射频电缆组件装配工艺

邓利 贵州航天电子科技有限公司

1.引言

在实际工程应用中，射频连接器与电缆的装配一般分为焊接和压接两种：焊接方法是将电缆芯线与连接器内导体，电缆外导体与连接器内导体用焊料焊接在一起；压接方法是对压套施加径向力，使压套产生向内的微量变形，从而压紧电缆。具体加工过程中先将轴套与屏蔽层焊接，焊接后切割电缆介质，修建芯线，焊接内导体等过程。

2.焊接原理

钎焊是现代焊接技术的三大主要组成部分之一，钎焊与其它两类焊接技术（熔焊与压焊）之间，虽有共同之处，但存在本质的差别。钎焊与熔焊和压焊相比，主要有下列不同之处：钎焊时虽有钎料熔化而母材保持固态，钎料的熔点低于母材熔点，熔化的钎料依靠润湿和毛细作用吸入并保持在母材间隙内，依靠液态钎料与固态母材间的相互扩散形成冶金结合。

2.1 钎料选取

钎料是钎焊过程中加入的一种金属或合金，它们的钎焊温度在液相线温度以上。钎料在钎焊过程中起着非常重要的作用。钎料是钎焊时的填充材料，钎焊件依靠熔化的钎料连接起来，钎料自身的性能及其与母材间的相互作用在很大程度上决定了钎焊接头的性能，因此钎焊接头的质量主要取决于钎料。

2.2 钎焊过程

在焊接过程中，焊接的温度和焊接时间的把握异常关键。若焊接时间过短。焊接升温慢，焊剂与氧化物未反应完全，反应产生的气泡还未来得及排出，焊剂与氧化物反应的产物还夹杂在焊点中，这些气泡和反应物被包裹在焊锡中将会影响高频信号的传输。若焊接时间过长，焊接升温快，将会错过焊剂最佳的活化温度，焊剂来不及完全反应就挥发了，同样会影响焊接的质量。

3.电缆组件装配

电缆组件制作采用的同轴电缆只有外部导体和内绝缘层之间匹配紧密，才能达到所需的电气和机械性能。而同轴电缆的制作过程会使内部内绝缘层在压缩和拉伸力作用下产生形变。在电缆制作后的几周内，初始不均匀的应力倾向于通过冷塑变形均匀化，这种变化会导致电缆芯部内绝缘层缩进电缆内。若已成为电缆组件的电缆出现这种情况，会在电缆与连接器的连接界面处产生一定空隙，这一空隙将使驻波比增加。因此在下料后必须先消除同轴电缆的这种应力，再进行后续制作。

4.装配中的主要问题及解决方案

4.1 相位控制

电气长度是组件相位的决定因素。要时N个单元的电缆组件（N≥2）具有一致的相位，则要使其具有一致的电气长度，影响电缆电气长度的因素有电缆机械长度、绝缘介电常数、环境温度和电缆弯曲等，在理想的介质状态及相同的环境温度及弯曲条件下若能保证电缆的机械长度一致就能够确保一致的电气长度，但是电缆在制造过程中存在不可避免的介质不均匀性，这种不均匀性既有绝缘材料本身的因素如含有杂质气孔等，也有电缆介质结构、制造工艺等因素。因此，仅靠保证机械长度一致还不能完全保证其电长度一致，组件长度越长这种相位不一致性越明显，还需要运用各种测试手段进行辅助加工。

4.2 剥头控制

当连接器和电缆选定后，影响组件整体性能就是装配过程。对经过高低温循环并常温放置48小时的电缆进行剥头时要严格控制电缆剥头尺寸。由于电缆下料时难避免造成电缆内外导体的变形，在剥头时应比设计剥头尺寸多剥5mm，再针对多余的芯线进行修剪。国外通常采用专用剥头设备通过计算机对剥头尺寸进行严格控制。在没有专用设备的情况下，为确保剥线端面的平整与尺寸精度，针对与电缆较短且电性能指标要求高的情况下可利用车床进行剥线。电缆较长时，利用车床剥头易发生扭绞，可利用端面旋切工具进行剥线。在没有这些工具的情况下，就需要手工剥头，这对操作人员的技术是极高的，有时需要多次反复。

4.3 焊接控制

连接器内导体的焊接通常采用25W电烙铁，除了保证焊接本身的质量外，连接器的高抗补偿间隙是内导体焊接中重点考虑的问题，若此间隙尺寸不能有效地控制将会导致电缆组件驻波增大的问题。焊接中采用专用的隔片来保证此补偿间隙的尺寸。焊接前将同轴电缆芯线修剪到设计尺寸，套上隔片后将芯线装入内导体，水平顶在定位工装上进行焊接。焊后修平焊点，取下隔片。

外导体焊接时，选用合适的焊接烙铁头，先用烙铁加热焊接部位，并迅速加上焊锡丝，焊接时间不应超过5秒钟。过长的焊接时间会损坏电缆介质，根据前面的分析介质的改变不仅会影响电缆组件的驻波和耗损还会影响到组件的相位参数。若5秒钟之内未完成焊接，则应停止操作直至焊接部位冷却后再进行焊接。

5.结束语

通过采取完善的工艺措施，制作出合格的射频电缆组件。

[1]高建平，电磁波工程基础，西安，西北工业大学出版社，2008.

[2]丁娜，浅谈射频同轴电缆组件的构成与设计，机电工程技术，2011.