中心議題:
- 用戶選擇連接器需考慮性能要求和因素
- 介紹選擇連接器時(shí)要考慮的五個(gè)方面
解決方案:
- 連接器常用的5種連接機(jī)構(gòu)
- 電纜內(nèi)導(dǎo)體有三種安裝方式
- 電鍍要完成6種功能,并且有4種電鍍方式
客戶對(duì)連接器的關(guān)注點(diǎn)
用戶在選擇連接器時(shí),既要考慮性能要求又要考慮因素。性能上必須滿足系統(tǒng)電氣設(shè)備的要求,經(jīng)濟(jì)上必須符合價(jià)值工程要求,在選擇連接器時(shí)主要從以下五個(gè)方面考慮:
連接器的接口
電氣性能
端接方式(電纜、印制電路板、面板、微帶、表面貼裝等)
對(duì)電纜連接器要考慮適用的電纜、安裝方法(裝接式和壓接式)
對(duì)印制板連接器要考慮焊腳尺寸、
機(jī)械構(gòu)造及鍍覆(軍用、商用)
應(yīng)用場(chǎng)合(產(chǎn)品應(yīng)用時(shí)的關(guān)鍵點(diǎn))
RF連接器根據(jù)功能可分為三個(gè)部分:
接口部位(也即連接機(jī)構(gòu))
連接器的接口通常由它的應(yīng)用所決定,但同時(shí)要滿足電氣和機(jī)械性能要求。
中間過渡部位
在滿足電氣性能和可靠性的同時(shí)結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)潔。過渡部位尺寸主要由接口及外部安裝決定。
外部安裝部位
也即連接器的端接方式。有印制電路板、電纜、面板、微帶、表面帖裝等,端接部位滿足電氣及可靠性的要求。
接口部位(連接機(jī)構(gòu))
以下五種類型是連接器常用的連接機(jī)構(gòu)。
螺紋連接
螺紋連接較慢但是可靠(特別是在劇烈的振動(dòng)環(huán)境下),使用系列如SMC型、SMA型、TNC型、N型、UHF型、7/16型等,要注意的是每個(gè)系列螺母最大扭力矩。因?yàn)槁菁y連接穩(wěn)定可靠,它適合在測(cè)試設(shè)備,軍用和電信設(shè)備中應(yīng)用。
卡口式連接機(jī)構(gòu)
卡口式連接機(jī)構(gòu)用在要求連接可靠且快速插拔中,多用在測(cè)試設(shè)備和軍用設(shè)備中,使用系列如BNC型和C型。
推入式連接
推入連接它允許非??斓慕雍虾头蛛x,這種機(jī)械結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是可靠,常用于小型連接器,例如:MMCX、MCX、SMZ、SMB和SSMB系列。
滑入式連接機(jī)構(gòu)
這種機(jī)構(gòu)是經(jīng)常應(yīng)用在不同的多端型連接器中,如:BMA和C4,它常用來做印刷電路板(PCB)上和多路系統(tǒng)的連接。
推入自鎖式連接
這種連接結(jié)構(gòu)有一種獨(dú)特的自鎖方式,它插拔時(shí)如滑入式連接一樣快速方便,但又非常可靠,當(dāng)它自鎖時(shí),即使拖拉線纜也不會(huì)解鎖,推入式自鎖通常在高密度安裝的小型連接器上,如:1.0/2.3,1.6/5.6系列,它插拔迅速而鎖定可靠。
外部安裝部位
連接器與外部元件的連接方式主要有:
與電纜連接
與PCB(平行feed-through)焊接
與另一個(gè)連接器相連,如轉(zhuǎn)接器。
與腔體組成另一元件,如功分器、衰減器等。
與電纜內(nèi)導(dǎo)體的固定
