毫米波射频同轴连接器的结构研究

发布时间：2020-05-29 17:41

【摘要】：近年来,中国高新技术产业在政策的支持下发展势头强劲,对通信技术的要求也越来越高,毫米波波段作为较新的频谱资源具有广泛的应用前景。毫米波射频同轴连接器是工作频率在30GHz以上的精密连接器,传输的信号质量高、抗干扰能力强,具有宽带宽、窄波束的特点,常用于无线通信、航空航天等领域。目前,由于基础理论研究、设计经验和制造技术积累不足等原因,国内毫米波射频同轴连接器的研发水平与国际领头企业还有不小的差距。本文对一款毫米波射频同轴连接器的结构进行了深入的研究。首先,通过材料力学理论对连接器内外导体的悬臂梁模型进行了理论上接触正压力分析,接着通过静力学结构有限元仿真得到了该模型在插拔过程中的接触正压力及应力云图。另一方面,根据同轴线微波传输理论及毫米波射频同轴连接器的设计原则、设计方法对连接器模型进行了结构对高频信号传输性能的影响因素分析,对连接器的截止传输频率、特征阻抗、错位补偿尺寸以及绝缘支撑的尺寸进行了计算,并对产品的插入损耗和累计回波损耗进行了理论计算,在此基础上对毫米波射频同轴连接器模型进行了高频传输性能的有限元仿真,得到了插入损耗和累计回波损耗的大小。最后分析了连接器的关键尺寸绝缘支撑槽深对S参数的影响,得到了在工作频段内不同槽深的连接器的S参数曲线,结合加工能力现状及S参数曲线,给出了绝缘支撑槽深尺寸的最优范围,得到了更好的高频传输性能参数。本文通过理论分析和模拟仿真验证了该连接器的各项性能指标,连接器机械性能及高频传输性能表现良好,研究结果均符合毫米波射频同轴连接器的插拔力标准及高频信号传输性能要求。
【图文】：

专利申请,数量变化,技术,连接器

随着企业对生产制造的高效率和低成本的要求越来越严格，在ＰＣＢ连接器逡逑应用领域，，一般都尽量减少管脚式连接器的使用。国内表贴技术相关的专利申请逡逑及授权如图１－１所示：逡逑专利数量逦＿鳗杈逦＿镇逡逑ｌ？ｆｌ逦逡逑４？————．．．—１逡逑４６邋逦■逦邋Ｍ邋ｆｔ邋卜逡逑｜｜１｜１逡逑，＾ｒ－．ｎｎｎ＾Ｈｌ邋１．邋ｉ邋Ｉ邋ＩＩ邋ｉｌ邋１１邋Ｌ邋，１逡逑ｍ邋ｉｍ邋ｌｍ邋ｔｔｈ逦ｍｉ邋ｉｍ邋ｕｉｉ邋ｍｕ邋ｍｉ逦ｉｍ邋：ｔ；＜邋年长逡逑图１－］历年来国内表贴技术相关的专利申请及授权数量变化逡逑７逡逑

地图,贴装,显示表,地图

逦ｗ邋Ｉ逡逑图１－２显示表面贴装技术关搖字分布的科技地图逡逑由图１－１可知，２００９年表面贴装技术开始了发展迅猛的势头，专利申请和授逡逑权增加趋势同样非常快；而２０１４年，专利申请和授权的数量进入了爆发式增长逡逑阶段。图１－２是显示表面贴装技术关键字分布的科技地图。该地图以较为直观的逡逑形式展现了科技关键词的密度，关键词出现的频率与它在科技地图显示的高度成逡逑正相关。从图１－２中可以看出，射频连接器，ＰＣＢ，天线、模块、电路代表了表逡逑面安装技术的三个高峰。它还反映出表面安装的射频连接器技术是表面安装技术逡逑的高度聚焦的部分。表面贴装技术不仅降低了生产成本，还有助于生产单位简化逡逑生产工艺流程，提高工艺水平，保证焊接质量，因此这种技术己经广泛用于民用逡逑广品和车用广品。逡逑８可靠性研究逡逑某单位统计了十年来的所有的质量技术归零问题的数据，其中由元器件的失逡逑效而产生的各种系统的失效或故障现象占总体的７５％，其中电连接器失效导致逡逑的系统失效或发生故障占５２％。电连接器可靠性较差是由多种因素导致的
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH16

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