CN109031008A - 一种射频电缆组件相位快测辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种射频电缆组件相位快测辅助装置，包括有管形的外壳、转接件、芯线夹紧头、端面弹性支撑件和弹性导向环，外壳的一端与转接件固定连接，转接件便于通过射频连接器与矢量网络分析仪连接，测试射频电缆组件的相位长度，芯线夹紧头、端面弹性支撑件和弹性导向环均设置于外壳内，射频电缆伸入到外壳通过芯线夹紧头将芯线夹紧，通过端面弹性支撑件和弹性导向环对屏蔽层进行导向和弹性支撑定位。本发明为配相工作带来极大便利，保证了射频电缆组件的装配精度和尺寸一致性，省时、降低成本，且提高了电缆组件的装配质量。

Description

一种射频电缆组件相位快测辅助装置

技术领域

本发明涉及射频电缆组件领域，具体是一种射频电缆组件相位快测辅助装置。

背景技术

由于现代战争对武器系统要求越来越高，在军事上，相控雷达得到了极其广泛的应用，因而近些年来，高可靠、高性能的相位电缆组件发展很快，性能不断提高，应用也日益广泛，例如雷达接收机和天馈系统及卫星天馈系统都有着极广泛的用途，这是因为通常多路接收机的相控阵雷达中采用宽带成像技术，无论是对单路接收机幅相特性的带内起伏，还是对格鲁接收机之间的幅相一致性均提出了特殊要求。因此一路接收机和带内幅度与相位起伏的增加将增大成对回波的幅度。从而造成距离象的失真，而多路接收机之间的幅度不一致将影响天线的方向图，从而影响准确度和角度，它们之间的相位不一致性，不仅影响准确度和角度分辨力。而且影响多路接收信号的同时相加，使有用信号主瓣展宽从而影响距离的分辨力。

所以相控阵雷达对射频电缆组件不仅要求低损耗、低驻波、高可靠，而且对对射频电缆组件相位一致性提出了极为苛刻的要求，这对整个雷达和武器系统是至关重要的，现今这种优异性能的电缆组件近些年来发展很快，应用也越来越广泛。

但由于射频电缆制造时的相位一致性精度相对雷达系统要求的精度有一定差距，所以在射频电缆组件制造时，需根据雷达系统要求的相位一致性精度对电缆组件进行配相工作。根据目前国内电缆组件的配相工艺，电缆组件初次组装完成后，通过矢量网络分析仪测试相位，通过公式计算出相差相位的物理长度，然后用电加热将内外导体烫锡融化后，用切刀将电缆截短，用卡尺测量控制物理长度的精度，然后再次用电加热将连接器内外导体锡焊固定，电缆组件初次组装完成后，再通过网络分析仪测试相位，反复进行直至达到要求的相位一致性精度。

目前，国内目前采用的电缆组件配相工艺，存在以下几个缺点：

1)制作时长较长，生产效率低

随着微波技术的不断发展，尤其是军用电子装备的发展，电子设备的使用频率越来越高，对稳相射频电缆组件的相位一致性要求也越来越高，根据目前国内采用的电缆组件配相工艺及人员操作水平，较低要求的相位精度(±5°@4GHz)的配相次数一般为2次，较高要求的相位精度(±5°@18GHz)的配相次数一般为4次，严苛要求的相位精度(±5°@40GHz)的配相次数一般为8次。

所以在每1次配相时，都需要对连接器内外导体进行烫锡融化、锡焊固定及连接器的拆卸、组装，一般1次配相时长约至少10分钟，时长较多。

2)成本较高

根据目前采用的电缆组件配相工艺，在每1次配相时，由于内外导体都需进行烫锡融化和再锡焊固定，烫锡融化后的内外导体焊接孔内由于存留残留的焊锡，无法清除干净，如通过机械方法去除则会破坏镀金层影响焊接质量，并会改变内外导体尺寸影响焊接后的连接器与电缆间的同轴度，进而影响电缆组件电气性能，故一般将烫锡融化拆下的内外导体剔除，更换新的内导体进行再锡焊固定。

