CN105428961A - 稳定半柔射频电缆电气性能的方法、工艺和半柔射频电缆及其连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种稳定半柔射频电缆电气性能的方法，其中，将所述半柔射频电缆用于与射频器件连接的连接处的内导体、绝缘介质和外导体依次裸露设置；在所述裸露的绝缘介质上预定义弯曲段；在所述弯曲段上，沿该半柔射频电缆的周向开设至少一个沟槽。一种半柔射频电缆的连接结构，其中，所述连接结构包括依次裸露设置的内导体、绝缘介质和外导体，所述外导体和内导体分别与射频器件的相应部分连接，所述裸露的绝缘介质和具有一预定义的弯曲段，在所述绝缘介质弯曲段上，沿周向开设至少一个沟槽。本发明有效提高射频器件产品的一致性和电气性能，且易于实现。

Description

稳定半柔射频电缆电气性能的方法、工艺和半柔射频电缆及其连接结构

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种稳定半柔射频电缆电气性能的方法，以及实现该方法的半柔射频电缆及其连接结构。

背景技术

射频器件与半柔射频电缆的连接情况影响到整个射频器件的电气性能，所述的连接情况包括连接的方式、连接的牢固度、连接结构的稳定性、以及连接后射频器件的电气性能能否达到最优指标等等。目前大多数情况下射频器件与半柔射频电缆的连接还是依靠人工进行焊接连接，受到焊接人员的技术、经验以及其他因素的影响，焊接后的射频器件的电气性能在某些指标上会有较大幅度的波动，使得产品的合格率或优品率难以进一步提高，产品之间的性能上的一致性也难以大幅提高；

在影响上述连接情况的众多因素中，半柔射频电缆是其中较主要的影响因素之一。半柔射频电缆包括由内至外同轴设置的内导体、绝缘介质、外导体和护套，该半柔射频电缆的“半柔”特性来源于其采用可适度弯曲的材料制成，但是该“半柔”特性在半柔射频电缆发生较大程度的弯曲时带来了负面影响，具体如：在移动通信天线领域对射频器件的互调指标要求特别高，基站天线的三阶互调指标最低要求-107dBm(2*43dBm输入)，常规电缆介质弯曲后，在弯曲部存在的机械应力难以消除，这会导致或增加电缆与射频端口连接后的互调指标达成的风险。或这会导致或增加电缆与射频端口连接后的互调指标达成的难度；即使部分具有特殊结构的射频器件可以实现自动化焊接，但也显然难以满足移动通信技术中对硬件产品的品质越来越高的要求。因此该应力的效应不但是影响了该半柔射频电缆自身的电气性能，还影响与其连接的射频器件的电气性能。

发明内容

本发明的首要目的是为克服现有技术的不足，提供一种在进行连接时稳定半柔射频电缆电气性能的方法。

本发明的次要目的是为实现上一目的的方法，提供一种射频器件与半柔射频电缆的连接结构。

为达到以上技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种稳定半柔射频电缆电气性能的方法，其中，

将所述半柔射频电缆用于与射频器件连接的连接处的内导体、绝缘介质和外导体依次裸露设置；在所述裸露的绝缘介质上预定义弯曲段；在所述弯曲段上，沿该半柔射频电缆的周向开设至少一个沟槽。

优选地，在所述弯曲段的顶点处和/或顶点两侧开设所述沟槽。

进一步地，所述沟槽的深度小于所述绝缘介质的厚度。

可选择地，所述沟槽为环形、弧形或月缺形沟槽。

一种半柔射频电缆的连接结构，其中，所述连接结构包括依次裸露设置的内导体、绝缘介质和外导体，所述外导体和内导体分别与射频器件的相应部分连接，所述裸露的绝缘介质和具有一预定义的弯曲段，在所述绝缘介质弯曲段上，沿周向开设至少一个沟槽。