通常有三種安裝方式:插入式、焊接式、壓接式
插入式
電纜的內(nèi)導(dǎo)體必須與連接器內(nèi)部接觸。這可以通過將電纜內(nèi)導(dǎo)體直接插入連接器內(nèi)導(dǎo)體中。插入式是一種不牢靠卻快速的固定方式,適合于對(duì)可重復(fù)性電氣性能(通常要求連接器在GHz范圍內(nèi))有要求的地方。與其它方法相比,這種接觸方法不受高溫影響,且?guī)缀跻膊皇芪灰朴绊憽?/p>
焊接式
焊接是一種通常用于半剛性電纜和小型柔軟電纜固定的技術(shù)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是接觸電阻低。盡管非??煽浚墒呛附邮且环N緩慢的固定方法。它需要細(xì)心操作。當(dāng)焊接的時(shí)候,在電纜絕緣體上的溫度影響較大,另外,過多的焊接熔化物可能在表面形成小的珠子。焊接過程中適當(dāng)?shù)恼麧嵤潜匾摹?/p>
壓接式
這種安裝方式是在連接器內(nèi)導(dǎo)體上開孔,電纜內(nèi)導(dǎo)體插入后用硬度接鉗壓緊。此種安裝方法連接可靠,和合于野外作業(yè)。
與電纜外導(dǎo)體的固定
外導(dǎo)體可以以多種方式與電纜相連。主要有裝接式、壓接式、焊接式三種。
⑴焊接式:將外導(dǎo)體焊接到電纜上。這種方法適用于半鋼或半柔電纜的固定。采用低溫焊接是為了保證良好的機(jī)械接觸和電接觸,特殊工具的使用可以保證焊點(diǎn)的質(zhì)量。
⑵壓接式:一般用于外導(dǎo)體為編織層的軟電纜壓接。這種安裝方便快速,產(chǎn)品質(zhì)量一致性好,但需專用工具且不易維護(hù),對(duì)壓接套要求強(qiáng)度和塑性都能滿足。
⑶裝接式:一般用于大電纜和外導(dǎo)體為銅管的電纜。與電纜的固定靠緊固螺母與外殼旋緊,不需專用工具,但相對(duì)來講零部件較多、裝配較慢。
面板固定
當(dāng)要從安裝底盤引入或引出連接時(shí),連接器、轉(zhuǎn)接器、電纜組件就要經(jīng)過面板。將連接器、電纜或轉(zhuǎn)接器固定到面板上的技術(shù)叫做面板固定技術(shù)。幾種比較常用的方法:分隔模式(俗稱穿墻安裝包括螺紋安裝),法蘭固定。
穿墻安裝
分隔模式適用于穿墻的固定,用螺紋將連接器固定起來。為了防止連接器的的轉(zhuǎn)動(dòng),安裝部位一般做成“D”形,一般應(yīng)用于防止震動(dòng)的場(chǎng)合。
法蘭安裝
分為兩孔和四孔安裝,面板上中間的孔是沒有螺紋的只供內(nèi)導(dǎo)體或外殼通過,這種固定方式的連接器可以互換。
在面板和連接器間增加密封圈的為密封連接器,但并不是嚴(yán)格意義上的密封連接器,只能說是防塵連接器。
印制電路板安裝
具有焊接腳的連接器通常應(yīng)用在PCB板上。連接器的引腳穿孔后焊接。
另一種安裝方式是表面貼裝(SMT)。這種方法不依靠法蘭,只是安裝時(shí)在印制電路板的一側(cè)進(jìn)行,將連接器的內(nèi)外導(dǎo)體一次性的焊接到線路板上。該類連接器可滿足高密度大容量安裝的需要。
連接器材料和涂覆
材料:
鈹青銅
鈹青銅具有更好的電氣性能和熱傳輸性能,鈹青銅可以通過熱處理的方法獲得長(zhǎng)期優(yōu)良的彈性特征,但是鈹青銅比其他的材料都昂貴,一般用做接觸材料。機(jī)加工性能優(yōu)于紫銅但劣于錫磷青銅。
鈹青銅用于以下連接元件:插孔(接觸孔)、彈性插針和殼體。QBe2-Y。
