CN103515825A - 一种射频同轴电缆的组装夹具及组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种射频同轴电缆的组装夹具及方法，所述夹具包括：上下两段组成的同轴装配孔，并保证所述下段装配孔的深度为公头插针长度与预留间隙之和；所述方法包括：使用所述夹具实现射频同轴电缆的组装。从而，本发明解决了射频同轴电缆组件组装过程中无法保证组装精度的问题。本发明通过装配夹具能够有效的保证关键尺寸，以及同轴电缆和插针的同轴度，使主要尺寸的保证可通过控制夹具关键尺寸给予实现，更便于焊接工人操作，并能进行高效的生产；同时大幅提高产品的一致性和产品的成品率。

Description

一种射频同轴电缆的组装夹具及组装方法

技术领域

本发明涉及射频同轴电缆技术领域，特别涉及一种射频同轴电缆的组装夹具及组装方法。

背景技术

射频同轴电缆组件是微波传输线中的一种。微波传输线的作用是传输微波能量或者信号。在高频情况下，金属的趋肤深度变小造成比低频高的多的传输损耗，同时信号的辐射能力也变的很强，其屏蔽也变得非常重要，所以微波传输线与低频传输线有着较大的区别。对于微波传输线，人们期望其低损耗、大带宽和低失真的传输信号，常用的微波传输线的有波导、微带以及同轴电缆等，其中同轴电缆由于具有传输带宽宽、色散小（失真小）、损耗低、体积小连接方便以及易于微带耦合的优点，所以在通信和雷达行业中有着非常广泛的应用。射频同轴电缆组件包括射频同轴电缆和射频连接器两部分，一段射频同轴电缆两端通过焊接或者压接连接射频连接器就组成了一根射频同轴电缆组件。射频同轴电缆的分类，按电缆的硬度可以分为：半钢性电缆组件、半柔性电缆组件、柔性电缆组件以及铠装电缆组件；按射频连接器的形式也分为：SMA电缆组件、SSMA电缆组件、N电缆组件、BNC电缆组件等；按同轴电缆外导体直径有：1mm电缆组件、2mm电缆组件、3mm电缆组件以及5mm电缆组件等。同轴电缆由内导体、绝缘体、外导体组成（有的在外导体外层有保护层），内导体连接信号，有单芯、多芯等形式；外导体起屏蔽信号的作用，有单层、多层等多种形式；绝缘体是同轴电缆的内外导体间的支撑介质，同时决定着射频同轴电缆的许多电特性和机械特性，一般采用聚四氟乙烯。射频连接器一般包括插针和插头两部分。插针与同轴电缆的内导体连接，插头与同轴电缆的外导体连接，组成射频同轴电缆组件。射频连接器的种类非常多，如BNC、N型、SMA、K型等，SMA由于其优良的性能成为经典的射频连接器，成为厘米波频率应用最广泛的连接器。本专利以SMA为例但同样适用于同结构的其他射频连接器。射频连接器示意图如图1所示。现有技术中射频同轴电缆组件的组装过程是：步骤一，先将射频同轴线缆剥出一定长度的芯线，要保证电缆端面平齐没有毛刺，且不能损伤内导体；步骤二，在插针的焊锡孔内填入一定量的焊锡，然后将插针焊接在射频同轴电缆的芯线上，要保证插针与电缆的同轴度，无多余焊锡外溢；步骤三，将插针装入插头，焊接电缆的外导体与插头连接处，要保证焊接处焊锡饱满光滑。组装示意如图2所示，但同时在组装过程中，如不能有效保证绝缘距离及同轴电缆和焊针的同轴度等关键尺寸将会直接影响电缆组件的驻波比等性能，驻波比过大将造成电缆性能下降或者产品指标不合格，进而造成返工或报废。一般要求电缆组件的驻波比小于1.2或者1.25（20GHz内）。

现有技术中电缆组装主要靠焊接工人手工卡尺测量控制其加工尺寸，并不使用装配工装，造成产品质量、产品成品率、产能取决于工人的熟练度和经验，往往造成产品一致性差、产品成品率不高和生产效率低。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明要解决了射频同轴电缆组件组装过程中无法保证组装精度的问题。

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种射频同轴电缆的组装夹具，具体包括：夹具体上垂直开设装配孔，所述装配孔由同轴上下两段组成，所述下段装配孔的最小圆周孔径与公头插针外径相应，所述下段装配孔的深度为公头插针长度与预留间隙之和，所述上段装配孔的最小圆周孔径与射频同轴电缆外径相应，所述上段装配孔的深度大于绝缘层外露长度，所述预留间隙为预留射频同轴电缆绝缘层端面与公头插针端面之间的间隙。