优选地，所述沟槽开设在所述弯曲段的弯曲顶点处和/或顶点两侧。

进一步地，所述沟槽的深度小于所述绝缘介质的厚度。

可选择地，所述沟槽沿所述半柔射频电缆周向呈环形、弧形或月缺形。

一种半柔射频电缆，其包括电缆本体，设置在电缆本体一端的如前所述的半柔射频电缆的连接结构，所述电缆本体通过所述半柔射频电缆的连接结构与射频器件连接。

一种稳定半柔射频电缆电气性能的工艺，其包括：

将所述半柔射频电缆一端按预设长度环切加工，依次裸露半柔射频电缆内导体、绝缘介质和外导体，在所述裸露的绝缘介质上预定义弯曲段，对所述弯曲段进行消除应力加工，所述消除应力加工为在所述弯曲段上，沿该半柔射频电缆的周向切割出至少一个沟槽。

与现有技术相比较，本发明具有如下优势：

(1)本发明的稳定半柔射频电缆电气性能的方法、工艺和半柔射频电缆及其连接结构只需要在绝缘介质适当的位置开设沟槽即可实现本发明的技术效果，易于实现，不需要复杂的配套设备；

(2)本发明的稳定半柔射频电缆电气性能的方法、工艺和半柔射频电缆及其连接结构在开设所述沟槽后有效释放半柔射频电缆因弯曲对绝缘介质产生的应力，避免绝缘介质因为应力长期作用而产生形变，或出现结构性劳损，影响半柔射频电缆的使用寿命，继而影响与之连接的射频器件的电性性能的稳定性；

(3)本发明的稳定半柔射频电缆电气性能的方法、工艺和半柔射频电缆及其连接结构在弯曲程度较大的情况下可以保持半柔射频电缆弯曲部分的稳定性，起到定性、避免回弹的作用，有效提高连接的一致性；

(4)本发明的稳定半柔射频电缆电气性能的方法、工艺和半柔射频电缆及其连接结构不仅能实现射频器件与半柔射频电缆物理连接一致性，在更多的工序中易于实现自动化，还能使射频器件的电气性能的一致性得到大大的提高。

附图说明

图1为半柔射频电缆连接结构的示意图，其示出护套和分段外露的外导体、绝缘介质和内导体。

图2为本发明稳定半柔射频电缆电气性能的方法中，沟槽开设的示意图。

图3为本发明稳定半柔射频电缆电气性能的方法中，将半柔射频电缆弯曲准备进行连接的示意图。

图4为本发明射频器件与半柔射频电缆的连接结构示意图。

图5为稳定半柔射频电缆电气性能的方法和射频器件与半柔射频电缆的连接结构中，沟槽开设位置的第一实施例。

图6为稳定半柔射频电缆电气性能的方法和射频器件与半柔射频电缆的连接结构中，沟槽开设位置的第二实施例。

图7为稳定半柔射频电缆电气性能的方法和射频器件与半柔射频电缆的连接结构中，沟槽开设位置的第三实施例。

图8为稳定半柔射频电缆电气性能的方法和射频器件与半柔射频电缆的连接结构中，沟槽开设位置的第四实施例。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

参考图1～3和图8，本发明的稳定半柔射频电缆电气性能的方法包括以下步骤：

一、制备半柔射频电缆的连接结构

如图1所示，半柔射频电缆1包括由外至内逐层包覆的护套11、外导体12、绝缘介质13和内导体14。现有技术中，所述护套11和绝缘介质13通常采用氟塑料制成，氟塑料由软而弱的聚合物制成，所述聚合物的大分子间的相互引力较小，因此容易在外力作用下进行弯曲；所述外导体12通常采用铜线编织而成，并且进行整体浸锡处理，因此，所述外导体12也具有可弯曲的特性；所述内导体14通常为实心铜线，但由于其直径的限制，该实心铜线的硬度也不高，可供弯曲。由此，该半柔射频电缆1的各层结构的物理特性使得该半柔射频电缆1具有“半柔”特性，以适应移动通信器件中复杂的布线应用。

所述半柔射频电缆1通常利用电缆的末端作为连接结构，并且将所述外导体12和内导体14分别连接到相应的结构上以形成电流回路，因此，需要将所述末端进行处理以暴露出用于与相应结构连接的所述外导体12和内导体14。具体方法为：局部去除所述半柔射频电缆1的护套11、外导体12和绝缘介质13，以分段暴露其外导体12、绝缘介质13和内导体14；具体地，可以通过专用的机器或者人工进行切割和剥离，根据所述半柔射频电缆1各层结构的厚度以确定切割的深度，根据待与之连接的射频器件的连接结构的位置以确定所述外导体12、绝缘介质13和内导体14各自的外露宽度。

