GB T 11313-1996 射频连接器 第1部分;总规范 一般要求和试验方法.pdf

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1、前言本标准等同采用 射频连接器 第 部分总规范 一般要求和试验方法本标准对 的内容作了如下修正和补充删除了 与 相应条款的对照表引用标准中补充了原遗漏的 和 三项标准概述第 段中将 分组试验表如附录 所示 改为 分组试验表见外观检查 中将 标志应符合 的规定 改为标志应符合 的规定将 符合 规定的无误差识别的方法 改为 符合 和规定的无误差识别的方法将 符合 规定的有误差识别的方法 改为 符合 规定的有误差识别的方法上述修正和补充不影响本标准与 的等同性按本标准的规定生产的产品可直接进入国际市场可与国际同类产品通用互换本标准的附录 和附录 是标准的附录本标准由中华人民共和国电子工业部提出本标准

2、由全国电子设备用高频电缆及射频连接器标准化技术委员会归口本标准由电子工业部标准化研究所起草本标准主要起草人吴正平 徐俐弟陈天化前言国际电工委员会在技术问题上的正式决议或协议 是由对这些问题特别关切的国家委员会参加的技术委员会制定的对所涉及的问题尽可能地代表了国际上的一致意见这些决议或协议以推荐标准的形式供国际上使用并在此意义上为各国家委员会所认可为了促进国际上的统一 希望各国家委员会在本国条件许可的情况下采用 标准的文本作为其国家标准 标准与相应国家标准之间的差异应尽可能在国家标准中指明未制定使用认可标志的任何程序而当宣称某一产品符合相应的 标准时 概不负责本标准由 第 技术委员会通信设备和信

3、号用电缆电线波导连接器和附件的第 分技术委员会射频电缆用连接器制定本标准文本以下列文件为依据及下列文件六个月法表决报告二个月法表决报告表决批准本标准的详细资料可在上表列出的表决报告中查阅本标准封面上的 号是 电子元器件质量评定体系 的规范编号中华人民共和国国家标准射频连接器第 部分 总规范一般要求和试验方法 代替国家技术监督局 批准 实施范围本标准规定了通信 电子设备及类似设备中射频传输线用的连接器目的本标准作为总规范是制定各连接器分规范的依据 其目的是对下列内容规定统一的概念和程序术语标准额定值和特性有关电气和机械性能的试验与测量程序按温度湿度和振动的环境试验程序划分的连接器类别本标准中的试

4、验方法和程序适用于类型批准试验及其认可在制造厂和用户协商一致时 本标准也可作为验收试验的基础引用标准下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文 本标准出版时所示版本均为有效 所有标准都会被修定 使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性电工技术用字母符号国际电工词汇电磁器件环境试验 第 部分总则和导则环境试验 第 部分各种试验 试验 寒冷低温环境试验 试验 干热高温环境试验 试验 稳态湿热环境试验 试验 和导则正弦振动环境试验 试验 盐雾环境试验 试验 低气压环境试验 试验 温度变化环境试验 试验 密封环境试验 试验 和导则 水环境试验 试验 锡焊环境试验 试验 和导则

5、冲击环境试验 试验 和导则碰撞环境试验 试验 和导则交变湿热 周期环境试验 试验 接触件和连接件的二氧化硫试验环境试验 动态试验的元件设备和其他产品的安装环境试验 试验 交变盐雾环境试验 试验 润湿称量法可焊性试验硬精密同轴线及其有关精密连接器 第 部分一般要求和测试方法绘图用图形符号射频电缆和连接器用六角和正方形压膜腔体 压头标准规 外导体压接套和中心接触件压接导线尺寸公差尺寸 英寸 毫米的相互换算国际单位制 及其倍数单位和某些其他单位的使用建议定义下列定义适用于本标准连接器零件通用词汇电 接触各个导电件处于紧密地机械接触状态 对两个方向的电流能提供低电阻通路接触件元件内的导电件它与对应的导

6、电件相插合提供电通路 提供电接触阳接触件插针接触件能插入阴 插孔接触件在其外表面形成电接触的接触件阴接触件插孔接触件能接受阳 插针接触件的插入 在其内表面形成电接触的接触件无极性接触件能与本身等同的接触件相插合的接触件弹性接触件能对插合的零件产生压力具有弹性的接触件连接器基本词汇连接器通常装接在电缆或设备上供传输线系统电连接的可分离元件 转接器除外连接器对具有互补插合面和锁紧机构 可以插合和互锁的两个连接器类型系列表征连接器对的与结构和尺寸有关的具体插合面和锁紧机构的术语注 术语 系列有时用来表示具有相同的插合面和锁紧机构的全部连接器品种的统称是与 类型 接近的同义词品种表示同一类型连接器的具

