點(diǎn)間施加電壓進(jìn)行復(fù)測(cè)。但現(xiàn)有部分生產(chǎn)廠和絕大多數(shù)使用單位都不用檢驗(yàn)工裝，而 是直接采用與絕緣電阻測(cè)試儀相連的二

50、根測(cè)試表棒，在每個(gè)接觸件之間或接觸件與殼體之間 搭接，檢驗(yàn)其絕緣電阻是否合格。這種不用檢驗(yàn)工裝的方法有以下缺點(diǎn)：一是隨機(jī)性很大， 極有可能產(chǎn)生漏檢，二是每個(gè)接點(diǎn)不可能象有檢驗(yàn)工裝那樣，可以停留1分鐘后再讀數(shù)，故 有可能造成誤判，檢驗(yàn)的可靠性較差。當(dāng)然，即使使用檢驗(yàn)工裝，在檢驗(yàn)前必須首先保證工裝合格。要保證工裝潔凈和干燥，其本 身絕緣電阻必須合格，且留有充分余量。4 介質(zhì)耐壓檢驗(yàn)介質(zhì)耐壓檢驗(yàn)又稱抗電強(qiáng)度檢驗(yàn)。它是在連接器接觸件與接觸件之間、接觸件與殼體之間， 在規(guī)定時(shí)間內(nèi)施加規(guī)定的電壓，以此來確定連接器在額定電壓下能否安全工作，能否耐受由 于開關(guān)浪涌及其它類似現(xiàn)象所導(dǎo)致的過電位的能力，從而評(píng)定電

51、連接器絕緣材料或絕緣間隙 是否合適。如果絕緣體內(nèi)有缺陷，則在施加試驗(yàn)電壓后，必然產(chǎn)生擊穿放電或損壞。擊穿放電表現(xiàn)為飛 ?。ū砻娣烹姡⒒鸹ǚ烹姡諝夥烹姡┗驌舸〒舸┓烹姡┈F(xiàn)象。過大漏電流可能引起電 參數(shù)或物理性能的改變。由于過電位，即使是在低于擊穿電壓時(shí)也可能有損于絕緣或降低其 安全系數(shù)。所以應(yīng)當(dāng)慎重地進(jìn)行介質(zhì)耐壓檢驗(yàn)。在例行試驗(yàn)中如果需要連續(xù)施加試驗(yàn)電壓時(shí)， 最好在進(jìn)行隨后的試驗(yàn)時(shí)降低電位。4.2 影響因素主要受絕緣材料、潔凈度、濕度、大氣壓力、接觸件間距，爬電距離和耐壓持續(xù)時(shí)間等因素 影響。絕緣材料設(shè)計(jì)必須選用恰當(dāng)?shù)墓こ趟芰现谱鹘^緣體，才能滿足預(yù)定的耐壓性能指標(biāo)要求。如選用擊穿 電壓為1

52、6KV/mm的PEJ （聚苯醚礬）特種工程塑料，能滿足GJB598耐環(huán)境快速分離圓形電 連接器YB系列H產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下耐壓為1500V的要求。氟塑料（F4）具有比其它材料更 高的介質(zhì)耐壓和絕緣電阻，廣泛用于制作同軸射頻電連接器絕緣體。潔凈度絕緣體內(nèi)部和表面潔凈度對(duì)介質(zhì)耐壓影響很大。作者在圓形連接器補(bǔ)充篩選時(shí)發(fā)現(xiàn)有一產(chǎn)品 要求耐壓1500V，實(shí)際測(cè)試施加電壓至400V，即在二個(gè)接觸件之間發(fā)生擊穿現(xiàn)象。經(jīng)與生產(chǎn) 廠共同進(jìn)行解剖分析后認(rèn)為；擊穿發(fā)生于絕緣體上、下兩個(gè)絕緣安裝板的膠接界面，是由于 膠粘劑中混有雜質(zhì)所致。濕度增加濕度會(huì)降低介質(zhì)耐壓。如J36A矩形電連接器技術(shù)條件規(guī)定；正常條件下耐壓為1

53、000V， 而經(jīng)過402、933%, 48h濕熱試驗(yàn)后耐壓降為500V。低氣壓空氣稀簿的高空，絕緣體材料會(huì)放出氣體污染接觸件，并使電量產(chǎn)生的趨勢(shì)增加，耐壓性能 下降，使電路產(chǎn)生短路故障。故高空使用的非密封電連接器都必須降額使用。如Y27A圖形 電連接器技術(shù)條件規(guī)定；正常條件下耐壓為1300V,而1。33Pa低氣壓條件下耐壓降為200V。 5） 接觸件間距連接器的小型化和高密度的發(fā)展，具體體現(xiàn)在矩形電連接器和印制電路電連接器上，要求間 距能達(dá)到0.635mm,甚至0.3mm,外形尺寸最關(guān)鍵的高度尺寸已減小到11.5mm,表面貼裝 技術(shù)（SMT）與小型化的發(fā)展有著密切的關(guān)系。這就要求我們選用耐壓性

