高可靠射頻同軸連接器安全絲孔結構應用

馮永芳

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高可靠射頻同軸連接器安全絲孔結構應用

馮永芳

（貴州航天電器股份有限公司，貴陽550009）

為了說明螺紋式連接器螺套安全絲孔結構的正確使用方法，通過對安全絲孔結構的設計、工藝、試驗驗證等方面進行探討分析，確定了不同螺套結構對應的安全絲孔不同結構方式，明確了不同條件或使用環境下安全絲孔結構的使用原則，對提高螺紋式連接器的可靠性具有重要的指導意義。

高可靠；射頻同軸連接器；安全絲孔

1 引言

射頻同軸連接器被廣泛地應用于各種航天飛行器中。其連接方式的可靠性對飛行器正常運行至關重要,其中螺紋式連接器由于結構簡單、使用方便，應用最為普遍。但在實際生產和使用過程中，連接器的螺紋式連接方式出現過螺紋連接松動的情況，為了提高螺紋式連接器的連接可靠性，目前大部分螺紋式連接器在其連接螺套上都增加了安全絲孔結構的設計，很好地預防了螺紋松動情況，本文從安全絲孔結構的設計、應用方面分析說明。

2 安全絲孔結構

高可靠射頻同軸連接器中常見以螺紋方式連接的產品系列有：SMA系列、SSMA系列、TNC系列和N系列等。這些系列的連接器在使用時，都是通過旋轉插針端的內螺紋連接螺套與插孔端的外螺紋外導體進行連接與分離，如圖1所示，從而實現連接器頭座的嚙合和分離，但在使用時為了提高其連接的可靠性通常都會在連接器插針端的內螺紋連接螺套上增加安全絲孔結構的設計，如圖2所示，通過利用這些安全絲孔結構的輔助作用來增強連接器連接的可靠性，而這些安全絲孔結構的大小、位置、分布情況均與連接器的結構類型密切相關，同時還需要試驗驗證其強度是否滿足高可靠性的要求。

a 對接方向示意 b 分離方向示意

3 安全絲孔的設計

3.1 安全絲孔的位置

連接器安全絲孔位置的選擇對其使用過程中能否起到可靠的鎖緊作用至關重要，因此在確定安全絲孔位置前，必須充分了解連接器的結構特點、使用方式、使用環境等影響連接器可靠性的因素。對于螺紋式射頻連接器，均是通過螺紋連接的方式進行嚙合和分離，具有連接可靠、抗振動、抗沖擊性強、機械和電氣性能優良等特點，但不同類型的螺紋式連接器其連接螺套的外形結構間存在一定的差異，導致其安全絲孔的設置位置也不一樣，目前常見的螺紋式射頻連接器的連接螺套外形結構通常有兩種：

a. 六角面型連接螺套

對于常用的SMA、SSMA、TNC和N系列射頻同軸連接器，大多情況下其連接螺套的外表面都是設置成六角面結構，這樣在使用時方便利用扭力扳手對連接螺套施加一定的力矩進行旋接；對于這種外表面結構為六角面型的連接螺套，安全絲孔結構通常設置在兩個相鄰六角面的棱邊上，如圖3所示。

圖3 六角面型連接螺套安全絲孔設置

b. 帶法蘭型連接螺套

對于極少部分螺紋式連接器，根據設計需要或用戶需求通常會在連接螺套前端部設置一個圓形或六角形法蘭，對于這種帶法蘭型連接螺套，為了確保連接器安裝使用方便，通常將安全絲孔結構設置在其法蘭面上（如圖4所示），這樣相對于設置在六角面上的安全絲孔，其在機械加工、安全絲安裝方面會方便許多。

圖4 帶法蘭型連接螺套安全絲孔設置

3.2 安全絲孔的大小及分布

安全絲孔的大小和分布位置決定了連接器在緊固時可使用的安全絲規格和緊固方式，因此在規定安全絲孔規格尺寸及分布時必須充分考慮其應用過程，盡量選擇最優化的分布方式，以方便使用。依據GJB 5021A—2011《高可靠射頻同軸連接器通用規范》中對連接器安全絲孔強度的試驗要求，需采用直徑為0.5mm的不銹鋼絲穿過安全絲孔進行其強度的驗證，因此，連接螺套安全絲孔結構的大小應能保證0.5mm不銹鋼絲可順暢通過的要求，按照目前各個系列螺紋連接器的使用經驗，安全絲孔的大小應符合表1的規定。