7、体形式 形状及组合 例如自由端连接器和固定连接器 直式连接器和直角连接器 同类型内直式和直角转接器注 转接器术语见 至 同类型内转接器也可视为给定类型的一个具体品种规格表示品种在特定细节方面的变化 如电缆入口处尺寸的变化等级连接器在机械和电气精密度方面特别是在规定的反射系数方面的水平通用连接器 级采用最宽的容许尺寸偏差公差制造但仍能保证最低限度的规定性能和互配性的一种连接器注 反射系数的要求可规定也可以不规定高性能连接器 级按频率变化来规定反射系数极限值的一种连接器通常所规定的尺寸公差不比相应的 级连接器严格但是需要保证连接器满足反射系数的要求时 制造厂有责任选择较严的公差标准试验连接器 级用

8、来对 级和 级连接器进行反射系数测量的一种精密制造的具体类型连接器 对测量结果引起的误差可以忽略不计注 标准试验连接器通常是不同类型间转接器的一部分 而转接器与精密连接器连接构成测试设备的一部分精密连接器精密连接器具有机械和电气重合的基准面空气介质并能形成高度重现性的连接特性而不会产生明显的反射 损耗或泄漏 精密连接器预定安装在空气传输线和仪器上 按 的规定精密连接器可以是无极性型法兰型或插针和插孔型实验室精密连接器中心导体无介质支撑的精密连接器通用精密连接器中心导体有介质支撑的精密连接器能支撑无介质支撑的实验室精密连接器的中心导体并与标准空气传输线配接插合结构词汇阳连接器插针连接器具有阳插针

9、中心接触件的连接器阴连接器插孔连接器具有阴插孔中心接触件的连接器插头连接器具有连接机构主动件 连接螺母或卡口环的连接器通常为自由端连接器注 根据具体的类型 插头可以是阳连接器或阴连接器插座同插头相插合的一种连接器无极性连接器能与本身等同的连接器插合的连接器注 连接 锁紧机构未必是无极性的自由端连接器装接到电缆自由端的连接器 通常为插头注 若未规定为固定的则连接器是自由端连接器固定连接器具有固定到安装表面上的安装机构的连接器 通常是插座三同轴由具有公共轴线并且相互绝缘的三层同心导体组成的传输线密封密封连接器具有能满足规定的气体潮气或液体密封性要求的连接器隔障密封防止气体 潮气或液体沿轴向进入连接

10、器壳体内部的密封面板密封防止气体 潮气或液体通过安装孔进入固定连接器或转接器壳体与面板之间的密封注 密封件通常作为独立产品提供插合面密封防止气体 潮气或液体进入一对插合连接器界面处的密封气密封满足 中试验 规定要求的密封其他词汇和有关测量设备词汇转接器连接两根带有不能直接插合连接器的传输线的两端口装置固定转接器具有固定到安装表面上的安装件的转接器注 若未规定为固定的则转接器是自由端转接器同类型内转接器用于同一类型连接器中的两个或多个连接器之间的转接器不同类型间转接器用于不同类型的两个或多个连接器之间转接的转接器标准试验转接器试验用的不同类型间转接器 它的一端是一个标准试验连接器 而另一端是一个

11、精密连接器标准空气传输线一种均匀的空气介质传输线导体的直径和直线度误差尽可能最小 内导体无介质支撑且采用具有良好电导率的非磁性材料基准传输线一种类似标准空气传输线的空气传输线但内导体有介质支撑 而设计上能在测量使用的频率范围内保持最小的内反射系数电缆模拟器具有准确特性阻抗的一段精密传输线一般是一根精密电缆 受试连接器应如此地装接使得从同轴线至连接器的过渡尽可能精确地模拟装接在适用电缆上的连接器的正常状态 特别是反射系数和电抗干扰方面连接耐力矩为试验连接机构的机械强度而施加到某具体连接器系列的螺纹连接机构的最大力矩正常连接力矩用正常方法连接螺纹连接器需施加的最大和最小力矩值啮合力矩和分离力矩具有

12、旋转式连接机构的连接器在完全啮合之前或之后的啮合和分离过程中为克服摩擦 弹簧压力等所需的力矩 它用于检查螺纹的过紧 卡口机构的毛刺连接环的旋转自由程度等通用电工词汇注 下列词汇和定义引自 国际电工词汇第 章 电磁器件 的 和在 标称值中增加注释是供本规范用标称值标志或识别一个元件 器件或设备用的一个合适的近似量值注 根据定义标称值无公差极限值规范中容许的最大或最小量值额定值通常由制造厂给出的一个元件 器件或设备在规定工作条件下的量值单位符号和尺寸单位和符号单位 图形符号 文字符号和术语应尽可能从下列标准中选取电工技术用字母符号国际电工词汇绘图用图形符号国际单位制 及其倍数单位和某些其他单位的使

13、用建议尺寸有关规范中应规定的细则每个有关规范应规定保证互配性和满足性能要求的通用连接器和标准试验连接器插合面的足够尺寸数据 当使用压接模时其尺寸应按 的规定用户能够把连接器装进设备中的连接器最大外形尺寸图样的主要用途是保证机械互换性和足够的电气性能 因而对那些不影响互换性和性能要求的结构细节不作限制也不要作为制造图样用注 设备设计者应对外形图中标注的极限值进行研究 而不要对单个样品的尺寸进行研究规范中使用的尺寸单位尺寸和公差应以毫米 和英寸 两种单位给出 并应说明原始单位制与单位制无关的各种尺寸所要求的最高准确度应是这样的值 其第 位数字为 或 时应不超过五位数第 位数字为 到 时其有效数应不