54、能更高的絕緣材料， 才能滿足設(shè)計(jì)尺寸小型化的要求。爬電距離它是指接觸件與接觸件之間，或接觸件與殼體之間沿絕緣體表面量得的最短距離。爬電距離 短容易引起表面放電（飛?。?。故有部分連接器的絕緣安裝板表面插針（孔）安裝孔設(shè)計(jì)成 帶凹凸臺(tái)階形狀，增加爬電距離，以提高抵抗表面放電的能力。耐壓持續(xù)時(shí)間一般電連接器技術(shù)條件均規(guī)定為電壓施加到規(guī)定值后持續(xù)1分鐘應(yīng)無擊穿、飛弧、放電現(xiàn)象。 但許多電連接器生產(chǎn)廠在做成品交收試驗(yàn)時(shí)，為提高檢測(cè)速度往往采用提高試驗(yàn)電壓20%， 縮短耐壓持續(xù)時(shí)間為5秒或10秒的方法。作者認(rèn)為，它們之間不存在某種函數(shù)關(guān)系。從交 流耐壓擊穿機(jī)理來分析，擊穿主要泄漏引起擊穿，即泄漏電流大于規(guī)

55、定值就認(rèn)為擊穿。另一 種是熱擊穿，提高試驗(yàn)電壓強(qiáng)加泄漏，是否易擊穿與時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)。如國軍標(biāo)GJB1217-91 電連接器試驗(yàn)方法規(guī)定；試驗(yàn)電壓加至規(guī)定值后應(yīng)持續(xù)1分種。當(dāng)有規(guī)定時(shí)，廠內(nèi)質(zhì)量一致 性試驗(yàn)時(shí)的保持時(shí)間可降至最少5秒。作者在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)按此規(guī)定檢驗(yàn)合格出廠的產(chǎn)品，用 戶在進(jìn)行100%補(bǔ)充篩選時(shí)，仍發(fā)現(xiàn)有個(gè)別產(chǎn)品因絕緣體內(nèi)部存在缺陷而被擊穿。造成上述 現(xiàn)象的原因很可能是由于耐壓持續(xù)時(shí)間縮短為5秒，在極短時(shí)間內(nèi)對(duì)絕緣體電容充電，還不 足以使泄漏電流大于規(guī)定值而引起擊穿。4.3問題研討測(cè)量方法的研究為保證能在接觸件之間或接觸件與殼體間施加高電壓保持1分種，故和測(cè)量絕緣電阻一樣， 必須采用相應(yīng)

56、的測(cè)試工裝（頭孔配座針或頭針配座孔），測(cè)試工裝可以和測(cè)量絕緣電阻的工 裝通用。對(duì)一般接點(diǎn)點(diǎn)距較大的電連接器可采用兩步測(cè)量法，即第一步將偶數(shù)排所有接點(diǎn)并聯(lián)，將奇 數(shù)排所有接點(diǎn)并聯(lián)，然后測(cè)量?jī)刹⒙?lián)接點(diǎn)組之間的介質(zhì)耐壓。第二步將全部接點(diǎn)并聯(lián)后測(cè)量 并聯(lián)點(diǎn)與“地”之間的介質(zhì)耐壓。如某矩形電連接器接點(diǎn)按正等邊三角形排列，同排點(diǎn)距為 2.8mm，排距為2.5mm，鄰排點(diǎn)距為2.87mm。雖然兩步測(cè)量法沒有測(cè)量最小點(diǎn)距2.8mm，而 是測(cè)量的2.87mm，但由于介質(zhì)耐壓很高為1000V左右，且裕度大，0.07mm的壁厚所增加的 介質(zhì)耐壓微不足道。但兩步測(cè)量法雖經(jīng)濟(jì)仍有不可靠的因素，它無法剔除同排接點(diǎn)間由于存

