2013 NO.18Science and Technology Innovation Herald科技创新导报高性能SMA型阳头射频同轴负载的研制
卜冬1 王亚丽1 赵福德2
（1.陕西长岭电子科技有限责任公司; 2.陕西长岭光伏电器有限公司 陕西宝鸡 721000）
摘 要：该文通过对SMA阳头50Ω射频同轴终端负载的设计、制造及测试，阐述了射频同轴负载的设计原理及实现方法，以及电气指标及可靠性的设计实现。
关键词：负载 仿真 电压驻波比 可靠性中图分类号：TM58 文献标识码：A
文章编号：1674-098X(2013)06(c)-0093-01
射频同轴终端负载在无线电设备、电子仪器以及各种微波装备中得到了广泛的应用，在系统中，对空置的备用信道和测试端口进行阻抗匹配，既保证了信号的阻抗匹配，又大大减少了空置端口信号泄漏、系统间的相互干扰，是射频传输系统的重要组成部分之一，其性能的好坏，将直接影响到整个系统的综合性能。
时，首先应将未补偿的不连续性控制在最小，其次对这些不连续应采取适当的措施，进行处理，以得到性能的最优。（3）尽量减小机械公差对电性能的影响。在设计时应将可能影响电性能的尺寸公差数（包括轴向公差、径向公差、形位公差及表面质量等）减小到最少，且尺寸公差应控制在合理的范围内（统筹考虑产品性能、加工工艺性、生产成本等因素）。在制造过程中应保证设计要求的精度等级，并尽量保证零件尺寸的一致性。
结构处理。经过查阅相关资料，在电阻段外导体内壁采用拖曳线的结构形状，能够极大地改善电阻膜层对微波能量的吸收，从而使得电阻段回波损耗最小。但是拖曳线结构的机械加工难度很大，经过多次摸索，试验，在实际加工过程中，将拖曳线部分设计成一锥形斜面（见图1中Ⅲ处）来近似。另外，通过使用Ansoft HFSS三维仿真软件对负载进行电气仿真。在仿真模型中对各部位尺寸进行调整，使得电压驻波比达到预期要求。该软件优越的仿真计算功能为负载的研制成功提供了有效的保证，降低了研制风险，缩短了研制周期。(3)结构可靠性实现。插针接触件的固定性是影响该负载电气性能的关键因素之一，固定性差（尤其是轴向），在使用时将影响产品的界面端差，直接导致了关键技术指标的降低。如果全部采用台阶或倒刺等方式进行定位，对产品的VSWR性能将有一定的影响。根据该负载的结构特点及使用时内导体的受力情况，内导体，介质及外导体之间采用完全的台阶式配合，而锥面外导体、负载外壳及金属后盖三者之间则采用了过盈压配方式，这种结构在加工工艺性、生产成本及可靠性方面的优点都表现得尤为突出。另外，电阻两端采用焊接方式，使得负载使用在严酷环境 (高温、低温、振动等)的可靠性得以很大提升。(4)测试结果及结论。经过设计，制作及测试，结果达到了预期的效果，其中实测的电压驻波比的数据见表1。
1 设计原理
由于射频同轴终端负载是一种特殊的射频连接器，因此其主要设计依据仍是同轴传输线的基本理论，设计过程主要包括：a.头部尺寸的选取；b.负载内外导体机械及电气尺寸的确定，包括一系列过渡尺寸的确定；c.负载内部因直径突变而导致的补偿结构的确定。
2 负载的内部结构进行分段处理
基于宽带低VSWR的要求及引入电阻的特殊性，对负载的内部结构进行分段处理：(1)电阻前段结构处理。该同轴终端负载的内、外导体直径的变化在负载界面配合段、内导体的固定段（聚四氟介质支撑）、内导体与电阻连接过渡段，见图1。界面配合段按照SMA型连接器标准界面尺寸进行设计，过渡段的方式全部采用直角过渡方式（见图中Ⅰ、Ⅱ处），其优点是加工、测量方便，尺寸精度容易控制与实现。(2)电阻段
.com.cn. All Rights Reserved.在设计负载的结构尺寸时，还要遵循三
条原则：（1）尽量减少阻抗不连续性。在每个截面上尽可能保持一致的特性阻抗,为了获得最佳的宽带性能，必须尽可能地使特性阻抗尽量等于标称值；（2）对于每一处不可避免的阻抗不连续，应采取补偿。在设计
3 结语
基于同轴传输线的理论基础及设计原则，并针对负载引入电阻的特殊性及使用的可靠性要求，对同轴终端负载进行了相关的电气及机械结构设计，同时应用Ansoft HFSS仿真软件对模型进行了仿真，有效地
图1 SMA-50JR同轴负载内部结构
表1 测试结果
序号①②③④⑤
DC～4GHz1.021.031.031.011.02
VSWR (Max.)@Freq.4～8GHz8～12.4GHz1.051.121.041.111.041.101.061.141.041.14
12.4～18GHz
1.151.151.171.161.17
降低了研制风险，缩短了研制周期。
参考文献
[1] 张必桥.中功率微波同轴负载[M].电子
元件.
[2] 乔长海,李传龙.高性能TNC/J型射频
同轴终端负载设计[M].应用指南.
科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald93
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