14、超过四位 任何情况下精度应限制到 或英寸 毫米尺寸的相互换算在尺寸换算过程中 原则上应四舍五入圆整到约接近 或 然而在机械和电气考虑允许时通常应圆整到约接近 或 上述要求在按 标准 公差尺寸英寸毫米换算 的规定进行精确计算之后也适用于各单位制之间的换算应对每个规范读数增加下述注解按照 公差尺寸英寸 毫米相互换算 从 中那些尺寸换算成 中的尺寸值未必是精确的 然而这些尺寸对所考虑的准确度来说 可认为是可以接受的圆整值适用时 填入毫米或英寸注 更多的细节见 的标准额定值和特性适用于每种连接器类型和品种的额定值和特性应在有关规范中规定 它们通常应包括下列内容连接器结构简述 特别是外导体内径如果适用连

15、接器优先使用的电缆型号不同等级连接器以频率为函数的反射系数 如适用 同时也应给出其有效的条件不同海拔高度 气压 下的工作电压气候类别其他适用的额定值或特性气候类别分类连接器气候条件是按 的规定分类的 并由用斜线分开的三组数字系列分别表示相应低温试验未标出负号 高温试验的温度和稳态湿热暴露的天数有关规范要规定的气候严酷度 应优先但未必 从如下优选值中选取低温高温 类别 和稳态湿热暴露天数 类别推荐以下两组为射频连接器的优先气候类别型号命名型号命名的目的是为了识别在射频连接标准范围内具体的连接器 它不适用于本标准以外的资料实际上这对识别制造厂的产品通常是必要的因为 有些产品虽然采用本标准 但可能不

16、是本标准所包括的结构采用相应规范的连接器应采用下列标志和顺序进行命名规范的编号字母在相应规范中表示的附加识别标志注 当产品标志或产品说明书上采用此型号命名时保证产品符合相应规范的要求是制造厂的责任 其他团体对此不承担责任试验方法概述本章包括了类型批准试验及其认可所采用的电气和机械测试方法环境条件和试验程序但其内容也适用于其他试验 通常不直接规定要求 但在适用时 给出了一个或几个优先的严酷度相应规范中应规定具体产品需要的从本章包括的试验中选取的那些试验测量方法和程序 以及规定合适的严酷度和要求由于技术上的原因有些试验要在同一样品上按规定的顺序进行 对于不同的顺序可以要求单独的样品因为对于一些试验

17、 经受过这些试验的样品不能供货 因此把一些试验组成合适的试验组是经济的考虑了上述因素的试验分组一览表见 预期此试验一览表对所有类型的连接器原则上是适用的 对于具体的类型和品种可以删去那些不需要的试验或顺序按照试验一览表一个试验样本中的全部样品应经受第 组试验 然后 将此样本按所需的数量等分成若干个子样本除非另有规定 子样本不得少于 对连接器试验的标准条件除非另有规定应采用下列条件试验应在 中规定的试验的标准大气条件下进行在进行测量之前 应将连接器处于试验标准大气条件下进行预处理 时间应足以使整个连接器达到热稳定条件试验后与下一次测量或试验之间的间隔期内的恢复条件应符合 的规定试验一览表见 条件

18、试验的细则见当对于施加的应力和 或作用的持续时间只给出标称值时 这个规定值应认为是指所施加的最小试验严酷度试验应在从供货方接收的连接器上进行 除非在规范中有明确的规定在试验之前 绝不允许对接触件进行清洗或其他处理如果需要把一段电缆装接到连接器上则应按连接器制造厂的说明书 通常随同连接器一起提供进行装接插合成套的连接器应完全啮合 螺纹连接的连接器应拧紧并达到相应规范规定的标称连接力矩当试验需要安装时对于自由端连接器应使用一个夹子 对于固定连接器应使用正常安装方法把连接器牢固地安装在一块由合适材料制成的刚性板上 安装板的尺寸应大于样品的外形尺寸对于动态试验例如 碰撞 振动和冲击 电缆或电线的安装和

19、配置应按 的规定 除非在相应规范中另有规定电缆或电线 应与连接器同一轴线地夹持在试验台上 夹持位置离每根电缆出口处 电缆自由端应夹持在刚性支架上以阻止其转动除非相应规范中另有规定当进行动态试验时重心引力 普通地磁场的方向和能级的影响可忽略不计在安装连接器进行环境条件试验时 应注意保证安装板的表面处理和连接器壳体是相容金属以免由于不相容金属的接触而引起电解腐蚀对于密封连接器应采用适合的试验夹具使其不影响面板密封件 漏率可在环境条件试验的恢复期结束后测量 适用时 对上述固定连接器的面板背面部分应进行保护 应保护电缆自由端以防止潮气侵入对于涉及高温通常是气候顺序中的上限类别温度 暴露的试验例如 温度