所以在每1次配相时，都要带来1套内导体、外导体的零件损失，成本较高。

3)影响性能质量

根据目前采用的电缆组件配相工艺，在每1次配相时，需对内外导体进行2次电加热。高性能稳相射频电缆组件一般采用的是超低损耗稳幅稳相系列的射频电缆，根据电缆的组成结构，电缆的介质层为聚四氟乙烯绕包带，聚四氟乙烯材料的线膨胀系数较高为1.17×10^-4mm/℃，在配相时电加热的温度高达200℃以上，虽是瞬间高温但也会对焊接段的电缆介质层带来较大尺寸影响，电缆介质层会轴向伸出，且回复常温后无法完全恢复尺寸，只能将伸出的多余介质用切刀切除，影响焊接段电缆的介质介电常数，进而影响电气性能。且在每1次配相时，都进行的2次电加热对电缆屏蔽层的焊接质量带来影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种射频电缆组件相位快测辅助装置，为配相工作带来极大便利，保证了射频电缆组件的装配精度和尺寸一致性，省时、降低成本，且提高了电缆组件的装配质量。

本发明的技术方案为：

一种射频电缆组件相位快测辅助装置，包括有管形的外壳、转接件、芯线夹紧头、端面弹性支撑件和弹性导向环；

所述的外壳的内孔为阶梯孔结构，包括有相互连通的小直径孔和大直径孔，所述的小直径孔和大直径孔之间形成阶梯面，所述的外壳的一端与转接件固定连接，外壳的另一端为开口端，外壳的开口端即为大直径孔的外端；

所述的芯线夹紧头设置于外壳的小直径孔内且芯线夹紧头的一端与转接件固定连接，芯线夹紧头的另一端设置有芯线夹紧槽，芯线夹紧头位于芯线夹紧槽的外周部开设有多个沿芯线夹紧头周向均匀分布的条形槽，且多个条形槽的槽口均朝向外壳的大直径孔，芯线夹紧头上且位于相邻的两个条形槽之间的部分形成弹性夹紧片；

所述的端面弹性支撑件包括有环形的定位件和连接于环形定位件内圈的多个弹性支撑件，多个弹性支撑件沿定位件的内圈均匀分布，多个弹性支撑件的外端均与定位件的内圈固定连接且每个弹性支撑件与定位件的外端面之间形成的夹角为钝角，多个弹性支撑件的内端均朝向定位件内圈的中心，所述的端面弹性支撑件设置于大直径孔内且定位件的内端面抵住外壳内孔的阶梯面；

所述的弹性导向环的外端开设有多个沿弹性导向环周向均匀分布的条形槽，弹性导向环上且位于相邻的两个条形槽之间的部分形成弹性导向片，每个弹性导向片的中部均向弹性导向环的中轴线弯折，弹性导向环设置于大直径孔内且弹性导向环的内端抵住定位件的外端面，端面弹性支撑件的多个弹性支撑件伸入到弹性导向环的内圈。

所述的芯线夹紧头的外侧壁为圆柱形阶梯结构，芯线夹紧头包括有与转接件连接的大直径部和设置有芯线夹紧槽的小直径部，大直径部的外侧壁和小直径部的外侧壁之间形成环形阶梯面，夹紧头护套套装于芯线夹紧头的小直径部外且内端抵住环形阶梯面。

所述的转接件为射频连接器标准接口。

所述的外壳的大直径孔内且位于弹性导向环的外侧设置有限位环，所述的限位环包括有一体成型的环形水平板和环形围板，竖直围板的外端与环形水平板的内端面一体化成型连接，环形水平板的内端面抵住弹性导向环的外端，环形围板套装于弹性导向环的外围从而将弹性导向环的外端进行限位。

