射频同轴连接器常用材料及其特性

2022-10-28 13:51:28 嘉兴翼波电子有限公司 浏览次数 40

射频同轴连接器的组成材料会影响其机械性能、电性能和环境性能。因此,在连接器的初始设计过程中,对基础材料的选择将决定整个系统装置运行的好坏。作为射频同轴连接器的设计者必须考虑材料的本身特性、连接要求、成本等多方面的要求。

基础材料对射频传输十分重要,它是无中断回路的基础,可以防止电路被干扰。本章我们将从射频同轴连接器的结构出发,具体介绍组成连接器的各零件的常用材料及其特性。


SMA连接器零件构成

 

主体(螺套、尾管)


弹性接触件(剖槽)


尾管

 

中心针(内导体)

公针(无剖槽)


母针(剖槽+束口)

 

常见金属材料


射频同轴连接器的各组成零件中,螺套、主体、中心针、焊杯、尾管均为金属制品。铍青铜、锡磷青铜、黄铜、不锈钢是射频同轴连接器中的常见金属材料,各有优势。

 

铍青铜

(1)铍青铜具有良好的电气性能和热传输性能,耐疲劳性能,具有较强的耐腐蚀性能(除氨,强酸和碱之外);

(2)良好的热传输性能和弹性使其在高温环境中不会被融化,而且其他一些性能也不会受到高温的破坏。

铍青铜常用于:接触孔即插孔(电接触的地方)、弹性插针、界面外端导体等。


锡磷青铜

(1)该合金材料的质地较软,可以通过冷加工(压,弯曲)来获得起应力;

(2)由于锡磷青铜具有一定的柔软特性,使其成为其他各种铜合金的代替品。当生产预算不允许或者电气性能不一定要求使用铍青铜时可以用锡磷青铜来代替。

锡磷青铜可用于:较大的插孔,弹性接触或外导体。


黄铜

(1)黄铜质地柔软且易于机械加工,被称为“易削黄铜”,和铍青铜相比,黄铜的热接触和导热导电性能都不错;

(2)对工业、海洋、农业、大气及各种油的污染腐蚀有一定抵抗作用。通常会在其表面电镀金、银、三元合金或镍,提高它的耐腐蚀性能和强度。

黄铜常用于:连接器主体,外壳,外导体和插针。


不锈钢

(1)不锈钢适用于连接器工业中材料硬度要求较高的地方(如外导体);

(2)稳定性高,熔点高且耐腐蚀性能优良,一些连接器壳体的零件(如外壳)会用到不锈钢。

不锈钢一般作为基础材料,外壳材料或者外导体材料。


铝合金

(1)铝一般以合金形式使用,最典型的是“Anticorodal”合金。

(2 铝合金易于加工,具有良好的电性能,热传输性和自我保护特性(抗氧化性),质地较轻,具有良好的机械加工性能。有时会被作为一些金属(黄铜,不锈钢)的替代品。

铝合金可用于:连接器的保护管和结构件。

 

常用材料特性对比

注:相对值从++(非常好/价格很低),+(较好/价格较低),0(一般), -(较差)到--(非常差/价格很高)。

*接触电阻必须尽可能的小(++ 非常低,完美)

 

绝缘体


PEEK零件

PEI零件

PTFE零件

 

密封圈


硅橡胶

氟橡胶

 

常见塑料和橡胶材料


射频同轴连接器的组成材料中,塑料和橡胶材料是除金属材料外的另一重要基础材料,绝缘体、密封圈是由塑料及橡胶材料制成的。

 

PTFE

(1)具有优良的热稳定性能(-200°C—250°C)和不易燃性能。

(2)抗静电、抗粘材料,电性能良好,几乎不受频率和温度的影响。弹性系数较低,因此常用作为绝缘子的材料。

PTFE常用于:绝缘体、定制防尘盖、治具。


PFA

(1)与FEP 相比,PFA 具有热塑性能可以被注塑模使用,并可以重复注塑,在-200°C—250°C 时具有良好的热稳定性能和电性能。

(2)与PTFE 相比,它具有更好的耐磨损性能和防粘性能。

(3)PFA 对大多数元素显惰性,气候和空气对它的影响很小。

PFA常用于:绝缘体、电缆护套。


PEEK

(1)PEEK 是一种局部结晶材料,具有很强的拉伸强度,优异的热稳定性能,高熔点(334°C),良好的化学惰性(除硫酸以外)。耐腐蚀性强,耐高辐照。

(2)具有自熄性,即使不加任何阻燃剂,可达到UL标准的94V-0级。

(3)具有良好的电绝缘性能,并保持到很高的温度范围。其介电损耗在高频情况下也很小。

PEEK常用于:射线防护层、绝缘体。


硅橡胶

在射频连接之中,橡胶一般只用作垫圈的材料。

连接器使用橡胶垫圈的目的是隔绝潮湿及防止其他污染,它只与酸性物质反应。

为了达到阻燃的目的会使用硅橡胶。


普通塑料和硅橡胶的对比

注:相对值从++(非常好/价格很低),+(较好/价格较低),0(一般), -(较差)到--(非常差/价格很高)。