20、的快速变化和高温耐久性 应使用适合的耐高温电缆但规定的电缆上限温度极限值可以低于连接器的上限温度极限值外观检查外观检查应包括标志标志应符合 的规定并且在经受过任何规定的试验后仍是清晰的制造应采用精细的方式进行制造电气机械和气候试验后的损伤除非另有规定 应无影响性能的可见损伤包装标志标志应符合 的规定尺寸对尺寸进行检查应符合相应或有关 规范的规定除相应规范规定应使用标准规以外 可以采用任何合适的方法进行检验外形尺寸外形尺寸应符合相应规范的规定 当规定作为逐批检验项目时可以在最后组装之前检查零件及材料按相应规范的要求提供的一套零件应按在鉴定批准申请或认证中采用的图样来检查并符合其规定机械互换性插合

21、面的尺寸应符合相应规范规定的插合面图样的规定可使用互换性标准规 当使用时 样品应能与标准规插合电气试验和测量程序反射系数概述射频连接器的反射系数应在插合上标准试验连接器的试验样品上进行测量 转接器两端应插合上标准试验连接器具体连接器的相应规范还应规定相应的标准试验连接器 级连接器 包括精密传输线或电缆在内的整个插合成对的标准试验连接器对都应呈现出最均匀一致的特性阻抗电缆连接器应按连接器制造厂提供的说明书的规定装接合适的电缆 所使用的电缆应是优选严格精密公差类型的 允许使用电缆模拟器来代替电缆应采用时域反射仪 来检查测量系统的一致性 测定不完善性和检测所使用同轴传输线段特性阻抗的准确度反射系数应

22、表示为频率的函数 通常应采用频域法进行测量 最好用扫频信号发生器 当频率低于左右时先用时域法测量后再转换成频域特性是合适的它具有把被测连接器所引起的反射与系统中的其他反射分开的特殊优点 而用频域法测量特别是在低频下测量时实现这一点是较困难的如果采用不同于扫频法的点频法应采用适当小的频率增量 除非信号发生器 通常是自动控制的 允许有很小的频率增量 点频法不适合作为误差分辨的方法测量以频率为函数的反射系数的常用设备有 射频电桥 定向耦合器和开槽测量线 在没有采取特殊措施分辨不同缺陷产生的误差时 采用这种设备的测量系统一般只适合测量大于 的反射系数考虑到测量不准确度应不大于被测量值的对规定反射系数极

23、限值低于 的连接器进行测试时通常必须采用能分辨误差成分 因而能计算出有关反射系数的测试系统有些计算机控制的自动测量系统带误差校正模式的附加程序无需其他分辨方法就可降低反射系数测量的不准确度相应规范中要规定的内容以频率为函数的反射系数合适等级的极限值测量准确度标准试验连接器的细则适用电缆的必要特性与标准试验方法的任何不同之处正常测量方法常用测量系统图 表示采用电桥或定向耦合器或开槽测量线的简单测量系统 该系统通常不能识别由不同误差源产生的误差 在图 中 可能产生反射的主要位置标记为 和 相应的反射系数标记为 和由被测连接器产生的反射系数标记为测试端口误差 不仅表示 点的反射而且也包括电桥或定向耦

24、合器或开槽测量线的剩余误差由于各反射波的相位取决于反射点之间的电长度因而也取决于频率 它们对视在总反射系数的影响也是随机的 所以得到的均方根值为总例如典型值可能是 假设 时则总这就表示不准确度为 当然 各个频率点的值还可能会受到或大或小的误差影响虽然图 指明用扫频信号发生器 但考虑到 所述的预言这并不排除点频法的使用图 无误差识别的电桥耦合器或开槽测量线法双连接器法双连接器法是一种特殊的测量方法它使用一段预先选择的特性阻抗准确并均匀的电缆把两个尽可能相同的试验样品被测连接器连起来作为试验装置这个方法尽管不能识别误差 却能以高的概率鉴别出连接器是否存在着明显的反射这个方法如图 所示 其原理是 对

25、于两个相同的试验样品 其以频率为函数的反射系数也是相等的 在互连段 中 每当两个连接器间的距离 等于 波长的奇数倍时 来自两个连接器的反射相互抵消而当 等于 波长的偶数倍时 反射相互叠加 其值为单个反射值的两倍 完全抵消是两个连接器的反射精确相等和系统中无寄生反射的一个相当可靠的判据在实际测量中在电缆段 中的损耗妨碍了由两个相等反射系数的连接器所产生的回波在波节处完全抵消 当连接器组件倒换方向时 不相等的反射显示其不相等的最小值 通常 当最小值不随连接器组件的换向而变化时低的最大值 低反射系数是可接受的 然而当连接器组件换向时相应的反射系数的最大值超过规定值 或最小值有明显的变化 则在重新进行

