CN102544680A - 一种改善微波器件无源互调的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种改善微波器件无源互调的方法，将存在于微波器件各组件相互组合面上的金属氧化物去除，并覆盖上一层表面任意两点接触电阻小于20mΩ且耐腐蚀的替代物质层，微波器件各组件相互组合面上的金属氧化物的处理工艺可以使用导电氧化处理，如铬酸盐处理方法。所述铬酸盐处理方法的基本工艺流程如下：化学除油-水洗-脱脂-出光-刷洗-铬酸盐处理-水洗-吹干-烘干。本发明改变了MIM结构，将本发明MIM结构中的绝缘物质(金属氧化物)去除，然后形成具有导电性和耐腐蚀特性的膜，所以可以在较差的表面光滑度情况下提高微波无源器件的无源互调性能，兼顾成本、工时、能耗。

Description

一种改善微波器件无源互调的方法

【技术领域】

本发明涉及一种涉及微波器件领域，特别涉及一种改善微波器件无源互调的方法。

【背景技术】

微波无源器件包括外壳、连接器、盖板。在现代通信系统中，当两个或两个以上频率的微波信号在微波无源器件中相遇时，就会产生无源互调失真。微波无源器件如天线、电缆、滤波器、合路器、双工器、耦合器等，由于不可靠的机械连接，使用带磁滞特性的材料，接触面污损等原因，不同频率的信号在器件连接处非线性混频，产生不同幅度的互调产物，而这些互调失真信号又表现为通信频带中的干扰信号，使系统的信噪比下降，严重影响通信系统的容量和质量。随着微波无源器件集成度提高、输入功率增大、频谱使用越加紧密，无源互调问题越来越引起人们的重视。

将导致无源互调的原因进行细分，则可以归纳为材料非线性和接触非线性。材料非线性即是微波无源器件中使用了带磁滞特性的材料比如镍、铁等。接触非线性主要存在于微波无源器件的各组件相互组合面上(如连接器与外壳接触面，外壳与盖板接触面，连接器与盖板接触面等)，这种接触面的结构可以称之为MIM(Metal-Insulator-Metal，即金属-绝缘体-金属)结构，MIM结构的非线性导电原理主要是量子隧穿过程和热电子发射过程。

现有技术中，针对接触非线性，通常的解决方法是提高微波无源器件各部件的接触面的光滑度，在微观层面增加接触面积，减少传输电阻；或者使用电镀工艺在微波无源器件表面镀上良导体，比如铜、银、金。但是这两种表面处理方式都会增加很多成本，且延长加工周期。

在2011年2月，西安交通大学学报，第45卷，第2期的，“金属波导连接的无源互调非线性物理机制和计算方法”，提出了这样一种方法：将波导连接当做MIM结构，使用MIM结构建立电路模型，最终得出波导之间的接触压力越大，各阶PIM(无源互调)越小，PIM阶数越高，载波功率之比对其影响越大。从中，我们可以得到通过改变表面光滑，增加接触压力，减少PIM功率，以此来减小PIM。

其实，破坏MIM结构即可改善微波器件无源互调，而MIM(Metal-Insulator-Metal)结构中的Insulator即绝缘物质是改善无源互调的关键。而在现有技术中，却没有记载通过去除MIM结构中的这层绝缘物质来改善无源互调的相关文献。这层绝缘物质在使用铝合金为主要材料的微波无源器件中主要成分为氧化铝(AL₂O₃)。以其他金属原料为主的微波无源器件也是同理，在表面会形成一层金属氧化物。无论是机加工工艺还是压铸工艺等等，金属材料表面在空气中都会形成这层氧化物。这层金属氧化物可以提高微波无源器件的耐腐蚀性能，但这层金属氧化物的热传导性很差，常温状态下不导电，会恶化微波无源器件的无源互调性能。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题，在于提供一种改善微波器件无源互调的方法，它将金属氧化物绝缘层去除，改善表面光滑度，并覆盖上一层导电性良好、耐腐蚀的替代物质层，能够提高微波无源器件的无源互调性能。

本发明是这样实现的：

本发明一种改善微波器件无源互调的方法，将存在于微波器件各组件相互组合面上的金属氧化物去除，并覆盖上一层表面任意两点接触电阻小于20mΩ且耐腐蚀的替代物质层。

进一步的，微波器件各组件相互组合面(如连接器与外壳接触面，外壳与盖板接触面，连接器与盖板接触面等)上的金属氧化物的处理方法为导电氧化处理方法，它将在微波器件表面形成厚度小于0.5微米的无色或彩虹色膜层(即一种替代物质层)。所述导电氧化处理方法具体包括如下步骤：

