高频连接器介绍及设计重点(超详细_超经典)
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连接器详细知识解说电连接器分类、结构1.连接器常用的分类方法是:1)按外形分:圆形电连接器、矩形电连接器。
圆形电连接器由于自身结构的特点在军事装备上(航空、航天)用量最大。
矩形电连接器由于其结构简单更多的是用于电子设备的印制线路板上。
2)按结构分:按连接方式:螺纹连接、卡口(快速)连接、卡锁连接、推拉式连接、直插式连接等;按接触体端接形式:压接,焊接,绕接;螺钉(帽)固定;按环境保护分:耐环境电连接器和普通电连接器3)按用途分:射频电连接器密封电连接器(玻璃封焊)高温电连接器自动脱落分离电连接器滤波电连接器复合材料电连接器机场电源电连接器印制线路板用电连接器等2.电连接器结构电连接器由固定端电连接器(以下称插座),自由端电连接器(以下称插头)组成。
插座通过其方(圆)盘固定在用电部件上(个别还采用焊接方式),插头一般接电缆,通过连接螺帽实现插头、插座连接。
电连接器由壳体、绝缘体、接触体三大基本单元组成。
壳体——电连接器壳体是指插头插座的外壳、连接螺帽、尾部附件。
外壳作用是保护绝缘体和接触体(插针插孔的通称)等电连接器内部零件不被损伤。
上面的定位键槽保证插头与插座定位。
连接螺帽用于插头座连接和分离。
尾部附件用于保护导线与接触体端接处不受损伤并用于固定电缆。
壳体还具有一定电磁屏蔽作用。
壳体一般采用铝合金加工(机加、冷挤压、压铸)而成。
钢壳体多用于玻璃封焊和耐高温电连接器。
绝缘体——由装插针绝缘体、装插孔绝缘体。
界面封严体、封线体等组成。
用以保持插针插孔在设定位置上,并使各个接触体之间及各接触体与壳体之间相互电气绝缘。
通过绝缘体加界面封严体封线体取得封严措施,来提高电连接器的耐环境性能。
为适应产品的耐高温,低温,阻燃,保证零件几何尺寸稳定可靠。
绝缘体大都采用热固塑料模塑成形。
界面封严体、封线体采用硅橡胶模压等成形。
接触体——插针插孔是接触体总称,分为焊接式、压接式和绕接式等,用来实现电路连接。
插针插孔是电连接器关键元件,它直接影响着电连接器的可靠性。
电缆的阻抗本文准备解释清楚传输线和电缆感应的一些细节,只是此课题的摘要介绍。
如果您希望很好地使用传输线,比如同轴电缆什么的,就是时候买一本相关课题的书籍。
什么是理想的书籍取决于您物理学或机电工程,当然还少不了数学方面的底蕴。
什么是电缆的阻抗,什么时候用到它?首先要知道的是某个导体在射频频率下的工作特性和低频下大相径庭。
当导体的长度接近承载信号的1/10波长的时候,good o1风格的电路分析法则就不能在使用了。
这时该轮到电缆阻抗和传输线理论粉墨登场了。
传输线理论中的一个重要的原则是源阻抗必须和负载阻抗相同,以使功率转移达到最大化,并使目的设备端的信号反射最小化。
在现实中这通常意味源阻抗和电缆阻抗相同,而且在电缆终端的接收设备的阻抗也相同。
电缆阻抗是如何定义的?电缆的特性阻抗是电缆中传送波的电场强度和磁场强度之比。
(伏特/米)/(安培/米)=欧姆 欧姆定律表明,如果在一对端子上施加电压(E),此电路中测量到电流(I),则可以用下列等式确定阻抗的大小,这个公式总是成立:Z = E / I无论是直流或者是交流的情况下,这个关系都保持成立。
特性阻抗一般写作Z0(Z零)。
如果电缆承载的是射频信号,并非正弦波,Z0还是等于电缆上的电压和导线中的电流比。
所以特性阻抗由下面的公式定义:Z0 = E / I电压和电流是有电缆中的感抗和容抗共同决定的。
所以特性阻抗公式可以被写成后面这个形式:其中R=该导体材质(在直流情况下)一个单位长度的电阻率,欧姆G=单位长度的旁路电导系数(绝缘层的导电系数),欧姆j=只是个符号,指明本项有一个+90'的相位角(虚数)π=3.1416L=单位长度电缆的电感量c=单位长度电缆的电容量注:线圈的感抗等于XL=2πfL,电容的容抗等于XC=1/2πfL。
从公式看出,特性阻抗正比于电缆的感抗和容抗的平方根。
对于电缆一般所使用的绝缘材料来说,和2πfc相比,G微不足道可以忽略。
在低频情况,和R 相比2πfL微不足道可以忽略,所以在低频时,可以使用下面的等式:注:原文这里是Zo = sqrt ( R / (j * 2 * pi * f * L))应该是有个笔误。
连接器各零件设计重点1.Housing☆连接器的主结构。
☆其它各零件靠它决定空间定位。
☆导体零件间的绝缘功能。
☆尺寸规划须兼顾成型性。
☆选材料须顾虑客户的制程条件。
☆因应用段需求而须限制模具进胶口者,须注明于图面上。
它是整个连接器的主体构件,其它的零件往它身上组装。
它大致决定连接器的外观尺寸,需确认其结构强度能承受最终使用者正常使用的破坏力或是客户明定的测试规格(例如:要求施加各方向的力于外接cable,不能看到破坏;或是安装螺丝时,施加适当的扭力不能造成破坏)。
既然是主体构件,自然肩负各零件定位的责任,因此与其它零件互配部位的尺寸与公差(包括几何公差)需拿捏适当。
