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一种高性能射频电缆组件的开发模式

更新时间:2009-03-28

1 引言

SMA型射频同轴连接器具有体积小、频带宽、机械性能优越、可靠性高等优点,是应用最广泛的射频同轴连接器,它大量应用于微波通信、航天航空、武器系统及微波测量等领域。随着我国电子技术和空间技术的发展,整机系统日趋小型化,连接器的安装空间越来越小,对连接器的要求却越来越高。本文所述的SMA-JW3506/JW3506-230射频电缆组件不但能满足系统的使用可靠性要求,并且能够很好满足系统对电压驻波比、插入损耗等的要求。该产品的研制生产,不仅满足客户的需求,而且为研制生产高性能射频电缆组件积累了宝贵的经验。

2 研制过程

2.1 产品主要性能指标

1) 二端连接器为SMA弯头连接器,高度不得超过11.5mm;

甲洛洛准备走了,登子拿着煤油灯送,刚才进门的过道上,密密麻麻地布满了打屁虫,少说也有几百只,甲洛洛心里有些发毛,连个下脚的地方都找不到。登子笑着:我们家借宿的太多了。甲洛洛也呵呵地笑:是啊,你也够辛苦的,养这么大一家子。

沃尔夫冈·阿玛多伊斯·莫扎特(Wolfgang Amadeus Mozart,1765-1791),出生于罗马帝国时期的萨尔斯堡,是欧洲举世闻名的古典主义音乐作曲家。他出众得音乐天赋从少年时代就展现出来。“莫扎特一生作品极其丰富,他创作出的音乐作品涉及了多种体裁,其中的18首钢琴奏鸣曲节奏欢快、旋律优美、和声大方简洁、有着欢快明朗的情绪,使整首曲子都洋溢着青春的朝气,让人听后仿佛进到了一个无忧无虑的“桃花源”,而其中的K330就是非常著名的一首。

2)性能指标:

①频率:DC-18GHz;

②绝缘电阻:≥1000MΩ;

③耐电压:≥500V;

(1)对单头产品的仿真,三维仿真模型见图5,仿真结果见图6。

在古希腊,城邦就是人开启公共生活的公共空间,人以此为契机在一个公共、开放的环境中交流与行动,人的文化和精神诉求得到满足,人的意识和肉体发展在城邦的孕育下呈现勃勃生机。亚里士多德称:“人是天生的城邦动物”。人的生命存在离不开社会活动的参与,人的生存发展始终与城邦紧密相连。人在城邦生活中自由地发表言论,积极追求至善的德性。在古希腊,长期的战争环境要求每一个公民必须具备强健的体魄,能加入到保卫城邦的战争中,斯巴达的儿童从七岁起就由国家抚养,每一个人都进行体育教育和军事训练。也正因如此,公民意志得以凝结成强大的力量,保护自身,保护家园,人的日常生活得以有序地进行。

3)组件长度为230mm,电缆外径不得超过Φ3。

2.2 任务分解

1)根据要求,SMA弯头连接器高度不得高于11.5mm。对行业内现有产品复查,高度达到16mm,不满足要求。必须重新考虑其轴向长度。

2)工作频率达18GHz, VSWR≤1.35。目前,公司没有这种高性能弯头连接器的设计。

在十八大对中国特色社会主义道路进行的新界定中,把“五位一体”总布局(建设社会主义市场经济、社会主义民主政治、社会主义先进文化、社会主义和谐社会、社会主义生态文明)和促进人的全面发展放在了一起。总布局是社会的全面发展,社会的全面发展和人的全面发展互为因果,互相促进。

3)根据双弯头连接器公式:       ,可以计算出单个弯头连接器的VSWRmax=1.16,对于弯式连接器而言这是相当苛刻的指标。

2.3 设计思路

1)为满足轴向高度不大于11.5,我们进行了如下2方面的改进。

我立马从窗户上逃走,这事我常干,窗户下面有一个小平台,刚好可以接住我,死不了。可是许飞那个兔崽子以为我要自杀,急吼吼冲过来拉我,却笨手笨脚地绊了脚,身体向前扑,把半跨在窗台上的我直接给推了下去。

(1)调整六角螺套的长度,由8.5mm调整到7.5mm;

碎片化信息在机器学习处理下成为知识库中的知识。现在问题是学习者获取的碎片化信息往往难以构成一个比较合理的语义关系图。例如学习者接触到“flower”时候,但是很长一段时间内也一直没有出现关系密切的“leaf”,机器学习的规则应能发现此问题并自动增补关系密切的知识变量。