26、试验之前 应检查连接器和电缆连接器的互连电缆应是验证过性能的规定电缆或适用的电缆模拟器 电缆长度应不大于被测反射系数的最低频率所需的长度 对于宽频率范围以及在由一系列波腹未包络的频率上需要结果时 则有可能要若干个长度 才适当为检查系统准确度 推荐采用在标准试验连接器之间调换连接器组件进行重复测量双连接器法可与电桥 定向耦合器或开槽测量线法联合使用 在下文中 对后一种方法作一些详细的叙述注 标准试验连接器可代替标准试验转接器直接用在信号发生器端口与精密终端之间图 双连接器程序的测量装置图 示出了以探针位置 每次扫频之后简单地移动探针通过合适的距离 为参数 开槽测量线上电压作为频率函数的 曲线图电

27、压优先采用以分贝 为分度的对数刻度 显示的曲线可绘制成包络线 因此就可以判断显示曲线的最小宽度 根据包络线的最大宽度对应的电压驻波比 就可以推导出在具体频率下的反射系数对应于最大宽度的单个连接器的反射系数 的数值由下式算出图 在开槽测量线上以探针位置为参数 作为频率函数的电压值有误差识别的测量方法使用电桥为了能够识别误差 对图 所示的常用测量系统作了两处更改 这两处更改包括在电桥测试端口至试验组装件 之间以及试验组装件 至匹配负载 之间装上足够长度的传输线 而且在电桥的基准端口 上端接一个失配负载使得假定试验端口端接精密匹配负载的终端则会得到一个已知的反射系数 例 为 回波损耗为 测量装置如图

28、 所示 长度 至少为 的 倍图 有误差识别的电桥法采用这个方法产生图 所示的作为频率函数的总 合成的 反射系数曲线图 在 点表示反射系数的三个矢量相量之和由下式计算总式中 人为的已知失配在电桥端口 所引起的反射 其幅值是可大可小的常数 少量偏差是由于电桥本身的误差以及在电桥元件与测试端口 和基准端口 之间的非零长度传输线的影响所引起的包括被测连接器的反射系数 和标准试验连接器的反射系数 由于它相对于矢量 旋转而产生纹波 如图 和 所示是终端负载在传输线 端部的反射系数 它产生纹波 如果电长度准确地为 则纹波 要比纹波 快 倍图 根据图 所示装置测量所绘制的矢量向量 图当采用对数检测时在 绘图仪

29、上显示的曲线表示 纵坐标为产生的回波损耗 数横坐标为频率示例如图 所示 可利用图 右边所示的刻度或其他适合的方法换算成反射系数 通过计算可求出 而图 和图 计算方法作为指导为了避免总反射曲线的模糊 失配反射系数 必须大于 与 之和应选择扫频范围和两条传输线的电长度以便有足够数量的纹波来确定反射系数曲线 当在电桥测试端口 与标准试验连接器 之间的空气传输线 为 时一个 纹波 周期在显示的频率轴上相当于 变化图 根据图 所示测量系统测量回波损耗的示例图 详图 已转换成反射系数 通过求 的平均值消除 阴影部分的纵坐标值对应于图 用 的差值除以 求得 纹波 为被测连接器的反射系数包括图 点标准试验连接

30、器的反射使用定向耦合器当用定向耦合器代替电桥时 应利用一个起局部反射和传输作用的低损耗宽带阻抗不连续性元件代替传输线 从端口 到 这种元件采用局部填充低损耗泡沫介质同轴传输线的形式 如图 所示在 点有尖锐不连续性在其输出端配接上 时 失配 回波损耗测量过程类似于在 叙述的有误差识别的电桥法图 起局部反射和传输作用的低损耗宽带阻抗不连续性元件专用替代装置如果在传输线 末端 处的连接器是被测的试验样品 则传输线 可用一个吸收滑动终端负载代替 在慢扫描过程中 负载元件位置的周期变化 至少半个波长同传输线 的长线作用是类似的 并产生图 所示的等效纹波注 当使用上述三种方法之一时 能检测出谐振反射 这种

31、反射在反射合成曲线中产生尖锐的不规则性剩余误差的概述有几个剩余误差不能由所述方法消除由同轴传输线特性阻抗的偏差引起的误差 这种误差可通过用时域反射计法选择正确的阻抗来降低到最小校准的可变衰减器 的误差 如图 和图 所示标准试验连接器误差 这种误差可通过使标准试验连接器构成与其具有相同直径的精密空气传输线的一部分降低到最小和 之间空气传输线 的衰减对测得的反射系数 值产生的影响 如果这个衰减不能忽略在计算实际的反射系数 之前 要从回波损耗中减去 倍的这个衰减值测量反射系数典型程序用图形符号在连续测量过程中所用的设备的设置和验证以及适用元件和传输线的选择目 的试验方法 备 注通过与标准空气传输线的