二、开设沟槽

如图2所示，在已经暴露的所述绝缘介质13上，沿该半柔射频电缆的周向开设沟槽a。所述沟槽a的深度必须小于所述绝缘介质13的厚度，以避免暴露由该绝缘介质13包覆的内导体14，造成短路。

在大部分的情况下，分别与所述外导体12和内导体14电性连接的结构不在同一轴线上，因此所述半柔射频电缆1与之进行连接时需要对该连接结构进行一定程度的弯曲，特别是对具有外露的所述绝缘介质13的部分，并且在所述绝缘介质13形成弯曲段B(见图3)。所述弯曲段B需要被预定义：一种情况是，在所述半柔射频电缆1暴露所述绝缘介质13之后即可确定所述弯曲段B的所在位置；另一种情况是，所述半柔射频电缆1根据实际布线情况经过实际弯曲所形成的所述弯曲段B。

所述绝缘介质13通常采用具有高介电常数的聚四氟乙烯制成，聚四氟乙烯也同样由于大分子间的相互引力较小，其刚度、硬度和强度都较小，在应力长期作用下会出现蠕变现象，即固体材料在保持应力不变的条件下，形变随时间延长而增加。显而易见地，在半柔射频电缆1经过弯曲并且进行固定后，所述弯曲段B在弯曲程度较大(弯曲角度接近90°或大于90°)的情况下必然会因为所述绝缘介质13的蠕变而影响到所述半柔射频电缆1的电气性能，继而影响到与该半柔射频电缆1连接的射频器件的电气性能。

另一方面，所述弯曲段B也包含所述内导体14的弯曲，所述内导体14由实心铜线制成，其由于弯曲而产生的应力可能会引起弯曲后的回弹，导致半柔射频电缆1和射频器件之间的连接稳定性受到影响，影响了产品之间的电气性能的一致性。

设置所述沟槽a就是为了解决上述两个问题，具体来说，是通过在所述绝缘介质13开设所述沟槽a以释放由于弯曲而产生的应力，以增加射频器件与半柔射频电缆只之间的连接结构的稳定性。

参考图4，当所述弯曲段B处于弯曲状态，所述绝缘介质13的外侧受力被拉长，内侧受力被压缩，其中，所述顶点处受到的最大的拉力和最大的压力，因此所述顶点是应力集中的部位。因此，所述沟槽a优选开设在所述弯曲段B的顶点处。在所述半柔射频电缆1进行弯曲以准备进行连接之前，预先估量所述弯曲段B的顶点位置，通过专用的机器或者人工对所述绝缘介质13在直线状态下进行切割以形成所述沟槽a，所述沟槽a沿所述半柔射频电缆1的周向开设，该沟槽a的横截面的形状可以是环形的，也可以是分别开设在所述弯曲段B的外侧面和内侧面的弧形沟槽或者月缺形沟槽。

进一步地，如图5所示，也可以以所述弯曲段B的顶点为对称中心，在该顶点的两侧分别开设一个沟槽a1，所述这一对沟槽a1比较靠近所述顶点。可选择地，如图6所示，在所述弯曲段B的顶点处开设所述沟槽a和顶点两侧开设所述沟槽a1，所述一对沟槽a1与顶点的距离稍远。进一步地，如图7所示，为了保证所述弯曲段B在弯曲程度较大的情况下应力释放的效果，可以在图5所示的结构的基础上在所述顶点两侧较远处再增加一对沟槽a2，为达到最佳的应力释放的效果，相邻两个所述沟槽之间的切割距离应大致相同。