重要feature ( 例如:安装端子的孔,其抽屉宽度)若是由单一模仁决定其尺寸,而该模仁又可由磨床加工制作,则可设定尺寸公差+/- 0.02 mm,以确保功能。
其它如正位度、平面度、轮廓度等几何公差也要适当运用,方可确保功能。
端子除了靠housing 做空间上的定位,还须靠housing 对它的固持力量来产生端子力学行为上的边界条件(例如悬臂梁式端子的fixed end ),进而在公母座配接时产生适当的正向力,同时避免退pin 的情形发生。
因此端子与housing 的干涉段尺寸与形状拿捏必须非常小心。
适当的端子倒刺形状以及干涉量,才能得到适当的端子保持力,又不至于因干涉过大造成housing 变形或破裂。
在电气功能方面,housing 肩负各导体零件之间的绝缘功能,以一般工程塑料阻抗值而言,只要射出成型做得到的厚度,后续加工过程又没有造成结构破坏,则塑料产生的绝缘阻抗与耐电压效果都可符合规格要求。
只有在吸湿性非常强的材料或是端子压入造成塑料隔栏破裂的情况下,可能发生塑料部分的绝缘阻抗或耐电压不合格的情形,否则该担心的多半是裸露在塑料之外的导体零件之间的绝缘效果,因为空气的绝缘效果远不及工程塑料的好。
Housing 的设计除了考虑上述的功能性,也须考虑射出成型的制造性,太厚或太薄或是厚薄不均都不适合,太厚则缩水严重,太薄不易饱模,厚薄不均则液态塑料充填时流动波前不平衡易造成冷却翘曲。
科技就像是一个不停转动的车轮,带动着人类社会飞速前进,而科技在我们为你生活中的体现就是各种各样的设备出现在人们的眼前。
而这些设备,又是由很多的零件构成的,现在,我们来看看,基本的构件,连接器。
连接器,其包括有一绝缘本体及复数端子,该绝缘本体具有复数容置槽,这些容置槽容置这些端子,该绝缘本体另设有至少一舌片,该舌片隔离这些端子,这些端子分别具有一倒刺,这些端子于这些倒刺第一侧分别向外延伸设有复数触接部,而于这些倒刺第二侧固定复数导线;通过上述结构,可达到端子的倒刺嵌入于绝缘本体,且端子易于组装,只需推入绝缘本体即可,端子间不致发生短路等效能。
而连接器也分为很多种,就比如,高频连接器。
什么是高频连接器呢?一种高频连接器,包括外壳(1)、设置在外壳(1)内的胶芯(2)、长端子(3)和短端子(4),所述长端子(3)和短端子(4)一端分别设在胶芯(2)的胶芯芯片(22)两侧,另一端透过胶芯(2)及胶芯底座(23)后,折弯贴在胶芯底座(23)上;在所述外壳(1)左右两侧各设有一个向下延伸的长固定脚(12),在所述胶芯底座(23)左右两侧设有用于定位长固定脚(12)的定位段(24),所述长固定脚(12)定位在所述定位段(24)的侧面上。
高频连接器通常指工作频率在100MHz以上的电路中使用的连接器。
这类连接器在结构上要考虑高频电场的泄漏、反射等问题。
由于一般都采用同轴结构的同轴线相连接,所以也常称为同轴连接器。
具体的,高频连接器有什么性能呢?高频连接器适用的条件是频率较高的工作条件下,所以相对于一般的连接器,高频连接器能够适应更加复杂的工作环境。
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50欧高频同轴电缆的射频连接器和接头设计射频连接器和接头是50欧高频同轴电缆中至关重要的组成部分。
它们的设计直接影响到电缆的信号传输质量和性能。
在设计过程中,我们需要考虑连接器和接头的特性阻抗、频率范围、材料选择以及机械结构等方面。
本文将从这几个方面详细介绍设计高频同轴电缆的射频连接器和接头的要点。
首先,特性阻抗是射频连接器和接头设计的重要参数。
当信号从一个媒介传输到另一个媒介时,特性阻抗的匹配至关重要,以确保信号的完美传输。
对于50欧高频同轴电缆,我们需要选择特性阻抗为50欧的连接器和接头。
这样才能保证信号在传输过程中不会发生反射和衰减,从而保证信号传输的稳定性和可靠性。
其次,频率范围是另一个需要考虑的因素。
不同的射频连接器和接头有不同的频率范围。
对于50欧高频同轴电缆,我们需要选择能够在高频范围内工作的连接器和接头。
这样才能满足电缆传输信号的需求。
一般来说,常见的高频同轴电缆连接器和接头可以覆盖从DC到18 GHz的频率范围,但也有一些可以扩展到更高的频率范围。
材料选择也是设计射频连接器和接头时需要考虑的重要因素之一。
连接器和接头的材料对信号传输的影响非常大。
常见的材料包括不锈钢、黄铜、铜合金和塑料等。
不同的材料有不同的特性,如导电性、机械强度和耐腐蚀性等。
在选择材料时,我们需要根据具体的应用场景来综合考虑各个方面的影响,并选择最适合的材料。
另外,机械结构也是射频连接器和接头设计的重要方面。
连接器和接头的机械结构不仅需要满足信号传输的要求,还需要方便安装和拆卸。
一般来说,高频同轴电缆的连接器和接头采用螺纹结构,这样可以确保连接的稳固性和可靠性。
此外,还需要考虑连接器和接头的尺寸和重量。
连接器和接头应尽可能小巧轻盈,以适应不同的应用场景。
除了上述要点,还有一些其他的设计考虑因素,如防水性能、温度范围和可靠性等。
在设计射频连接器和接头时,我们需要综合考虑这些因素,以确保连接器和接头能够满足具体的应用需求。