一种矩形多路射频电缆组件的设计
2018-03-22陈侃中国电子科技集团公司第四十研究所
陈侃 中国电子科技集团公司第四十研究所
1 引言
针对电子设备中同时要求传输多路微波信号及内部安装空间较为紧凑的情况，设计出一种矩形多路射频电缆组件，实现多路射频信号传输。该结构将射频电缆集成到矩形壳体上，技能构满足多路射频连接器界面同时插合的机械功能，避免连接器配接的射频电缆无序排列，同时也满足射频接口高密度排列的使用需求，这种矩形多路射频电缆组件的设计使电子设备的布线、维护等工作大大简化，同时也提高了系统的可靠性、可维护性。
2 产品研制
2.1 产品结构
如图1所示，为某型号电子设备中需求开发的一种矩形多路射频电缆组件，它由7路射频电缆组件组成，组件两端连接器采用GPPO型和SMA型射频连接器。
图1 矩形多路射频电缆组件示意图
2.2 产品主要技术指标
（1）特性阻抗：50Ω；
（2）工作频率：10MHz~27GHz；
（3）工作温度：-55℃～125℃；
（4）介质耐电压：＞500V；
（5）绝缘电阻：＞5000MΩ；
（6）电压驻波比：≤1.35
（7）振动：10 ～2000/Hz，196.4 m/s2；
（8）冲击：50g；
（9）机械寿命：500次；
（10）盐雾：96h；
2.3 产品外形及安装
矩形多路射频电缆组件的外形如图2所示，GPPO/KWSMA/J电缆组件外形如图3所示。
图2 矩形多路组件外形及安装尺寸
图3 GPPO/KW-SMA/J电缆组件外形图
矩形多路射频电缆组件有单根电缆组件加工装配完成后，安装在相应的安装板孔位中，并通过连接器定制的安装紧固件与安装板进行固定。
2.4 射频连接器结构设计
射频连接器最主要的电性能指标为电压驻波比、插入损耗，因此在设计连接器时，应尽量减少阻抗不连续点，由于结构上的需要，内导体等零件必须设计有台阶，以便各个零件之间的安装、定位，这样在台阶处就形成了阻抗不连续点，影响整个连接器的性能，对于这些结构上不可避免的阻抗不连续点，应采用合理的方法进行补偿，如共面补偿和阶梯补偿等。
GPPO/KW型射频同轴连接器界面如图4所示，在连接器内导体尾部通过开U型槽与电缆进行焊接，同时在连接器直角弯处增加绝缘子如图5所示，从而对直角弯处过渡部分进行了有效的高抗补偿，来消除结构尺寸变化造成的不连续电容的影响，提高了产品的电性能指标。
图4 GPPO连接器界面
图5 GPPO连接器结构图
2.5 矩形多路电缆组件整体结构设计
矩形多路电缆组件的结构如图6所示，根据不同安装位置设计矩形安装板，并将电缆组件中连接器通过紧固件进行安装，连接器插合有轴向及径向矢配量要求，电缆组件中连接器在矩形安装板上有浮动机构，能够实现轴向和径向浮动。
图6 矩形多路电缆组件整体结构图
3 产品性能测试及分析
根据仿真优化后分析的结果对连接器进行改进，然后进行产品的加工试制，产品如图7所示，通过对产品的实测结果（如表1所示）与指标要求对比，实测结果满足技术指标要求。
图7 矩形多路电缆组件实物图
表一 产品测试结果
4 结束语
本文根据用户需求针对某型号电子设备中同时要求传输多路射频型号及较小的安装空间的使用情况，设计了一种7路矩形射频电缆组件机构，来满足用户的使用要求。这种矩形多路射频电缆组件的设计使设备的布线、维护等工作大大简化，同时也提高了系统的可靠性，可维护性，为同类产品的开发提供了一种新颖的设计理念。
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