32、比较来选择和验证基准传输线通过与基准传输线的比较来选择和验证连续测量中所使用的传输线转接器无需精密也无需校准验证标准试验转接器的性能检查常规设备 验证设备和终端负载的误差检查附加的设备 验证总误差验证标准试验转接器和 的性能标准试验转接器也可通过交叉连接和调换方向连接进行检查符合 规定的无误差识别的方法目 的试验方法 备 注校准产生恒定回波损耗的曲线网格按合适的档次从开始调节衰减器 并绘制相应的回波损耗曲线按 的规定测量单个连接器的反射系数按照制造厂装接说明书的规定把连接器装接到选择好的并验证过的传输线上进行测量 也可使用电缆模拟器按 规定的有误差识别的方法目 的试验方法 备 注产生 回波损耗

33、校准曲线的网格在终端基准端口接上匹配负载 绘出时的开路和短路之间的回波损耗平均值曲线 再按合适的档次调节衰减器 的 值 绘出回波损耗曲线网格按图 规定测量反射系数的总和并推算出反射系数衰减器 在 的初始位置 在电桥基准端口接上 的失配负载目 的试验方法 备 注按图 测量反射系数的总和并推算出反射系数衰减器 在 的初始位置 在定向耦合器侧边 接上具有阻抗突变的传输线反射器必要时 对所测的回波损耗进行校正 检查空气传输线衰减实际回波损耗测量的回波损耗减去倍的传输线 损耗时域反射计法理论根据假定入射信号具有一个理想的阶跃函数波形 则利用下式把反射 转换成以频率为函数的复合反射系数式中 是由被测连接器

34、产生的反射所形成的 部分组成的时间间隔限制上限频率值使得 则公式简化为图 示出了时域反射计记录的实例注 由于只有反射系数的幅值是重要的 所以省略反射信号积分的正负号 由电感串联产生的反射为正号由电容并联干扰元件产生的反射定为负号图 时域反射计测量记录示例在示例中 从 到 曲线下面的面积为因此在 下测量程序所用设备和元件的验证按 的表中前三格的规定进行 进行测量的装置如图 所示应作一个反射波形的永久性记录来计算反射系数 屏幕上读数通常不够精确图 时域反射测量的设备系统时域反射计设备的时间刻度和反射系数刻度应采用独立的基准进行校准 对于时间刻度可采用能滑动短路的已知长度的空气传输线或采用时间标准进

35、行校准 可用已知的阻抗失配或已知幅值的输入信号校准反射系数刻度 对于各次测量之间的常规校准 用开路或短路法也是会令人满意的除了校准以外还应检查测量设备的下列误差源校准前应调节阶跃波形使其波纹和不规则性最小空气传输线和设备电缆的损耗会使入射阶跃信号产生畸变因此应避免过长测量系统尤其是含有失配元件的测量系统中的多次反射会叠加到被测连接器的反射中 这可通过选择空气传输线和电缆的长度让来自不同源的反射在时间上错开来 而使其影响达到最小连接不紧或无屏蔽的终端负载可能在测量系统中产生干扰信号在确定的相当于 反射的传输线中的不确定因素也常会引起误差 如果反射信号很小时 这一点就特别重要频率范围假设被测连接器

36、的最大长度为 阶跃信号上升时间不大于 则时域反射计法直到的频率范围内 使用合适的公式转换到频域特性通常是有足够准确度的注 用逐渐增加的输入信号代替突然跃变的输入信号 除限制了频率范围外还会有使反射信号变平因而降低其幅值的影响 这也会降低测量准确度当连接器装接半硬电缆时 在测量反射系数之前 可以指望通过在 和 之间的温度循环来稳定组件额定功率定义额定功率是指连接器端接匹配负载时既不超过连接器的峰值工作电压 也不超过连接器的最高介质温度的输入功率电压极限额定功率的标称值按下式定义式中 峰值工作电压特性阻抗是指正弦波激励的最大功率温度极限额定功率的标称值定义为内导体达到表 所示最高温度 或按气候类别

37、温度 二者择一时的稳态功率 标称值是对 的环境温度而言表介 质 材 料最高内导体温度聚乙烯聚四氟乙烯氟化乙丙烯一般测量条件电缆连接器应按制造厂的说明书 装接上适合的电缆样品应水平地放置在相对静止的空气中允许空气自然流动 样品应与其他热源隔开试验时间应足以建立热平衡温度换算公式有时试验条件不能达到 的标准环境温度和或不能够保持最高内导体温度 在这种情况下应使用下列近似公式式中 和 值的范围如下从 到 从 到试验期间的环境温度标准环境温度被测期间内导体温度最高内导体温度 见 的表 或按气候类别温度在条件 和 下测得的输入功率额定功率 极限温度测试方法理想情况为样品端接匹配负载 随后馈送射频功率直至

