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一、引言
解决弯式L16型射频同轴连接器阻抗不连续问题；研制、生产出具有低电压驻波比（VSWR）特性的产品，满足宽频带微波传输设备的需要，是设计中需要解决的问题。 早在1968年前，国外对N型直角同轴连接器（弯式L16同轴连接器结构与之相同，仅相配螺纹为公制螺纹）的阻抗不连续的补偿问题进行了较多研究。对介质表面电镀银作为弯式连接器的外导体的延续；并通过实验最佳除去镀银层，实现弯角处阻抗不连续的补偿。也有用电缆介质芯子和金属衬垫（或用导电微粒的环氧树脂）作外导体的延续，实现补偿的目的。也许是工艺制造问题，这种新型直角同轴连接器至今还没有商品销售。 1986年，国内行业质量评比，弯式L16型射频同轴连接器的电压驻波比，评比结果不好，大多数厂家均未达到部标要求（在频率达到10GHz，VSWR已大于1.5）。 如何解决这一问题，尽快生产出具有低电压驻波比特性的弯式L16（或N型直角）型同轴连接器，目前还未见报导。本文介绍的关于弯式同轴连接器的补偿设计方法，是根据同轴传输线的原理，采用直角弯曲等直径过渡；同时，应用同轴线的特性阻抗与介质占空比例有关的原理，通过最佳切割90°介质尖角，实现阻抗连续，达到补偿目的。并给出电压驻波比测试的结果。 
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二、分析与改进
1. 弯式L16型同轴连接器弯角处特性阻抗不连续的原因有： （1）直角弯曲处采用内导体直径变细的方法弯曲过渡；特性阻抗在外导体内径不变的情况下，随内导体外径的减小而升高。造成线上阻抗不连续。 （2）绝缘支撑（介质）直径在90°弯角处其截面呈椭圆状，长轴直径加大，此处出现高阻抗，阻抗偏差大。根据公式 （3）弯式L16型同轴连接器存在一个最低截止频率，根据公式截止频率 2. 对阻抗不连续的补偿方法有很多。根据文献资料介绍有下列几种方法： Z=50Ω D－外导体内径 d－内导体外径 Δ≈0.05D 图1 弯头外导体内表面切割 Z=50Ω D－外导体内径 d－内导体外径 Δ≈0.2D 图2 弯头内导体弯角切割 图3 用金属衬垫（含金属微粒环氧树脂的）弯头结构 图4 最佳除去镀银层的弯头结构 以上各种补偿方法由于受到结构和工艺条件限制，生产中还没有见到应用。 根据同轴线的设计原理，为消除弯式L16型同轴连接器弯角处阻抗不连续，现采用内导体等直径弯曲过渡，克服表面形状突变；并利用特性阻抗公式 图5 内导体等直径弯曲90°介质切割结构 |
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三、试验结果与讨论
取改进前和改进后（采取补偿设计）的弯式L16型射频同轴连接器各4对，按SJ2331-81《射频连接器电压驻波比测试法》准备样品，进行测试。测量数据和绘制的电压驻波比与频率关系曲线见表1、2和图6、7。 从试验结果看出，采用内导体等直径弯曲过渡并对90°介质尖角进行最佳切割，使介质占空比例达到阻抗连续的规定值从而实现补偿。 用扫频测量法测得电压驻波比值比传统的点频法测得的数据偏大。这是因为扫频法对带电缆段的被测样品，在测试时测试频率的电长度因电缆长度不同而带来误差。点频法测量可以校正测试频率，克服电缆长度误差影响，使测量结果能反映出被测样品的实际情况。 表1 改进前L16-JW5与L16-KF5电压驻波比测量数据 （FS－系统剩余电压驻波比） 表2 改进后L16-JW5与L16-KF5电压驻波比测量数据 注：使用的仪器及设备：XB28A标准信号发生器。 XB—7标准信号发生器。 XB—9A标准信号发生器。 TC8D同轴测量线。 XFL—68信号发生器。 TC-35同轴测量线。 A－没有补偿的样品 B－补偿后的样品 图6 弯式L16射频连接器补偿前后点频法测量电压驻波比曲线 图7 对L16-JW5与L16-KF5扫频测量电压驻波比用仪器、设备： 1、8757A 扫频网络分析仪 2、8350B 扫频振荡器 3、85027C 10MHz—18GHz电桥 4、8491B 10dB隔离器 |
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四、结束语
经过多次试验和小批量生产考验，关于弯式L16型射频同轴连接器的特性阻抗不连续的补偿，通过采用对内导体等直径直角弯曲过渡，并对90°介质尖角进行最佳切割可以实现。试验表明，这种补偿可使弯式L16型同轴连接器在频率达10GHz时，电压驻波比（VSWR）不大于1.5。补偿方法适合批量生产。 参文考献 [1] ALEXANDER R. BRISHKA: A NOVEL ANGLE CONNECTOR. SEALECTRO CORPORATION MAMARONECK, N. Y. 10543. [2] 张方英编《天线及馈电设备》北京科技教育出版社 1961.7. [3]《无线电工程译文》 1971.2. |
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