錫磷青銅
由于錫磷青銅具有一定的柔軟特性,使成為其它各種銅合金的代替品,當(dāng)生產(chǎn)預(yù)算不允許或者電氣性能不一定要求使用鈹青銅時(shí)可以用錫磷青銅來代替。
錫磷青銅可用于以下連接元件:較大的插孔,彈回接觸或者外導(dǎo)體。QSn-6.5-0.1。
黃銅
黃銅是一種質(zhì)地柔軟、導(dǎo)電性好且易于機(jī)械加工的材料,由于加工起來比較容易它被稱之為“自由切削的黃銅”,但氨、強(qiáng)酸會(huì)對(duì)其產(chǎn)生侵蝕,一般在其表面都要涂上金、銀、三元合金或者鎳這樣提高了它的耐腐蝕性能和強(qiáng)度。
黃銅一般用于加工以下連接元件:連接器的外殼、外導(dǎo)體、插針等。HPb59-1,H62。
鋁合金
鋁一般都是使用鋁的合金(硬鋁2A12-HX8),它質(zhì)地較輕且具有良好的機(jī)械加工性能,由于價(jià)格相對(duì)便宜,在滿足要求時(shí)它會(huì)成為一些貴重金屬(黃銅、不銹鋼)的替代品,缺點(diǎn)是熔點(diǎn)很低限制了在高溫環(huán)境下的使用。
硬鋁2A12-HX8可用于以下連接元件:連接螺套、壓緊螺套、護(hù)套等。
聚四氟乙烯
聚四氟乙烯是一種氟化塑料,對(duì)大多數(shù)元素都具有惰性,但它會(huì)被堿性物質(zhì)所破壞,它具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性能(-200°C—250°C)和不易燃的性能,在高于327°C時(shí)開始熔化。幾乎不受頻率和溫度的影響,而且彈性系數(shù)較低,因此常用作為絕緣子的材料
電鍍:
根據(jù)不同的要求可以有不同的電鍍方法,電鍍要完成以下功能:
給導(dǎo)體好的電傳導(dǎo)和熱傳導(dǎo)性能。
防止材料表面被氧化、腐蝕。
提供好的接觸性能。
提高表面耐磨性能。
提供一個(gè)好的傳導(dǎo)層。
提供優(yōu)良的交調(diào)性能。
電鍍一般有以下選擇:
鍍金(gold)、鍍銀(silver)、鍍鎳(nickel)、三元合金電鍍(potargen)。
鍍金:在鎳底層上鍍金,有以下優(yōu)點(diǎn)
良好的可焊接性能。
極好的耐腐蝕性能。
低的接觸電阻。
鍍金不足之處是成本太高,鍍金表面還是有一些弱的電磁性。
鍍銀:
表面鍍銀比鍍金要便宜并且表面更硬一些。它有極好的電和熱傳導(dǎo)性能,所以銀是非常好的電鍍材料。鍍銀表面有很好的焊接性能。并且銀很易成型,有最小的接觸電阻,在空氣和水中有良好的耐腐蝕性能。缺陷就是銀在有氫硫化物的空氣中會(huì)緩慢形成一層氧化膜,表面的光澤會(huì)因鈍化而失去。
極好的電傳導(dǎo)性能。
良好的耐腐蝕性能。
低的接觸電阻。
良好的焊接性能。
不足之處就是鍍銀表面比較容易因氧化而失去光澤。
鍍鎳:
鍍鎳表面比鍍金表面要硬一些,并且有較好的延展性、外觀美觀。在射頻應(yīng)用中,鍍鎳常應(yīng)用在外殼表面上。通常鍍鎳還作為鍍金等貴重電鍍材料的底層。
極好的耐腐蝕性能。
極好的耐磨性能。
鍍鎳表面有弱的電磁性
三元合金電鍍
三元合金是一種鍍層材料,它是由銅、錫和鋅組成的合金。它可以代替鎳作為鍍層。因?yàn)槠渚哂懈玫碾娦阅芎湍透g性能。在傳輸系統(tǒng)中(如:基站)接觸區(qū)域的非磁性對(duì)互調(diào)的影響十分大。三元合金的性能接近于銀,它的互調(diào)水平<—155dBc。