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如何检验射频连接器？
- 发布日期 : 2019-01-04 14:48
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射频同轴连接器检验方法主要有两种，一种是接触电阻的检测，另一种是绝缘电阻的检验，只要利用这两种方法，便可满足大部分射频同轴连接器的检验需求。下面将会为您详细介绍一下射频同轴连接器检验的知识。
其实这个问题看起来简单几个字，其实回答起来不是件简单的事。对于如何检验这个问题首先要从连接器的工作几个重要因素来进行检验。我们说不论是高频电连接器，还是低频电连接器，接触电阻、绝缘电阻和介质耐压(又称抗电强度)都是保证电连接器能正常可靠地工作的最基本的电气参数。
首先是接触电阻的检测
通过在显微镜下观察连接器接触件的表面我们发现：尽管镀金层十分光滑，则仍能观察到5-10微米的凸起部分。会看到插合的一对接触件的接触，并不是整个接触面的接触，而是散布在接触面上一些点的接触。实际接触面必然小于理论接触面。根据表面光滑程度及接触压力大小，两者差距有的可达几千倍。实际接触面可分为两部分;一是真正金属与金属直接接触部分。即金属间无过渡电阻的接触微点，亦称接触斑点，它是由接触压力或热作用破坏界面膜后形成的。这部分约占实际接触面积的5-10%。二是通过接触界面污染薄膜后相互接触的部分。
综上所述，真正接触电阻应由以下几部分组成;
1) 集中电阻
电流通过实际接触面时，由于电流线收缩(或称集中)显示出来的电阻。将其称为集中电阻或收缩电阻。
2) 膜层电阻
由于接触表面膜层及其他污染物所构成的膜层电阻。从接触表面状态分析;表面污染膜可分为较坚实的薄膜层和较松散的杂质污染层。故确切地说，也可把膜层电阻称为界面电阻。
3) 导体电阻
实际测量电连接器接触件的接触电阻时，都是在接点引出端进行的，故实际测得的接触电阻还包含接触表面以外接触件和引出导线本身的导体电阻。导体电阻主要取决于金属材料本身的导电性能，它与周围环境温度的关系可用温度系数来表征。
在实际测量接触电阻时，常使用按开尔文电桥四端子法原理设计的接触电阻测试仪(毫欧计)，其专用夹具夹在被测接触件端接部位两端，故实际测量的总接触电阻R由以下三部分组成，可由下式表示：
R= RC + Rf + Rp,式中：RC—集中电阻;Rf—膜层电阻;Rp—导体电阻。
接触电阻检验目的是确定电流流经接触件的接触表面的电触点时产生的电阻。如果有大电流通过高阻触点时，就可能产生过分的能量消耗，并使触点产生危险的过热现象。在很多应用中要求接触电阻低且稳定，以使触点上的电压降不致影响电路状况的精度。
测量接触电阻除用毫欧计外,也可用伏-安计法,安培-电位计法。
其次是绝缘电阻检验
绝缘电阻是指在连接器的绝缘部分施加电压，从而使绝缘部分的表面或内部产生漏电流而呈现出的电阻值。即绝缘电阻(MΩ)=加在绝缘体上的电压(V)/泄漏电流(μA)。通过绝缘电阻检验确定连接器的绝缘性能能否符合电路设计的要求或经受高温、潮湿等环境应力时，其绝缘电阻是否符合有关技术条件的规定。
绝缘电阻是设计高阻抗电路的限制因素。绝缘电阻低，意味着漏电流大，这将破坏电路的正常工作。例如形成反馈回路，过大的漏电流所产生的热和直流电解，将使绝缘破坏或使连接器的电性能变劣。绝缘电阻主要受绝缘材料、温度、湿度、污损、试验电压及连续施加测试电压的持续时间等因素影响。
介质耐压检验 介质耐压检验又称抗电强度检验。它是在连接器接触件与接触件之间、接触件与壳体之间，在规定时间内施加规定的电压，以此来确定连接器在额定电压下能否安全工作，能否耐受由于开关浪涌及其它类似现象所导致的过电位的能力，从而评定电连接器绝缘材料或绝缘间隙是否合适。