步骤10、将微波器件浸没在清洗液中进行化学除油，然后取出依次进行热水洗和冷水洗；

步骤20、将微波器件浸没在碱性清洗剂中进行脱脂；

步骤30、将微波器件放入脱氧剂中消除表面氧化层，然后取出依次进行热水洗和冷水洗；

步骤40、将微波器件放入导电氧化相关溶液进行导电氧化处理；

步骤50、将微波器件取出后依次进行热水洗和冷水洗，然后进行吹干，然后进行烘干。

进一步的，所述导电氧化处理方法为铬酸盐处理方法。

本发明具有如下优点：

本发明的方法，将存在于微波器件各组件相互组合面(如连接器与外壳接触面，外壳与盖板接触面，连接器与盖板接触面等)上的金属氧化物去除，改善表面光滑度，并覆盖上一层导电性良好、耐腐蚀的膜；本发明改变了MIM结构，将本发明MIM结构中的绝缘物质(金属氧化物)去除，然后形成具有导电性和耐腐蚀特性的膜，所以可以在机械加工精度不高的情况下提高微波无源器件的无源互调性能，兼顾成本、工时、能耗。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明铬酸盐处理方法的流程示意图。

【具体实施方式】

请参阅图1所示，对本发明的实施例进行详细的说明。

本发明一种改善微波器件无源互调的方法，重点在于将存在于微波器件各组件相互组合面上的金属氧化物去除，并覆盖上一层表面任意两点接触电阻小于20mΩ(即导电性好)且耐腐蚀的替代物质层。

本发明微波器件各组件相互组合面(如连接器与外壳接触面，外壳与盖板接触面，连接器与盖板接触面等)上的金属氧化物的处理工艺可以使用导电氧化处理，如铬酸盐处理方法。所述铬酸盐处理方法的基本工艺流程如下：化学除油-热水洗-冷水洗-脱脂-出光-热水洗-冷水洗-铬酸盐处理-热水洗-冷水洗-吹干-烘干。

结合图1，具体步骤如下说明：

1.化学除油：将微波器件浸没在强力清洗液中约2分钟，温度为25°-45°，当有密集小气泡时应立刻取出。

2.热水洗：将微波器件取出后在40°-60°的水中浸洗。

3.冷水洗：将微波器件取出后在常温流动水中冲洗。

4.脱脂：将微波器件浸没在铝材碱性清洗剂P3-Almeco 18中，时间为5-10分钟，温度为40°-45°。

5.出光：将微波器件放入Deoxidizer 395H表面调整剂中(Deoxidizer即脱氧剂)，温度为室温，时间为0.5-8分钟，直到消除表面氧化层。

6.热水洗：将微波器件取出后在40°-60°的水中浸洗。

7.冷水洗：将微波器件取出后在常温流动水中冲洗。

8.铬酸盐处理：即将微波器件放入铬化槽，使微波器件浸没铬酸盐溶液，在铬酸盐溶液中抖动零件1～2次，时间为2-5分钟，温度为40°左右，酸碱度按需调节。

9.热水洗-冷水洗-吹干-烘干：微波器件取出后在40°-60°的水中浸洗，再取出在常温流动水中冲洗；水洗后必须用压缩空气吹干；然后放入烘箱中烘干封闭，温度为50°-60°，时间为5-15分钟。

现有技术中，以使用铝合金原料，并采用压铸加工工艺的微波无源器件为例。

由于压铸工艺可以保证批量生产效率，大幅降低能耗，并减少成本，在微波无源器件生产中使用较多。压铸工艺理论上可以达到0.8的光洁度，但并非微波器件的所有表面都能达到0.8，且考虑成本，压铸件的常用光洁度为3.2。完成完整压铸工艺流程的微波无源器件，批量互调性能达到

的比例小于10％。只有对铸件做精加工或电镀才可实现优化，但是在成本、工时、能耗上都不经济。

将铝合金铸件使用本发明的方法，即可去除各种污渍、金属氧化物，改善表面光滑度，又在表面形成一层络酸盐转化膜，具备导电性和耐腐蚀性。批量互调性能达到

的比例大于95％，可以兼顾成本、工时、能耗。

因此，使用本发明的方法，并配合金属表面精加工和电镀工艺，将使低互调性能微波器件的成本大幅降低，工序亦简单。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (3)

1.一种改善微波器件无源互调的方法，其特征在于：将存在于微波器件各组件相互组合面上的金属氧化物去除，并覆盖上一层表面任意两点接触电阻小于20mΩ且耐腐蚀的替代物质层。

2.根据权利要求1所述的一种改善微波器件无源互调的方法，其特征在于：微波器件各组件相互组合面上的金属氧化物的处理方法为导电氧化处理方法，所述导电氧化处理方法具体包括如下步骤：

步骤10、将微波器件浸没在清洗液中进行化学除油，然后取出依次进行热水洗和冷水洗；

步骤20、将微波器件浸没在碱性清洗剂中进行脱脂；

步骤30、将微波器件放入脱氧剂中消除表面氧化层，然后取出依次进行热水洗和冷水洗；

步骤40、将微波器件放入导电氧化相关溶液进行导电氧化处理；

步骤50、将微波器件取出后依次进行热水洗和冷水洗，然后进行吹干，然后进行烘干。

3.根据权利要求2所述的一种改善微波器件无源互调的方法，其特征在于：所述导电氧化处理方法为铬酸盐处理方法。

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