表1 安全絲孔的大小

根據螺紋式連接器連接螺套的結構情況，并結合安全絲孔結構的設置位置，對于六角面型連接螺套每兩個相鄰面設置一個安全絲孔結構的特點，可在其圓周設置3個均勻分布的孔；對于帶法蘭型連接螺套，借鑒六角面型連接螺套上設置安全絲孔的原理，在其法蘭面上均勻設置3個安全絲孔結構。

圖5 安全絲孔分布

3.3 安全絲孔的強度驗證

在完成連接螺套安全絲孔結構設計后，需要對其強度進行試驗驗證，試驗按照GJB 5021A—2011《高可靠射頻同軸連接器通用規范》規定將單股安全絲做成環狀通過安全絲孔并自我固定。在安全絲上向連接器的兩個方向分別施加至少67N的力。一個力應平行于連接器的軸向，一個力應垂直于連接器的軸向（見圖6）。安全絲應用不銹鋼，直徑為0.50mm（24號線規）或0.38mm（27號線規）。本試驗應在靜態條件下進行，所有的安全絲孔應分別進行試驗。試驗完成后連接器應無撕破孔的現象。

圖6 安全絲孔強度試驗

4 安全絲孔的應用

目前使用的大部分高可靠性螺紋式連接器，其連接螺套上均設置有安全絲孔結構，但大部分設計者和使用者都不了解該結構的真實用途及使用方法，該安全絲孔結構在應用時，通常根據使用環境不同涉及到多種使用方式，不同的使用方式對安全絲孔結構的使用也有著不同的要求，目前最常用的安全絲孔結構應用方式有以下兩種：

a. 對于成排使用帶安全絲孔結構的連接器，在使用時，通過將直徑為0.5mm的不銹鋼絲依次穿過連接螺套同側安全絲孔后進行綁扎的方式加固（見圖7），使用時由于連接螺套間的相互牽制作用，可以有效預防連接螺套的松動。

圖7 安全絲孔結構應用1

b. 對于單個使用的帶安全絲孔結構的連接器，其在使用時通常與帶法蘭結構的插孔連接器對接，待其對接到位后，將直徑為0.5mm的不銹鋼安全絲穿過連接器安全絲孔后固定在插孔連接器的法蘭面上（見圖8），通過安全絲的牽涉作用起到鎖緊連接螺套的功能，可有效預防其松動。

圖8 安全絲孔結構應用2

5 結束語

目前大部分用戶在使用射頻連接器時，沒有很好地理解安全絲孔結構的使用方法，將其用作其它用途，從而使安全絲孔結構失去了其應有的功能，甚至造成安全絲孔的損壞。本文通過從安全絲孔結構設置的位置、大小及分布、強度驗證試驗等方面對宇航用高可靠射頻同軸連接器的安全絲孔結構進行了探討，并對各種情況下安全司孔結構的應用進行了說明，可以從中初步了解到螺紋式連接器中安全絲孔結構的應用方法。

1 王文炎，劉輝，王喆，等. 宇航元器件應用驗證技術體系研究[J]. 宇航元器件工程，2014，1(1)：29～34

2 馮良平，徐嵐. 射頻同軸連接器設計要點[J]. 研究與設計，2005，24(11)：39～44

3 楊奮為. 宇航電連接器材料選用和可靠性試驗[J]. 質量與可靠性，2009(2)：37～40

High Reliability RF Coaxial Connector Safety Wire Hole Structure Application

Feng Yongfang

(Guizhou Space Appliance Co., Ltd, Guiyang 550009)

In order to illustrate the proper use of threaded connector safety wire hole structure, this paper discusses the design, process, and experimental verification of safety wire hole structure. The structure of safety wire hole for different types of helices is determined, and the principle of the use of safety wire hole structure under different conditions is clarified. It has important guiding significance in improving the reliability of threaded connectors.

highly reliable；RF coaxial connectors；safety wire hole

馮永芳（1987），工程師，機械設計制造及其自動化專業；研究方向：宇航用射頻元器件產品的研發。

2017-08-30