如果绝缘体内有缺陷，则在施加试验电压后，必然产生击穿放电或损坏。击穿放电表现为飞弧(表面放电)、火花放电(空气放电)或击穿(击穿放电)现象。过大漏电流可能引起电参数或物理性能的改变。由于过电位，即使是在低于击穿电压时也可能有损于绝缘或降低其安全系数。所以应当慎重地进行介质耐压检验。在例行试验中如果需要连续施加试验电压时，最好在进行随后的试验时降低电位。
其它电性能检验包括外壳间电连续性、 多接触件连接器屏蔽效果、射频同轴连接器的电性能。下面着重说一下射频同轴连接器的电性能。
射频同轴连接器除上述这些电性能指标外，还有一些独特的电性能指标;如特性阻抗、衰减、电压驻波比和反射系数等。这些指标是根据射频传输理论，将射频同轴连接器看作一段特殊的同轴线而规定的。在电缆实际应用中特性阻抗非常重要，如果既不允许反射，能量损耗又必须减到最少，则阻抗必须仔细匹配，否则电缆或设备会由于过压而损坏。特性阻抗可由同轴连接器外导体内径与内导体外径的比值和内外导体之间绝缘体的介电常数进行计算求出。同轴连接器标准的特性阻抗有50Ω和75Ω两种，这是考虑射频信号的最大功率传输和尽可能小的反射而综合确定的。
对射频同轴连接器最重要的性能要求是阻抗匹配和使用频率范围，而这都和外导体内径、内导体外径和绝缘体介电常数有关。若同轴连接器的特性阻抗与同轴电缆线不匹配，将会在失配处产生信号的反射，反射信号与入射信号叠加将产生驻波。电压驻波比是驻比的最大振幅与最小振幅之比。反射系数是反射波电压(电流)与同一点上的入射波电压(电流)之比。衰减是由于阻抗不匹配在传输信号时发热而产生的损耗。导体由于具有电阻，也是发热的部分原因。在传输低电平信号的电缆中，或效率是相当重要性能的应用场合，应仔细考虑失配衰减。失配衰减是反射系数倒数绝对值的对数，用dB表示。由于它们描述的是同一物理现象。故彼此可以换算。为降低电缆的衰减，通常应把电容减至最小，使用低的损耗系数的绝缘介质和最高导电率的导体。但必须注意在直径不变的同轴电缆中，虽较粗的导体会降低电阻损耗，但一般同时会使交流损耗增加。产生这种损耗增加的原因是由于导体之间电容耦合更紧密所致。在频率较高时，损耗也增加。
其实这个问题看起来简单几个字，其实回答起来不是件简单的事。对于如何检验这个问题首先要从连接器的工作几个重要因素来进行检验。我们说不论是高频电连接器，还是低频电连接器，接触电阻、绝缘电阻和介质耐压(又称抗电强度)都是保证电连接器能正常可靠地工作的最基本的电气参数。
首先是接触电阻的检测
通过在显微镜下观察连接器接触件的表面我们发现：尽管镀金层十分光滑，则仍能观察到5-10微米的凸起部分。会看到插合的一对接触件的接触，并不是整个接触面的接触，而是散布在接触面上一些点的接触。实际接触面必然小于理论接触面。根据表面光滑程度及接触压力大小，两者差距有的可达几千倍。实际接触面可分为两部分;一是真正金属与金属直接接触部分。即金属间无过渡电阻的接触微点，亦称接触斑点，它是由接触压力或热作用破坏界面膜后形成的。这部分约占实际接触面积的5-10%。二是通过接触界面污染薄膜后相互接触的部分。
综上所述，真正接触电阻应由以下几部分组成;
1) 集中电阻
电流通过实际接触面时，由于电流线收缩(或称集中)显示出来的电阻。将其称为集中电阻或收缩电阻。
2) 膜层电阻
由于接触表面膜层及其他污染物所构成的膜层电阻。从接触表面状态分析;表面污染膜可分为较坚实的薄膜层和较松散的杂质污染层。故确切地说，也可把膜层电阻称为界面电阻。
3) 导体电阻
实际测量电连接器接触件的接触电阻时，都是在接点引出端进行的，故实际测得的接触电阻还包含接触表面以外接触件和引出导线本身的导体电阻。导体电阻主要取决于金属材料本身的导电性能，它与周围环境温度的关系可用温度系数来表征。
在实际测量接触电阻时，常使用按开尔文电桥四端子法原理设计的接触电阻测试仪(毫欧计)，其专用夹具夹在被测接触件端接部位两端，故实际测量的总接触电阻R由以下三部分组成，可由下式表示：
