高可靠射頻同軸連接器安全絲孔結構應用

閆列行

（中航富士達科技股份有限公司， 陜西 西安 710077）

1 射頻同軸連接器

射頻同軸連接器最早為適應二次世界大戰的需求而在短時間內得到了快速發展，研發了許多中型與小型化產品，而后在20世紀60年代逐漸朝著系列化、通用化等方向發展。各國都在此方面進行了一系列的研究，并形成了完整的專業體系，許多西方國家已實現專業化、規模化生產。

1.1 特點

射頻連接器主要有以下幾項特點。第一是品種規格多，通用系列超過20個。第二，與低頻類連接器差距較大，具有一體化產品的特點，因此功能更加健全。第三，在裝配時以手工作業為主，未能實現自動化裝配[1]。第四，連接器十分可靠，可有效改善設備性能。

1.2 發展趨勢

在科學技術的推動下，射頻連接器未來將會朝著以下幾個趨向發展。第一是小型化，即連接器的體積將會越來越小，在應用時十分方便。第二是高頻率，國際上最高已經達到110 GHz，而我國在60 GHz以上高頻領域目前還不夠成熟，因此未來將會朝著更高頻率這一方向發展。第三是多功能，即同時兼備橋梁及處理信號的功能，包括衰減、調相位等。第四是低損耗，尤其適用于武器系統，較為耐用，可長期使用，并且能夠滿足一些精密化測量工作的要求。第五是容量和功率較大，未來將會逐步應用于信息高速公路領域。

1.3 行業問題

盡管射頻連接器近年來發展規模越來越大，但我國在此方面仍然較為落后。生產連接器的行業面臨著以下幾項問題。第一是實力單薄、規模小。第二是不被重視且難以形成良性市場競爭環境，導致不公平競爭現象較為常見。第三，全球化意識低，行業內部基礎不牢固，難以適應全球化發展的要求。如果不加以調整，則會成為供應鏈的最下端。

2 安全絲孔結構

SMA、SSMA、TNC、N四個系列的連接器可通過螺紋連接，連接與分離操作必須依靠連接螺套與外導體，這樣才能促使頭座順利進行嚙合與分離，但這樣的設計仍然無法確保連接器的可靠性達標，因此需要將安全絲孔設計在螺套上。目的在于增強連接的穩固性。在安裝安全絲孔時最關鍵的是要考慮連接器的結構類型，進而以此為依據合理設計孔的大小及位置等各項參數[2]，完成設計后還需驗證其強度是否達標，如果出現偏差，則應立即調整。

3 安全絲孔的設計

3.1 安全絲孔位置

如果安全絲孔位置選擇不當，則會影響鎖緊效果。因此必須了解連接器的結構性能、適用環境，使用方法。這些因素都與最終連接的可靠性密切相關，因此需要在確定位置前進行全面考察。此外，螺紋連接器較為可靠，能夠有效抵抗沖擊，但其也分為許多類別，外形結構各不相同，這就使得孔的位置存在一定的差異。當前適用范圍較廣的外形結構包括兩種類型。第一是六面角形，常用的四個系列的連接器均是此種結構，其優勢在于能夠通過扭力扳手進行旋接，可輕松將力矩施加在螺套上[3]。此種類型的螺套安全絲孔多設置在棱邊上，可將臨邊兩兩連接，增強了螺套整體的穩固性。第二是帶法蘭型，僅在少部分連接器中可見，同時還有圓形螺套。為了降低安裝難度，簡化安裝流程，可直接在法蘭面上設置安全絲孔，能夠降低機械加工的難度，促使安裝工作開展得更加順利。

3.2 大小及分布

在確定安全絲的規格及緊固方式時應以孔的大小和分布位置作為基本依據，因此應盡可能優化分布方式，確保連接器在使用過程中更加方便。與連接器相關的通用規范中對孔的強度有明確的試驗要求，驗證時不銹鋼絲選擇0.5 mm的規格，因此安全絲孔必須能夠通過0.5 mm的鋼絲，并且通過時足夠順暢，不會受到任何阻礙。此外，結合當前在使用螺紋連接器時的實際情況及總結的經驗來看，在設置孔的大小時應以表1的規定作為基本依據。

對于六面角形的螺套，根據螺套結構、孔的位置及相鄰面設孔的特點，可將三個孔均勻分布于圓周上。法蘭型螺套可借鑒此種設置原理與方式，即同樣采取均勻設置的方式，孔的總數為三個。

表1 安全絲孔的大小

3.3 強度驗證

在設計工作結束之后進入強度試驗環節，以此方面所制定的通用規范作為基本依據，對單股安全絲進行手動操作，最終將其加工為環狀，通過孔后加以固定。然后在其之上施加大小為67 N的力，兩個力分別平行和垂直于連接器軸向。在選擇安全絲時應保障其質量，必須采用不銹鋼型，規格為24號或27號，其各自對應的長度分別是0.5 mm和0.38 mm，必須嚴格按照這一標準進行安全絲的選擇，否則就會影響試驗結果的準確性[4]。另外，整個試驗過程中應控制在靜態條件下，并且在試驗過程中不應僅限于某個安全絲孔，而是全部進行試驗，以免某些存在問題的安全絲孔被遺漏。試驗結果的判定依據是連接器有無撕破孔的問題，如果存在這種問題，則應重新進行設計，而后再次進行驗證，直到不存在任何問題才能將安全絲孔應用于螺套上，否則一旦在強度不達標的情況下安裝于某些設備上，就會造成不可估量的損失，甚至引發安全事故，因此需要加以注意。

4 安全絲孔的應用

結合當前的實際情況來看，安全絲孔已經成了螺紋連接器中一個必不可少的組成部分。但盡管如此，在設計方面還存在許多問題，主要體現在負責設計的人員及使用安全絲孔的人員都對此種結構缺乏深入了解，對其用途和使用方法并不十分清楚，因此在安裝過程中容易出現問題。為了避免出現此種現象，設計與使用人員都應熟知此方面的專業知識，并從實踐操作中總結經驗，而后掌握規律。另外，還應明確使用環境的特點及要求，而后在此基礎上選擇科學合理的使用方式，只有這樣才能確定如何應用安全絲孔。

5 結語

準確理解安全絲孔的結構及使用要求是十分關鍵的，同時還要了解其用途。但結合現有情況來看，部分用戶未能將安全絲孔合理應用于連接器中，容易損壞安全絲孔，使其價值無法充分體現。因此文中就從孔的位置及大小等多個方面進行了詳細探討，具有一定的指導作用。