(2)减少了轴向腔体的长度,有16.5mm缩短至11.5mm;

1.职责不清。目前公职律师的业务范围基本上与法制机构职责重叠,公职律师与法律顾问、其他税收法制人员之间的关系有待理顺,职责划分、管理架构需进一步明确。

通过组件的测试数据来看,VSWR有的实测值大于仿真值,有的却小于仿真值。其主要原因:

2)本课题关键点是在18GHz时, VSWR≤1.35。由于灌胶产品在弯式连接器的使用频率低于18GHz,一般不用于频率在16GHz以上产品的设计。所以在此产品的设计初期,我们没有选择灌胶结构。这样对产品机械性能有一定的影响。为满足设计要求,我们根据自身经验的积累和外形尺寸的要求提出了4种结构。下面我们分析4种结构的优劣。

  

图1 SMA-JW系列外形尺寸图

  

图2 SMA-JW3506外形尺寸图

3)结构分析

结构1:内导体没有倒刺,轴向上通过盖板来固定介质体和内导体。

(2)对于每一个不可避免的阻抗不连续,施加单独的共面补偿 。

劣:固定性不好,内导体端面位置不能固定,受焊点的影响较大。

结构2:根据结构1进行改进,加一挡圈固定介质体,内导体加倒刺,提高了产品的机械性能。但由于加了挡圈,在补偿处的尺寸发生显著变化,用HFSS软件经多次仿真都不能得到好的结果。

结构3:借用2.92系列的结构,介质体选择MPPO。

优:从仿真结构看来,效果很好,完全满足要求。

劣:(1)在产品的装配过程中,发现介质体很难装配,且由于介质支撑强度不过,很容易形变。(2)另外由于MPPO的热变形温度为125°。而焊接内导体的烙铁或热风枪的温度远远超过125°,在焊内导体时,很容易将介质体损坏。

结构4:由于基本的方法都已经用到,还是不能满足要求。最大的原因还是在于电性能和机械结构的冲突。有没有另外的方法可以平衡二者的关系。

以2016年1月—2017年7月为时间段,选取我院收治的急性阑尾炎患者60例,均经手术病理确诊,其中男性32例,女性28例,年龄17~80岁,平均年龄(43.2±2.1)岁。其中18例就诊时存在右上腹轻微疼痛,临床症状明显者47例,且主要表现为进行性、阵发性脐周或上腹部疼痛加重,数小时后向右下腹转移,伴有腹泻、恶心、呕吐等,且少数伴发热症状。

根据射频连接器三项基本设计原则:

通过校内跨境电商创业基地,学生可以学习和掌握跨境电商一线的操作技能,这些技能是从任何书本都学不到的。通过跨境电商校内创业基地培养的学生,毕业后可以直接进入企业岗位。

(1)在同轴线的每一长度单元上,尽量保持特性阻抗一致。

在进行输出以前,还要设置相关的求解控制参数,包括计算时间控制(设为100 ms)、输出频率、沙漏控制类型、沙漏系数以及缺省设置。由LS-DYNA EXPORTE模块输出K文件,打K文件设置内存空间,以及为提高计算速度而适当进行质量缩放[6]的修改。设置K文件中的参数需要具有一定的理论基础,难度比较大,但是正确的设置会大大提高求解效率,缩短仿真时间,将复杂的仿真模型快速求解。

优:结构简单,性能理论可行

(3)最大限度地减少电气性能对机械公差的依赖。

为此,我们对结构进行全新的调整。首先内导体除了倒刺外,不增加台阶。其次将外导体拆分,使腔体的大小易于调整。其三维图见图3和图4。

鉴于以上的三种原因,我们特制定如下的改进措施,加大畜牧局档案管理工作的力度,把这项工作力争做到实处,取得应有的效果。

造成错误的教学模式主要是当前教学设备与教学的需要不匹配所导致的。在英语的日常教学活动中,传统的教学模式使得学生对英语的学习积极性下降。科技的发展不断地进步,教师们所配备的教学设备也应该随之进行改进。然而,很多教师仍然忽略了学生技能的培养,跟不上时代的潮流,无法利用多媒体的优势,如丰富的图片和文本。

  