38、达到但不超过最大工作电压或最高内导体温度 实际上这通常是极不可能的而且电和热条件必须通过其他等效方法获得 下面介绍三种方法直接法环线法谐振法直接法由于受信号发生器输出功率限制 本方法局限于中小直径的元件 频率范围除了受样品本身的限制以外没有别的限制测量电路图 直接法失配引起的测量误差如下式中 传输线电压驻波比最大误差在电流最小时出现最大误差环线法本方法利用了定向耦合器的相位关系与环线的谐振特性有关 定向耦合器具有匹配端口 和其特性定义如下方向性耦合损耗纵向损耗具有恒定耦合的方法图 具有恒定耦合的环线法如果下述条件满足 在环线中流通的功率为馈送到端口 的功率 的倍数端口 连接低电压驻波比的终端负

39、载环线与定向耦合器侧面线 端口 和端口 的特性阻抗匹配环线的电长度为式中 整数在测试频率点自由空间的波长被测连接器与带有已校准的功率计和反射计的定向耦合器串联 匹配元件 即带有调谐螺钉的一段传输线 起补偿环线残余反射的作用通常倍数功率与输入功率 的比值如下倍数功率式中 具有环线损耗为 的传输线的传输系数主线定向耦合器的耦合系数为 时的最大值此时在此情况下整个输入功率 全部输送到环路 如图 所示对于给定的环线损耗 在没有具有 的耦合器时 则可使用具有可变耦合的方法从给定的环线损耗找出最佳的耦合损耗对于此耦合损耗值找出功率比图 具有可变耦合的方法图 具有可变耦合的环线法通过两个 耦合器加上一段连接

40、 的可变长度的传输线 就可在环线 中实现任何所需的耦合电平对于一个给定的耦合系数 在端口 和 这边与端口 和 那边的合适电长度之差如下通过调节可变长度传输线达到最大的功率增益所需的耦合来获得合适的电长度差注 对于低频采用长的低损耗传输线是必要的谐振法使用适合的电路把被测连接器交替地放在电流最大和电压最大的位置上 输入功率可通过定向耦合器的配置进行测量 定向耦合器主线的特性阻抗应与样品的标称阻抗值一致按照试验样品的电长度它作为谐振电路的一个元件或者作为具有驻波的一段传输线在起作用只有在短路的情况下才能把被测连接器放置在离短路端的距离分别为 最大电流处 最大电压处的地方 为传输线的波长于是在试样中

41、的功率为 式中 为测得的输入功率匹配元件样品电长度测试项目 电压 电流 电压 电流测试电路包括连接引线 样品波长图 谐振法为得到正确的试验结果 应注意下述情况对于电流试验应防止轴向热进入短路端试验 或者 线试验 如有必要可使用低热传导的传输线段对于电压试验应通过正确的端部制备 防止在试验装置中而不是在样品中 放电如有必要可使用场效应电极注 必须考虑使波长长于连接器接触电阻外导体和屏蔽连续性以及中心导体连续性 插合接有电缆的连接器一般测试要求和程序一般情况下 应采用交流 进行测试 然而在有争议的情况下 应以直流测试为准 交流测试的频率应为接触电阻通常应根据在连接器预定连接电缆的两点之间所测的电位

42、差和电流进行计算 在接通电流之前应形成接触状态当不能直接接入终端时象在环境条件试验时需要插合接有电缆的连接器那样 应进行中心导体连续性的测试也可以采用中心导体连续性程序来测试接有三同轴电缆的三同轴连接器外导体的连续性 在此情况下连接器和电缆的外屏蔽层要防止直接接入连接器的外导体为了防止接触件上绝缘层可能被击穿 测试电路的电动势 不应超过 交流峰值为了防止接触件过热 测试电路的电流不应超过 或有关规范的规定值除有关规范规定了另外的准确度之外 测量装置应确保其测量结果在测量阻值的 以内一般情况下 一对连接器的中心接触件的电阻值 和外接触件的电阻值 应分别进行测量 如果要用直接测试法确定中心接触件和

43、外接触件串联的总电阻值 总 有关规范应予明确规定程序有关接触电阻值是根据连续 次测量循环所计算的平均值 但各个测量值应不超过这个平均值的倍一个测量循环由下列步骤组成当采用交流测量时接通接触件 啮合连接器连接电压源测量切断电压源分离接触件 分离连接器当采用直流测量时接通接触件 啮合连接器连接一个极性的电压源测量连接相反极性的电压源测量切断电压源分离接触件 分离连接器要求接触电阻和外导体连续性接触电阻值应不超过有关规范的规定值中心导体连续性 外导体和屏蔽层连续性插合接有电缆的连接器插合的连接器及其装接电缆的总电阻值应在电缆导体的自由端之间进行测量 在条件试验之前的最后测量与条件试验之后的第一次测量

44、之间连接器应不分离在条件试验后中心导体外导体以及适用时包括电缆电阻在内的插合连接器对的屏蔽层的阻值变化不应大于有关规范规定的最大允许值有关规范中要给出的内容按适用中心接触件和外导体 屏蔽层连续性的电阻上限值接有电缆的插合连接器对的总接触电阻的初始测量值在条件试验之后允许的最大百分比变化与标准程序的任何不同之处在严酷机械条件试验下中心接触件和外接触件的连续性试验程序在进行有关规范要求的振动见 碰撞见 和冲击 试验期间 应对插合连接器对的中心接触件和外接触件的连续性进行检测试验设备如示波器或具有适当显示或能记录中断次数的电子设备应具有优于 的分辨能力每一对接触件至少应流过 的电流 接触件可串联起来