57、 在內(nèi)部缺陷所引起的擊穿隱患。故對(duì)于高密度、超小型電連接器而言，由于介質(zhì)耐壓規(guī)定值 小，裕度也小，盡管接點(diǎn)是按正等邊三角形排列，但由于其接點(diǎn)間距小，相鄰兩點(diǎn)之間的絕 緣體壁厚很小，只要存在很微小的氣泡、疏松、雜質(zhì)等缺陷都將嚴(yán)重影響介質(zhì)耐壓，因此， 必須采用三步測(cè)量法；即在前述二步測(cè)量法基礎(chǔ)上再增加一步，將所有排的偶數(shù)點(diǎn)并聯(lián)，然 后測(cè)量?jī)刹⒙?lián)接點(diǎn)組之間的介質(zhì)耐壓。對(duì)于可靠性要求高，特別是接點(diǎn)間距W1.5mm，接點(diǎn) 間絕緣體壁厚W0.4mm的電連接器應(yīng)采用三步測(cè)量法，全部測(cè)量出每個(gè)接點(diǎn)與其所有相鄰接 點(diǎn)之間的介質(zhì)耐壓，才能確保安全可靠。近年來，便攜式的電子設(shè)備，如手機(jī)、筆記本電腦、電子記事本、數(shù)碼

58、相機(jī)及攝像機(jī)的日益 普及。為適應(yīng)這些電子設(shè)備小型化的趨勢(shì)，連接器、線束及電路板等作為配套器材也必須朝 小型化方向發(fā)展，新產(chǎn)品中將出現(xiàn)窄間距軟質(zhì)扁帶電纜、柔性印刷電纜連接器等，電連接器 間距降至0.3mm，甚至更小，最低高度將降至1.5mm以下。而且生產(chǎn)是高度自動(dòng)化的生產(chǎn)流 水線。上述這些傳統(tǒng)的手工檢測(cè)絕緣和耐壓方法，無論是檢測(cè)速度與效率，還是測(cè)試精度和 可靠性等方面都根本無法滿足這些器件的在線檢測(cè)要求。于是一種新型的專用于在線檢測(cè)的 高效率、智能化儀器誕生了，現(xiàn)在，美國CIRRIS公司T0UCH1系列儀器、日本Nac公司30X系列儀器等已在我國某些生產(chǎn) 連接器、線束及電路板的專業(yè)廠或個(gè)別重點(diǎn)軍

59、工企業(yè)獲得了成功應(yīng)用。這類儀器的特點(diǎn)是： 快速、準(zhǔn)確，一次插合即可完成導(dǎo)通、耐壓、絕緣等常規(guī)電性能參數(shù)的自動(dòng)檢測(cè)。徹底改變 了如上所述采用單參數(shù)測(cè)試儀（耐壓測(cè)試儀、絕緣電阻測(cè)試儀和接觸電阻測(cè)試儀等），需多 次插拔變換儀器和需多次變換二至三副測(cè)試工裝的傳統(tǒng)操作方法。大大提高了工作效率，特 別適用于在線檢測(cè)。儀器能在測(cè)試前進(jìn)行自檢和環(huán)境檢測(cè)，判斷儀器和環(huán)境條件是否正常。儀器用于器件品質(zhì)檢驗(yàn)的可靠性高。能將被檢的連接器、線束及電路板等互連器件與儀器的記憶內(nèi)存（樣線）信息進(jìn)行比較后自 動(dòng)作出合格與否的判斷。便于操作人員掌握，不易出現(xiàn)差錯(cuò)。儀器有內(nèi)置電腦，能自動(dòng)將檢測(cè)結(jié)果打印輸出，以便查詢記錄，使用十分

60、方便。儀器的液晶顯示屏能直觀顯示各種設(shè)置參數(shù)條件和檢測(cè)結(jié)果。美國CIRRIS公司的TOUCHI 儀器用圖形觸摸顯示屏作為操作面板，簡(jiǎn)單的菜單提示操作者進(jìn)行各項(xiàng)設(shè)置。從電阻到電壓 的設(shè)置，到文件的命名，只需用手指輕輕一觸。儀器備有聲光報(bào)警，用顯示屏上出現(xiàn)醒目的綠色或紅色符號(hào)，配上相應(yīng)的聲音提示合格與否。 為方便操作，有的儀器后面有外接端子，可接腳踏控制開關(guān)。儀器可通過微帶（排線）與探 針檢測(cè)臺(tái)配套使用。如日本JSP彈簧探針株式會(huì)社生產(chǎn)各種形狀探頭的彈簧探針，其最小直 徑達(dá)0.2mm，最小間距達(dá)0.3mm,用其制作探針檢測(cè)臺(tái)與儀器配套使用，可十分有效地解決小 型化、高密度的互連器件在線檢測(cè)問題。有