三、与射频器件连接

参考图8，将所述开设有所述沟槽a并且已经形成弯曲段B的所述半柔射频电缆1的所述外导体12和内导体14分别与射频器件2的相应部分进行固定连接。连接方式优选焊接。

本实施例中，所述射频器件2为腔体器件，其包括提供金属腔体21和装设于所述金属腔体21内部的电元件22，并且所述电元件22与所述金属腔体21保持相对位置关系且无物理接触，该射频器件2与所述半柔射频电缆1进行连接时，所述外导体12与所述金属腔体21进行固定连接，所述内导体14经过该金属腔体21提供的通孔深入该金属腔体21的内部，并且与所述电元件22进行固定连接。进一步地，所述金属腔体21设有供所述外导体12定位并且连接的外焊盘211，所述电元件22设有供所述内导体14定位并且连接的内焊盘221，所述外焊盘211和内焊盘221不在同一条轴线上分布，甚至不在同一个平面上分布。因此，采用如前所述开设了沟槽a的半柔射频电缆1与所述射频器件2进行连接，显著提高了射频器件2的半柔射频电缆的连接结构的物理上的稳定性和电气性能的一致性。所述射频器件2可理解为包括但不限于功分器、合路器、耦合器、滤波器或移相器等具有金属腔体的射频器件。

若所述射频器件2为具有完整功能的电元件，该电元件包括用于供所述外导体12连接其上的第一部分，以及自所述第一部分延伸的供所述内导体14连接其上的第二部分，所述第一部分和第二部分分别设置有相应的焊盘，所述两个焊盘也未必设置在同一条轴线上，或者未必设置在同一个平面上，这种情况下，也适宜采用本发明所述的稳定半柔射频电缆电气性能的方法，以及采用本发明所述的射频器件的半柔射频电缆的连接结构。所述射频器件2可理解为包括但不限于振子辐射单元、微带线或谐振单元等其他具有完整功能的电元件。

综上所述，本发明稳定半柔射频电缆电气性能的方法、工艺和半柔射频电缆及其连接结构有效提高射频器件产品的一致性、提高射频器件的电气性能，并且易于实现。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但并不仅仅受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种稳定半柔射频电缆电气性能的方法，其特征在于：

将所述半柔射频电缆用于与射频器件连接的连接处的内导体、绝缘介质和外导体依次裸露设置；在所述裸露的绝缘介质上预定义弯曲段；在所述弯曲段上，沿该半柔射频电缆的周向开设至少一个沟槽。

2.如权利要求1所述的稳定半柔射频电缆电气性能的方法，其特征在于：在所述弯曲段的顶点处和/或顶点两侧开设所述沟槽。

3.如权利要求1所述的稳定半柔射频电缆电气性能的方法，其特征在于：所述沟槽的深度小于所述绝缘介质的厚度。

4.如权利要求1所述的稳定半柔射频电缆电气性能的方法，其特征在于：所述沟槽为环形、弧形或月缺形沟槽。

5.一种半柔射频电缆的连接结构，其特征在于：

所述连接结构包括依次裸露设置的内导体、绝缘介质和外导体，所述外导体和内导体分别与射频器件的相应部分连接，所述裸露的绝缘介质具有一预定义的弯曲段，在所述绝缘介质弯曲段上，沿周向开设至少一个沟槽。

6.如权利要求5所述的半柔射频电缆的连接结构，其特征在于：所述沟槽开设在所述弯曲段的弯曲顶点处和/或顶点两侧。

7.如权利要求5所述的半柔射频电缆的连接结构，其特征在于：所述沟槽的深度小于所述绝缘介质的厚度。

8.如权利要求5所述的半柔射频电缆的连接结构，其特征在于：所述沟槽沿所述半柔射频电缆周向呈环形、弧形或月缺形。

9.一种半柔射频电缆，其特征在于：包括电缆本体，设置在电缆本体一端的上述权利要求5—8任一所述的半柔射频电缆的连接结构，所述电缆本体通过所述半柔射频电缆的连接结构与射频器件连接。

10.一种稳定半柔射频电缆电气性能的工艺，其特征在于：包括

将所述半柔射频电缆一端按预设长度环切加工，依次裸露半柔射频电缆内导体、绝缘介质和外导体，在所述裸露的绝缘介质上预定义弯曲段，对所述弯曲段进行消除应力加工，所述消除应力加工为在所述弯曲段上，沿该半柔射频电缆的周向切割出至少一个沟槽。