45、 有关规范可以规定其他电流值要求在有关规范规定的条件下应无电气中断现象有关规范中要给出的内容见绝缘电阻程序绝缘电阻应在内外接触件之间测量试验电压应为 的直流电压或连接器的额定电压取其低者绝缘电阻应在加电 后测量注 当合适时 可以在一个较短的时间之后读取读数要求绝缘电阻应不小于有关规范的规定值有关规范中要给出的内容不同于 的试验电压值绝缘电阻的最小值与标准试验程序的任何不同之处耐电压程序和要求连接器应能承受有关规范规定的电压作用而无击穿或闪络应把一根合适的电缆装接到连接器上 连接器应在插合和分离两种情况下进行试验除非有关规范中另有规定在鉴定批准试验中应施加频率为 的交流试验电压 作用而在质量一致

46、性检验中作用额定电压 和试验电压 值 之间的关系如下额定电压不超过 的连接器额定电压超过 的连接器 但至少为有关规范中要给出的内容试验电压值与标准试验程序的任何不同之处浸水试验程序和要求具有插合面密封并装接合适电缆的适当插合好的连接器应在 的自来水中浸至 深处后使水冷却至室温并在此温度下保持 然后在大约 之内把水冷却至 在此温度下再保持然后使水温回升至室温 连接器仍保留在水中从开始试验算起 经历 此后连接器仍然处于水中并按有关规范要求进行如下测试耐电压应在内接触件与连接器壳体之间施加一个有关规范规定的频率为 的交流电压 加压的时间 应无击穿或闪络绝缘电阻绝缘电阻应按 的规定测量有关规范中要给出

47、的内容试验电压值与标准试验程序的任何不同之处屏蔽效率概述射频同轴传输系统的屏蔽效率表示其外导体保护传输线免受外界电磁场干扰的能力 反之 也是防止传输线上的电磁场干扰外界的能力 就射频同轴连接器而言 在其外壳体上通过的纵向电流不应在同轴电路中产生不适当的电压转移电动势或其等效电压 与外侧纵向电流 的商即 称为转移阻抗 通常它是用来确定射频同轴连接器屏蔽效率的恰当参量正确装有电缆或传输线的连接器组件有三个主要的可能泄漏区域 围绕插合面的区域 围绕连接机构的区域和两个围绕电缆入口的区域 由于 仅对插合面和锁紧 连接机构进行了标准化因此 主要关心的是连接器组件这个部分的屏蔽效率 然而这并不排除在小心消

48、除其他泄漏对锁紧机构的影响时 也可以采用测量的方法来确定任何具体泄漏区域的转移阻抗或者总转移阻抗 测量总转移阻抗时特别在高频时 必须考虑方向性影响的存在必须强调 射频连接器的转移阻抗以及由此确定的屏蔽效率并不意味着有一个可适用于每一个或每对具体射频同轴连接器样品的固定不变的值 实际上 主要取决于机械和接触的情况例如通过强制拧紧连接螺母可使 值变得相当低 而且通常不能再现精确的数值 通常一对新连接器的转移阻抗 随着重复分离和啮合而降低 但再经过几十次的啮合和分离循环后 阻抗值又可能变大 这也许是由于磨损的缘故 对于连接器在使用和老化过程中的这一特性目前还很少了解在射频应用时转移阻抗 应表示为频率

49、的函数而且通常用频域方法测量 当频率较高时 还不了解其他实用的测量方法 当频率在几百兆赫以下时 可以应用脉冲技术的时域测量方法 适用时随后可将其测量结果变换成频域数据为了测量一对连接器插合部分的屏蔽效率 要以能消除电缆安装处任何泄漏的方法把合适的电缆装接到连接器上 当频率高于 时一般优先选用半硬电缆或硬管外导体电缆在频率低于 时应选用在低频下具有低泄漏的电缆 除非首先除去法兰盘 频域方法的标准测量程序不允许带有固定法兰盘形式的连接器作为被测连接器对的一半时域脉冲法在 中规定在几百兆赫以下的较低频段是特别有用的 如果具备合适的试验设备 配有阴极射线示波器的脉冲信号发生器 则测试有可能进行得十分迅速 而且如采用适当的预防措施 就会具有与频域测量几乎相同的灵敏度 此外它还具有在多处泄漏情况下鉴别泄漏部位的优点频域法和时域脉冲法中有各种各样的测量方法可用于测量转移阻抗 然而在有争议的情况下 应按的规定采用三同轴试验装置 或采用波导构成外激励线的试验装置的标准方法作为基准的试验方法进行仲裁注 作为指导规则 三同轴装置可以使用到被测连接器