SFP电缆组件的研制.pdf
武涛++李鹏飞++王洁++唐超
[摘 要]本文主要介绍了SMA-JB2/SSMA-JWB2-L电缆组件的研制过程、结构特点及针对用户的使用要求及市场需求进行了设计及关键性工艺技术控制攻关。
中图分类号：TM24 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）24-0079-01
1 前言
随着我国电子技术的不断发展，电缆组件广泛用于航空、航天、电子、通讯、兵器等重要军工和民用领域，对电缆组件提出了更高要求。高性能、高可靠、低损耗的电缆组件才能满足日益改善的整机系统对电性能的要求。SMA-JB2/SSMA-JWB2-L射频电缆组件是按照用户要求进行研制的，主要用于整机的微波信号传输，具有易成型、低损耗、衰减稳定性好、无信号串扰、使用频率高、机械相位稳定性好、屏蔽特性良好等特性。
2 研制过程
2.1 电缆组件的主要性能指标
结合射频电缆组件通用规范GJB1215A-2005及用户实际使用环境条件的要求，拟制产品企业标准Q/MB20593-2015《SMA-JB2/SSMA-JWB2-L射频电缆组件详细规范》作为产品的详细标准，标准中规定的主要指标值如下：
a）阻抗：50Ω
b）环境温度：-55℃～+85℃
c）频率范围：0-18GHz
d）电压驻波比：≤1.3
e）插入损耗：≤0.7dB
f）插入损耗一致性≤±0.1dB
g）相位一致性≤±5°
h）介质耐电压：500V（AV）
i）绝缘电阻：≥5000MΩ
2.2 电缆组件的设计
2.2.1 连接器的选择
根据用户使用环境、条件，选用我厂连接器SMA-JB2型插头，连接器界面尺寸符合SMA、SSMA针式连接器通用接口，产品的电气性能方面要求较严格，具有结构简单可靠、装卸方便、抗振性好的特点，产品可应用于对使用环境条件要求严格的微波器件中传输射频信号。
2.2.2 射频同轴电缆的选择
电缆必须为半刚电缆，易成型、屏蔽效率好、具有一定相位稳定性，MC公司的UT85C-LL高性能低损半刚性同轴电缆，符合使用條件，而航天性半刚性电缆组件常使用此半刚性电缆进行成型装机。
2.2.3 电缆组件外形设计及外形图
根据用户所提供的布线模块图进行模拟布线，经过多次的商榷，初样的模装检测合格后，转化成陕西华达科技股份有限公司的设计文件，并得到使用方的认可确认。
2.3 设计思路与方案
SMA、SSMA是一种通用连接器，界面结构非常成熟，因此设计思路分别借鉴SMA、SSMA成熟的经验，并且在满足用户提出的外观尺寸要求和性能指标的前提下，提高产品的固有可靠性，并逐步将产品一次合格率提高。
2.3.1 连接器的装接方式
连接器与电缆外导体的连接就是连接器外壳与电缆连接，要求连接器与电缆连接可靠，目前连接器外导体与半刚性电缆的连接方式主要为焊接式。
焊接式是通过锡焊将电缆与连接器外导体焊接在一起，这种方式可靠性高，电性能优良，在连接器外导体与电缆焊接时温度会较高，选用的UT85C-LL电缆绝缘材质能承受较高的温度，且在外导体焊接前先对电缆搪锡处理工序后，保证了电缆对焊锡有很好的浸润性。
2.4 外形尺寸设计
高性能电缆组件一般都选用直式连接器，而本次用户的使用环境比较苛刻，经过验证电缆组件一端配接的连接器可选用直式连接器，另一端选用弯式连接器。
根据用户使用对接插座型号、技术指标，选用我厂连接器SMA-JB2（见图1、连接器SSMA-JWB2（见图2，SMA型和SSMA型都是通用螺纹连接式连接器，界面结构非常成熟，连接器头部可参照相关的标准规范确定其标准接口尺寸，连接器工作截止频率可达到18GHz，满足用户规定技术要求。
3 关键技术及其解决途径、设计定型技术状态
弯式连接器SSMA-JWB2在摸底试验过程中，发现在焊接时出现焊锡流入外壳腔体的情况，并且在电性能测试时组件的一致性较差。进过分析弯式连接器在焊接的过程中没有明确的定位，只能靠电缆的绝缘层进行定位，而本次产品使用的电缆绝缘层是由绕包的聚四氟乙烯组成，比较软，在焊接时容易出现电缆前后位移的情况，根据此问题对连接器进行了结构修改，在焊接外导体的外壳里增加定位台阶，保证焊接的一致性，避免了焊锡流入外壳腔体中，并且提高了电性能的一致性（图1，图2）。
3.1 电缆组件的试制及生产
由于SMA、SSMA型连接器在我公司具有成熟的生产工艺，其整个生产过程都能得到有效的控制。我们按设计文件、工艺文件进行了组件装配，组件加工过程较为顺利，产品出来后按标准进行了摸底试验，整个曲线变化平缓，没有尖点，测试驻波比小于1.2，完全满足标准要求，达到用户要求
3.2 电缆组件校验
由于SMA-JB2/SSMA-JWB2-L射频电缆组件形状多样，多属立体结构，无法用量具进行精确测量，生产中必须有尺寸检验工装，环境试验中电缆组件也需要安装到合适的工装上。
根据用户所提供的布线模块图，设计了检验工装，将各模块图组合在一个工装上，投产后，经专业测量部门测量后，公差控制在±0.3，满足设计图纸要求。
4 设计定型结论意见
该产品性能稳定，结构合理，用户使用情况良好，可靠性高，经陕西省电子工业产品质量监督检验站试验，各项指标均满足标准要求，产品已向用户供货，经上机使用完全满足用户要求，形成了批量生产。产品设计定型资料齐全、有效、正确，达到了设计定型的要求。
5 结束语
在此项目的整个研制、生产过程中，不断得到用户和专家组领导的支持，从设计、生产、装配到检测试验，大家齐心合力，团结一致，使得项目顺利完成。在此表示衷心的感谢！
作者简介
武涛，男，助理工程师，现在陕西华达科技有限公司从事新品研发工作。
李鹏飞，男，助理工程师，现在陕西华达科技有限公司从事新品研发工作。
王洁，男，助理工程师，现在陕西华达科技有限公司从事新品研发工作。
唐超，男，助理工程师，现在陕西华达科技有限公司从事新品研发工作。