R= RC + Rf + Rp,式中：RC—集中电阻;Rf—膜层电阻;Rp—导体电阻。
接触电阻检验目的是确定电流流经接触件的接触表面的电触点时产生的电阻。如果有大电流通过高阻触点时，就可能产生过分的能量消耗，并使触点产生危险的过热现象。在很多应用中要求接触电阻低且稳定，以使触点上的电压降不致影响电路状况的精度。
测量接触电阻除用毫欧计外,也可用伏-安计法,安培-电位计法。
其次是绝缘电阻检验
绝缘电阻是指在连接器的绝缘部分施加电压，从而使绝缘部分的表面或内部产生漏电流而呈现出的电阻值。即绝缘电阻(MΩ)=加在绝缘体上的电压(V)/泄漏电流(μA)。通过绝缘电阻检验确定连接器的绝缘性能能否符合电路设计的要求或经受高温、潮湿等环境应力时，其绝缘电阻是否符合有关技术条件的规定。
绝缘电阻是设计高阻抗电路的限制因素。绝缘电阻低，意味着漏电流大，这将破坏电路的正常工作。例如形成反馈回路，过大的漏电流所产生的热和直流电解，将使绝缘破坏或使连接器的电性能变劣。绝缘电阻主要受绝缘材料、温度、湿度、污损、试验电压及连续施加测试电压的持续时间等因素影响。
介质耐压检验 介质耐压检验又称抗电强度检验。它是在连接器接触件与接触件之间、接触件与壳体之间，在规定时间内施加规定的电压，以此来确定连接器在额定电压下能否安全工作，能否耐受由于开关浪涌及其它类似现象所导致的过电位的能力，从而评定电连接器绝缘材料或绝缘间隙是否合适。
如果绝缘体内有缺陷，则在施加试验电压后，必然产生击穿放电或损坏。击穿放电表现为飞弧(表面放电)、火花放电(空气放电)或击穿(击穿放电)现象。过大漏电流可能引起电参数或物理性能的改变。由于过电位，即使是在低于击穿电压时也可能有损于绝缘或降低其安全系数。所以应当慎重地进行介质耐压检验。在例行试验中如果需要连续施加试验电压时，最好在进行随后的试验时降低电位。
其它电性能检验包括外壳间电连续性、 多接触件连接器屏蔽效果、射频同轴连接器的电性能。下面着重说一下射频同轴连接器的电性能。
射频同轴连接器除上述这些电性能指标外，还有一些独特的电性能指标;如特性阻抗、衰减、电压驻波比和反射系数等。这些指标是根据射频传输理论，将射频同轴连接器看作一段特殊的同轴线而规定的。在电缆实际应用中特性阻抗非常重要，如果既不允许反射，能量损耗又必须减到最少，则阻抗必须仔细匹配，否则电缆或设备会由于过压而损坏。特性阻抗可由同轴连接器外导体内径与内导体外径的比值和内外导体之间绝缘体的介电常数进行计算求出。同轴连接器标准的特性阻抗有50Ω和75Ω两种，这是考虑射频信号的最大功率传输和尽可能小的反射而综合确定的。
对射频同轴连接器最重要的性能要求是阻抗匹配和使用频率范围，而这都和外导体内径、内导体外径和绝缘体介电常数有关。若同轴连接器的特性阻抗与同轴电缆线不匹配，将会在失配处产生信号的反射，反射信号与入射信号叠加将产生驻波。电压驻波比是驻比的最大振幅与最小振幅之比。反射系数是反射波电压(电流)与同一点上的入射波电压(电流)之比。衰减是由于阻抗不匹配在传输信号时发热而产生的损耗。导体由于具有电阻，也是发热的部分原因。在传输低电平信号的电缆中，或效率是相当重要性能的应用场合，应仔细考虑失配衰减。失配衰减是反射系数倒数绝对值的对数，用dB表示。由于它们描述的是同一物理现象。故彼此可以换算。为降低电缆的衰减，通常应把电容减至最小，使用低的损耗系数的绝缘介质和最高导电率的导体。但必须注意在直径不变的同轴电缆中，虽较粗的导体会降低电阻损耗，但一般同时会使交流损耗增加。产生这种损耗增加的原因是由于导体之间电容耦合更紧密所致。在频率较高时，损耗也增加。
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