同时，本发明还提供了一种射频同轴电缆的组装方法，具体组装步骤如下：

剥离射频同轴电缆一端使芯线及绝缘层外露，所述芯线外露长度大于预留间隙，所述预留间隙为预留射频同轴电缆绝缘层端面与公头插针端面之间的间隙；

将公头插针的插针端向下放入下段装配孔中，将焊锡融化填入公头插针的焊锡孔中；在焊锡凝固时间内，将所述射频同轴电缆剥离端垂直插入上段装配孔中，保证绝缘层下端面与上段装配孔下端面贴合，使所述公头插针与所述芯线焊接；

待焊锡凝固后，从所述组装夹具中取出已焊接公头插针的射频同轴电缆，并将所述公头插针插入插头中。

与现有技术相比，本发明的上述实施方式具有以下优点：

本发明通过装配夹具能够有效的保证关键尺寸，以及同轴电缆和插针的同轴度，使主要尺寸的保证可通过控制夹具关键尺寸给予实现，更便于焊接工人操作，并能进行高效的生产；同时大幅提高产品的一致性和产品的成品率。

附图说明

下面结合附图对本发明的一些实施例进行说明。

图1为本发明射频同轴电缆组装夹具的半剖视图；

图2为本发明射频同轴电缆组装夹具的侧视图；

图3为本发明射频同轴电缆组装夹具局部剖视图；

图4为本发明射频同轴电缆组装夹具的多组示意图；

图5为本发明射频同轴电缆组装方法的组装示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例进行描述。

实施例一

如图1所示，本发明所涉及的一种射频同轴电缆的组装夹具，夹具体11上垂直开设装配孔，所述装配孔由同轴上下两段组成，所述下段装配孔12的最小圆周孔径与公头插针外径相应，所述下段装配孔12的深度为公头插针长度与预留间隙之和，所述上段装配孔13的最小圆周孔径与射频同轴电缆外径相应，所述上段装配孔13的深度大于绝缘层外露长度，所述预留间隙为预留射频同轴电缆绝缘层端面与公头插针端面之间的间隙。经过多次试验证明，当该间隙为0.3mm的时候，射频同轴电缆的信号传输最好。所以在进行射频同轴电缆和SMA接头焊针进行焊接时，需要保证射频同轴电缆芯线和SMA接头焊针有0.3mm的间隙。

需要说明的是，下段装配孔12具体形状可为异性孔，如：方孔、多边孔、星形孔等多种形式，只要保证孔中的最小圆周孔径与公头插针外径相应即可，同理上段装配孔13具体形状也可为异性孔，如：方孔、多边孔、星形孔等多种形式，只要保证上段装配孔的最小圆周孔径与射频同轴电缆外径相应即可，当然同时也可以采用圆孔，但异性孔的好处在于在装配过程中，有效减少了其装配孔孔壁与装配器件之间的接触面积，在有利于散热的同时，还可有效减少对射频同轴电缆及装配器件的表面划损。进一步如图3所示上段装配孔13可进一步细分为上下两部分31及32，其中下部分32的孔径要略小于射频同轴电缆外径，上部分31的孔径与射频同轴电缆的外径相应，并在31与32之间采用圆弧过渡结构33，在装配时镭射同轴电缆一端从上部分31放入，通过圆弧过渡结构33将更容易被导入到下部分32中，当同轴电缆外径进入32后，与下部分32外径可形成过渡配合关系，从而使同轴电缆在夹具中不易造成位移，从而提高后续焊接的精度。

考虑到以上夹具多为金属材料制成，而射频同轴电缆外皮为绝缘材料，而在使用时，需要将射频同轴电缆放入夹具中，为了使其卡具在使用过程中不因夹具装配伤及射频同轴电缆外皮，同时也更便于射频同轴电缆的放入，可将所述上段装配孔13为径向剖切1/2孔，其具体形式如图2中21所示。

同时，所述上段装配孔13与所述夹具11相贯处开设倒角14。以上倒角可使射频同轴电缆被更为顺利的导入上段装配孔13中，从而进一步增加装配速度，同时对射频同轴电缆外皮更好的给予保护。

进一步，可使所述下段装配孔12的底部中心处具有锥形定位孔15。以上锥形定位孔可在公头插针的插针端向下放入下段装配孔12时，起到很好的定位作用，需要说明的是，其锥形定位孔的深度仍应被算入下段装配孔12的深度中，因此，不论下段装配孔12在深度上具有何种结构，其下段装配孔的深度均应为公头插针长度与预留间隙之和。

