1、引言

射頻同軸連接器是無線電電子系統(tǒng)、電子設(shè)備和儀器儀表中不可缺少又是非常關(guān)鍵的機(jī)電元件。它既起到機(jī)械連接作用，又要保證電磁信號和電磁能量順利傳輸。VSWR是衡量射頻同軸連接器電氣性能優(yōu)劣的關(guān)鍵電氣參數(shù)。VSWR實(shí)質(zhì)上是傳輸線（射頻同軸連接器）傳輸系統(tǒng)特性阻抗均勻程度和反射大小的反映，它也反映了該連接器在電子系統(tǒng)中與系統(tǒng)是否匹配和匹配程度。因此，射頻同軸連接器VSWR性能的好環(huán)，直接影響到應(yīng)用射頻連接器的系統(tǒng)的性能。因而在射頻連接器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用射頻同軸連接器時，都對其VSWR性能提出了明確的要求。由于以上原因，射頻同軸連接器的VSWR問題對設(shè)計者、生產(chǎn)廠和用戶來說，都是非常重視和關(guān)注的問題。如何降低射頻同軸連接器的VSWR，一直是設(shè)計者探討的主題。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電子工業(yè)和通信事業(yè)的迅速發(fā)展，射頻同軸連接器的應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大，應(yīng)用的工作頻率在不斷拓寬，對射頻同軸連接器的VSWR性能要求也越來越高；新產(chǎn)品需要進(jìn)行低VSWR設(shè)計，老產(chǎn)品的VSWR性能不能滿足目前使用要求，需要改進(jìn)，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)品的VSWR性能常有超標(biāo)問題，這些都存在如何降低連接器的VSWR問題。例如，在移動通信行業(yè)，最初，第1代（1G）移動通信要求射頻同軸連接器，頻率范圍在0~1GHz，VSWR≤1.05，發(fā)展到第2代(2G)，頻率范圍拓寬到0~2GHz，VSWR≤1.08，目前發(fā)展到第3代(3G)，4代（4G），頻率范圍拓寬到0~2.5GHz或0~3GHz，而VSWR≤1.08或VSWR≤1.10，這樣，就要求設(shè)計者，不斷改進(jìn)設(shè)計，降低射頻同軸連接器的VSWR，才能滿足移動通信事業(yè)發(fā)展的需要。

射頻同軸連接器的VSWR性能，雖然經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展實(shí)踐，存在著一些進(jìn)行低VSWR設(shè)計的理論和經(jīng)驗(yàn)，但生產(chǎn)出來的產(chǎn)品VSWR性能是否能滿足設(shè)計要求，必須要經(jīng)過對產(chǎn)品進(jìn)行VSWR測試，依靠測試數(shù)據(jù)來驗(yàn)證。這就要求測試系統(tǒng)具有比產(chǎn)品級性能更好的測量級的轉(zhuǎn)接器、連接器和負(fù)載。測量級或說精密級的產(chǎn)品其特征和標(biāo)志主要是更低的VSWR，這樣，精密級產(chǎn)品的設(shè)計，更存在著如何降低產(chǎn)品的VSWR問題。

由上可見，降低射頻連接器的VSWR，是滿足科技發(fā)展、工作實(shí)踐和現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)過程的需要，具有提高生產(chǎn)效率和提高生產(chǎn)效益的巨大現(xiàn)實(shí)意義。本文試圖從分析影響射頻連接器VSWR的因素入手，探討在新產(chǎn)品設(shè)計、老產(chǎn)品改進(jìn)和生產(chǎn)過程中如何降低射頻連接器VSWR的途徑和措施，以滿足實(shí)際需要。

2、影響射頻同軸連接器VSWR的因素

任何一種射頻同軸連接器，都需要經(jīng)過設(shè)計、生產(chǎn)加工、裝配、測試檢驗(yàn)諸過程，才能成為合格產(chǎn)品，供安裝使用。在這些形成合格產(chǎn)品的過程中，都涉到產(chǎn)品的VSWR，即都與產(chǎn)品的VSWR有關(guān)，因而都可能存在影響產(chǎn)品的VSWR的因素。

2.1 設(shè)計時，應(yīng)用射頻連接器基本設(shè)計三原則不當(dāng)帶來的影響。

研制寬帶精密同軸元件的三項(xiàng)基本設(shè)計原則，不僅適用于精密同軸連接器，同樣，也適用于具有VSWR要求的所有射頻同軸連接器。因而，三項(xiàng)基本設(shè)計原則是目前進(jìn)行設(shè)計時必須遵守的原則。三項(xiàng)基本設(shè)計原則的要點(diǎn)是：

2.1.1. 設(shè)計原則1；

• 在連接器的每一個橫截面上盡可能保持一個恒定的特性阻抗。例如：50Ω。
• 應(yīng)用一段特性阻抗高于和低于標(biāo)稱阻抗的傳輸線，對導(dǎo)體上的階梯、槽或間隙進(jìn)行補(bǔ)償，限制了寬帶性能，不能應(yīng)用到寬帶精密元件上。

2.1.2. 設(shè)計原則2；

• 阻抗不連續(xù)是不可避免的；
• 對于每個阻抗不連續(xù)，都要進(jìn)行補(bǔ)償；
• 為獲得最好的性能，首先應(yīng)把未補(bǔ)償?shù)牟贿B續(xù)減至最小；
• 其次對剩余的阻抗不連續(xù)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償（引入一個單獨(dú)的共面補(bǔ)償）；
• 改變阻抗的做法，限制了帶寬，不適合寬帶設(shè)計。

2.1.3. 設(shè)計原則3；

• 同軸元件中導(dǎo)體的尺寸公差總是不可避免的；
• 把電氣性能對機(jī)械公差的依賴減至最小。例如：易磨損，碰傷處。

這三項(xiàng)基本設(shè)計原則，雖然人所共知，但應(yīng)用起來，由于種種原因，經(jīng)常會出現(xiàn)一些偏差，或顧此失彼，出現(xiàn)一些這樣或那樣的問題。一些例子如：

圖1. 三項(xiàng)基本設(shè)計原則應(yīng)用不當(dāng)示例

在圖1圖a中，為固定內(nèi)導(dǎo)體，防旋轉(zhuǎn)或竄動，常在內(nèi)導(dǎo)體上設(shè)置1處或2處倒刺，或在內(nèi)導(dǎo)體上滾上直紋、網(wǎng)紋，使內(nèi)導(dǎo)體局部外徑增大，而在相對應(yīng)的外導(dǎo)體上來做補(bǔ)償，致使倒刺或滾花處阻抗不連續(xù)。不符合基本設(shè)計原則1和2；
在圖1圖b中，在內(nèi)、外導(dǎo)體直徑變化處，產(chǎn)生不連續(xù)電容，需要進(jìn)行補(bǔ)償，但常常被忽略，這不符合基本設(shè)計原則2；
如圖c在絕緣支撐的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，在設(shè)計中雖然注意進(jìn)行共面補(bǔ)償，但決定補(bǔ)償好環(huán)的重要尺寸δ，常常選擇不當(dāng)，因而補(bǔ)償不當(dāng)；
如圖d，因結(jié)構(gòu)工藝需要，常常需要在內(nèi)導(dǎo)體或外導(dǎo)體上開孔，孔徑φ影響了該處的特性阻抗，但常被忽略，引起阻抗不均勻；
如圖e和圖f，有些產(chǎn)品因結(jié)構(gòu)需要，收口處正是機(jī)械電氣基準(zhǔn)面或在基準(zhǔn)面處設(shè)置壓環(huán)，用來固定絕緣支撐，這種情況不符合設(shè)計原則3。