本发明的优点：

(1)、节省制作时长，显著提高效率：较低相位精度要求(±5°@4GHz)的电缆组件制作时长至少每根节省20分钟，制作效率提高了2倍；较高相位精度要求(±5°@18GHz)的电缆组件制作时长至少每根节省40分钟，制作效率提高了3倍；严苛相位精度要求(±5°@40GHz)的电缆组件制作时长至少每根节省60分钟，制作效率提高了5倍。

(2)、降低制作成本：本发明节省了电缆组件制作时每1次配相损失的1套内导体、外导体零件，节省2—8套内外导体零件，成本降低30—60％。

(3)、提高性能及焊接质量：本发明避免了在每1次反复配相时对连接器内外导体进行的烫锡融化、锡焊固定及连接器的拆卸、组装，避免了反复配相过程对电缆介质层及屏蔽层的影响，提高了电缆组件的电性能及焊接质量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明芯线夹紧头的结构示意图。

图3是本发明端面弹性支撑件的结构示意图。

图4是射频电缆组件的剥线图。

图5是本发明与射频电缆组件组合连接的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

见图1，一种射频电缆组件相位快测辅助装置，包括有管形的外壳1、转接件2、芯线夹紧头3、端面弹性支撑件4和弹性导向环5；其中，转接件2为射频连接器标准接口，便于通过射频连接器与矢量网络分析仪连接，测试射频电缆组件的相位长度。

见图1，外壳1的内孔为阶梯孔结构，包括有相互连通的小直径孔11和大直径孔12，小直径孔11和大直径孔12之间形成阶梯面，外壳1的一端与转接件2固定连接，外壳1的另一端为开口端，外壳1的开口端即为大直径孔12的外端；

见图1和图2，芯线夹紧头3设置于外壳1的小直径孔内且芯线夹紧头3的一端与转接件2固定连接，芯线夹紧头3的另一端设置有芯线夹紧槽31，芯线夹紧头3位于芯线夹紧槽31的外周部开设有多个沿芯线夹紧头周向均匀分布的条形槽32，且多个条形槽32的槽口均朝向外壳1的大直径孔12，芯线夹紧头3上且位于相邻的两个条形槽32之间的部分形成弹性夹紧片33；芯线夹紧头3的外侧壁为圆柱形阶梯结构，芯线夹紧头3包括有与转接件2连接的大直径部和设置有芯线夹紧槽32的小直径部，大直径部的外侧壁和小直径部的外侧壁之间形成环形阶梯面，夹紧头护套6套装于芯线夹紧头3的小直径部外且内端抵住环形阶梯面；

见图1和图3，端面弹性支撑件4包括有环形的定位件41和连接于环形定位件41内圈的多个弹性支撑件42，多个弹性支撑件42沿定位件41的内圈均匀分布，多个弹性支撑件42的外端均与定位件41的内圈固定连接且每个弹性支撑件42与定位件41的外端面之间形成的夹角为钝角，多个弹性支撑件42的内端均朝向定位件41内圈的中心，端面弹性支撑件4设置于大直径孔12内且定位件41的内端面抵住外壳1内孔的阶梯面；

见图1，弹性导向环5的外端开设有多个沿弹性导向环5周向均匀分布的条形槽51，弹性导向环5上且位于相邻的两个条形槽51之间的部分形成弹性导向片52，每个弹性导向片52的中部均向弹性导向环5的中轴线弯折，弹性导向环5设置于大直径孔12内且弹性导向环5的内端抵住定位件41的外端面，端面弹性支撑件4的多个弹性支撑件42伸入到弹性导向环5的内圈；

见图1，外壳1的大直径孔12内且位于弹性导向环5的外侧设置有限位环7，限位环7包括有一体成型的环形水平板和环形围板，竖直围板的外端与环形水平板的内端面一体化成型连接，环形水平板的内端面抵住弹性导向环5的外端，环形围板套装于弹性导向环5的外围从而将弹性导向环5的外端进行限位。