图3 爆炸视图        图4 剖面视图

4) 仿真结果

首先从产品的结构来看,机械可靠性有较大的提高,且易于装配和焊接。

重点是宽频带高频性能是否满足。为保证产品的一致性、低容差敏感性。

我们对产品进行了三个方面的仿真。

④电压驻波比:VSWR≤1.35;

(2)对整个电缆组件的仿真,三维仿真模型见图7,仿真结果见图8。

⑤插入损耗:≤1.2dB;

(3)加公差进行仿真。

仿真结果比较理想,达到我们的预期目标。

  

图5 三维仿真模型

  

图6 仿真结果

  

图7 电缆组件三维仿真模型

  

图8 电缆组件仿真结果

5) 对插入损耗的考虑

因本电缆组件要求电缆的外径不得大于Φ3。且插入损耗≤1.2dB;由此得出要求的电缆为超低损电缆。根据筛选,我们选择GORE公司的微波电缆:CXN3506。根据插入损耗的计算公式和电缆插入损耗的大小,得到:插入损耗=0.2*2+2.87*230/1000=1.06,满足产品要求。

6)装配

(2)测试时连接器界面尺寸与模型的界面尺寸有偏差;

  

图9 电缆组件实物图

7)测试

通过对产品的测试,驻波比满足要求。测试结果见图10。

  

图10 驻波比测试图

原SMA-JW系列尺寸图,见图1和SMA-JW3506外形尺寸图,见图2。

(1)由于连接器模型尺寸与实际零件尺寸存在一定偏差,如零件的加工公差和装配过程中存在的公差等。

为验证产品正确性,我们装配了3根电缆组件,见图9所示。

(3)实际装配中产生的空气间隙无法在模型中体现;

(4)组件装配过程中,焊接内导体时焊锡溢出。

8)对策

针对上述原因,我们提出如下对策:

(1)通过仿真和实践的不断对比,掌握实际生产的情况,模拟出更为贴近真实情况的模型;

(2)对于不可避免的影响因素,在设计或装配时,要考虑通过工装或其他方法减少它带来的各种影响;

(3)严格管控质量,遵守工艺流程。

2.4 DPA分析

1)为了解产品真实的内部结构,我们对产品进行了DPA分析,DPA分析报告见表1。

 

表1 DPA分析报告

  

序号DPA项目DPA分析要求图片分析结果1镀层插针电镀要求Ep.Cu2Ni2Au0.8hd1、分析镀层均匀性、一致性2、分析镀层厚度,镀层最薄处是否满足镀层规格要求因设备精度达不到要求,无法完成此项要求无2公母配合切片分析1)分析配合性结构缺陷2)分析结构设计缺陷3)分析加工工艺缺陷4)分析不同厂家的互配性配合结构正常;结构设计符合标准要求;加工工艺无缺陷。3关键尺寸分析实测0.07mm,符合标准要求4残存物及部件损伤情况分析1、切片观察是否含有脏物或金属碎屑2、分析金属碎屑对短路的隐患3、分析焊点的状态;目视产品结构,外表无赃物和金属碎屑。焊点圆滑,熔融充分,电缆焊接可靠5失效器件DPA分析1、对接端尺寸不正确  不良品实测0.2mm,不符合0~0.08。对产品性能有重要影响。2、电缆剥线和焊接不良  1、在图示A处,可能短路;2、焊接时间过长,锡流入过多

  

5失效器件DPA分析3、内导体焊接不良  1、焊点过大,影响驻波性能;2、锡沿内导体外表流入过多;4、套筒压配不到位  套筒在压配时,没有和外导体1充分接触,影响插入损耗。6同行业器件的对比分析不涉及不涉及不涉及

合格样品通过DPA发现,能满足产品的使用要求。同时对不良样品进行了DPA分析,总结出各种失效模式。

2)举一反三

SMA-JW3506/JW3506-230电缆组件的开发成功,为客户另外5款产品的研制打下了坚实的基础。很快我们就将该产品的结构移植到余下5款产品上,获得良好的效果。

2、耕地监测。监测结果表明,2012年库区耕地1251037.52亩,2017年1240650.22亩,五年间耕地面积减少10387.30亩。库区新增耕地主要是由于土地整治开发将部分林地、园地、草地等地类改造成耕地类型,库区耕地面积减少的主要因素是建设占用和水库淹没。

 
宋德柱,杜如民
《机电元件》 2018年第02期
《机电元件》2018年第02期文献

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