以上夹具体底部还包括底座16，所述底座上开设定位螺纹孔或定位孔，所述定位螺纹孔或定位孔为通孔、沉孔或盲孔。以上结构主要是考虑到当多个装配孔同时设置于一个夹具体上时，为使夹具能在使用过程中更为稳固，可将底座与工作台固定联接，从而保证装配精度。

需要说明的是，在上述结构中，其在一个夹具体上可设置多个装配孔，如图4所示，为7个装配孔一侧并齐排列的情形，同时为了减轻夹具重量，并且增大散热面积，可在夹具侧面平行开始第一通孔41及第二通孔42，在第一通孔41与第二通孔42之间需要预留间隙，从而使放入下段装配孔12中的公头插针在填入融化焊锡后，更容易实现散热，如图2所示为夹具中具有一个装配孔的侧视图。

实施例二

如图5所示，一种射频同轴电缆的组装方法，组装步骤如下：

S201：剥离射频同轴电缆；

剥离射频同轴电缆53一端使芯线51及绝缘层52外露，所述芯线外露长度大于预留间隙，所述预留间隙为预留射频同轴电缆绝缘层端面与公头插针端面之间的间隙；如在预留间隙为0.3mm时，要保证芯线51的剥离长度大于0.3mm；并在以上操作过程中要保证电缆端面平齐没有毛刺，且不能损伤内导体。

S202：焊接；

将公头插针的插针端54向下放入下段装配孔中，并在此步骤操作中还可：检查公头插针的插针端54是否与下段装配孔底部贴实；将焊锡融化填入公头插针的焊锡孔55中；在焊锡凝固时间内，将所述射频同轴电缆剥离端垂直插入上段装配孔中，保证绝缘层下端面与上段装配孔下端面56贴合，使所述公头插针57与所述芯线51焊接；从而保证预留射频同轴电缆绝缘层端面与公头插针端面之间的间隙。

S203：完成组装；

待焊锡凝固后，从所述组装夹具中取出已焊接公头插针的射频同轴电缆，并将所述公头插针插入插头58中。在上述过程中在待焊锡凝固后为保证焊接的质量，还可进一步包括：检查焊面平整度，对不平整的焊面进行重填。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种射频同轴电缆的组装夹具，其特征在于，夹具体上垂直开设装配孔，所述装配孔由同轴上下两段组成，所述下段装配孔的最小圆周孔径与公头插针外径相应，所述下段装配孔的深度为公头插针长度与预留间隙之和，所述上段装配孔的最小圆周孔径与射频同轴电缆外径相应，所述上段装配孔的深度大于绝缘层外露长度，所述预留间隙为预留射频同轴电缆绝缘层端面与公头插针端面之间的间隙。

2.如权利要求1所述的组装夹具，其特征在于，所述上段装配孔为径向剖切1/2孔。

3.如权利要求1所述的组装夹具，其特征在于，所述上段装配孔与所述夹具相贯处开设倒角。

4.如权利要求1所述的组装夹具，其特征在于，所述下段装配孔的底部中心处具有锥形定位孔。

5.如权利要求1所述的组装夹具，其特征在于，所述下段装配孔的侧孔壁水平方向开设至少一个通孔，所述通孔径大于所述下段装配孔最小圆周孔径，并且所述通孔截取所述下段装配孔的累计距离不大于所述下段装配孔深度的1/2。

6.如权利要求5所述的组装夹具，其特征在于，所述通孔开水平方向设于所述下段装配孔底部。

7.如权利要求1、5或6所述的组装夹具，其特征在于，所述夹具体底部还包括底座，所述底座上开设定位螺纹孔或定位孔，所述定位螺纹孔或定位孔为通孔、沉孔或盲孔。

8.一种射频同轴电缆的组装方法，其特征在于，组装步骤如下：

剥离射频同轴电缆一端使芯线及绝缘层外露，所述芯线外露长度大于预留间隙，所述预留间隙为预留射频同轴电缆绝缘层端面与公头插针端面之间的间隙；

将公头插针的插针端向下放入下段装配孔中，将焊锡融化填入公头插针的焊锡孔中；在焊锡凝固时间内，将所述射频同轴电缆剥离端垂直插入上段装配孔中，保证绝缘层下端面与上段装配孔下端面贴合，使所述公头插针与所述芯线焊接；

待焊锡凝固后，从所述组装夹具中取出已焊接公头插针的射频同轴电缆，并将所述公头插针插入插头中。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述将公头插针的插针端向下放入下段装配孔中步骤后还包括：

检查公头插针的插针端是否与下段装配孔底部贴实。

10.如权利要求9或8所述的方法，其特征在于，所述待焊锡凝固后，从所述组装夹具中取出已焊接公头插针的射频同轴电缆步骤后还包括：

检查焊面平整度，对不平整的焊面进行重填。

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