本发明的工作原理：

见图4和图5，首先应对射频电缆进行剥线，根据尺寸剥除电缆的外护套83，剥出芯线81和屏蔽层82；然后将射频电缆的芯线81伸入到外壳内且依次穿过弹性导向环5和端面弹性支撑件4定位于芯线夹紧头3的芯线夹紧槽31内，芯线夹紧头3的弹性夹紧片33包裹于芯线81的外围从而将线芯81夹紧，屏蔽层82的端部抵住端面弹性支撑件4的多个弹性支撑件42使其与外壳1内孔的阶梯面接触抵合，弹性导向环5的多个弹性导向片52包裹于屏蔽层82的外围从而对电缆屏蔽层82起导向、夹紧扶正的作用；射频电缆连接完成后，转接件2通过射频连接器与矢量网络分析仪连接，对剥线后的射频电缆的相位长度进行精确测量，对超出相位精度的射频电缆用切刀进行长度修整后，再次对电缆相位长度进行测量，重复进行直至达到精度要求。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种射频电缆组件相位快测辅助装置，其特征在于：包括有管形的外壳、转接件、芯线夹紧头、端面弹性支撑件和弹性导向环；

所述的外壳的内孔为阶梯孔结构，包括有相互连通的小直径孔和大直径孔，所述的小直径孔和大直径孔之间形成阶梯面，所述的外壳的一端与转接件固定连接，外壳的另一端为开口端，外壳的开口端即为大直径孔的外端；

所述的芯线夹紧头设置于外壳的小直径孔内且芯线夹紧头的一端与转接件固定连接，芯线夹紧头的另一端设置有芯线夹紧槽，芯线夹紧头位于芯线夹紧槽的外周部开设有多个沿芯线夹紧头周向均匀分布的条形槽，且多个条形槽的槽口均朝向外壳的大直径孔，芯线夹紧头上且位于相邻的两个条形槽之间的部分形成弹性夹紧片；

所述的端面弹性支撑件包括有环形的定位件和连接于环形定位件内圈的多个弹性支撑件，多个弹性支撑件沿定位件的内圈均匀分布，多个弹性支撑件的外端均与定位件的内圈固定连接且每个弹性支撑件与定位件的外端面之间形成的夹角为钝角，多个弹性支撑件的内端均朝向定位件内圈的中心，所述的端面弹性支撑件设置于大直径孔内且定位件的内端面抵住外壳内孔的阶梯面；

所述的弹性导向环的外端开设有多个沿弹性导向环周向均匀分布的条形槽，弹性导向环上且位于相邻的两个条形槽之间的部分形成弹性导向片，每个弹性导向片的中部均向弹性导向环的中轴线弯折，弹性导向环设置于大直径孔内且弹性导向环的内端抵住定位件的外端面，端面弹性支撑件的多个弹性支撑件伸入到弹性导向环的内圈。

2.根据权利要求1所述的一种射频电缆组件相位快测辅助装置，其特征在于：所述的芯线夹紧头的外侧壁为圆柱形阶梯结构，芯线夹紧头包括有与转接件连接的大直径部和设置有芯线夹紧槽的小直径部，大直径部的外侧壁和小直径部的外侧壁之间形成环形阶梯面，夹紧头护套套装于芯线夹紧头的小直径部外且内端抵住环形阶梯面。

3.根据权利要求1所述的一种射频电缆组件相位快测辅助装置，其特征在于：所述的转接件为射频连接器标准接口。

4.根据权利要求1所述的一种射频电缆组件相位快测辅助装置，其特征在于：所述的外壳的大直径孔内且位于弹性导向环的外侧设置有限位环，所述的限位环包括有一体成型的环形水平板和环形围板，竖直围板的外端与环形水平板的内端面一体化成型连接，环形水平板的内端面抵住弹性导向环的外端，环形围板套装于弹性导向环的外围从而将弹性导向环的外端进行限位。