Quali sono i materiali comunemente utilizzati nei connettori coassiali RF e le loro caratteristiche?

I materiali che compongono i connettori coassiali RF possono influenzare le loro proprietà meccaniche, elettriche e ambientali. Pertanto, nella fase iniziale di progettazione del connettore, la selezione dei materiali di base determinerà le prestazioni complessive del dispositivo di sistema. Come progettista di connettori coassiali RF, è necessario considerare diverse esigenze, come le proprietà dei materiali, i requisiti di collegamento e i costi.

I materiali di base sono fondamentali per la trasmissione RF poiché costituiscono la base per circuiti senza interruzioni e prevengono interferenze al circuito. In questo capitolo, partiremo dalla struttura dei connettori coassiali RF per illustrare in dettaglio i materiali comuni e le caratteristiche dei componenti che compongono i connettori.

Composizione di di cui al punto 4.4.1. componenti del connettore

Materiali metallici comuni

Tra i vari componenti di un connettore coassiale RF, il manicotto filettato, il corpo principale, il perno centrale, il contenitore per saldatura e il tubo di uscita sono tutti prodotti in metallo. Il bronzo al berillio, il bronzo stagno-fosforoso, l'ottone e l'acciaio inossidabile sono materiali metallici comuni nei connettori coassiali RF, ognuno con vantaggi specifici.

B bronzo al berillio

(1) Il bronzo al berillio possiede buone proprietà di conduzione elettrica e termica, resistenza alla fatica e forte resistenza alla corrosione (ad eccezione di ammoniaca, acidi forti e basi forti);

(2) Buone prestazioni di trasferimento del calore ed elasticità impediscono che si fonda in ambienti ad alta temperatura, e anche le altre proprietà non vengono danneggiate dalle alte temperature.

Il bronzo al berillio è comunemente utilizzato per fori di contatto o prese (dove avvengono i contatti elettrici), spine elastiche e conduttori esterni alle interfacce.

Di acciaio

(1) La trama di questo materiale in lega è relativamente morbida e può essere sottoposta a sollecitazione mediante lavorazione a freddo (pressione, piegatura);

(2) A causa della sua morbidezza, il bronzo stagno-fosforoso è diventato un sostituto di varie altre leghe di rame. Quando il budget di produzione non permette oppure le prestazioni elettriche non richiedono necessariamente l'uso del bronzo al berillio, il bronzo stagno-fosforoso può essere utilizzato come alternativa.

Il bronzo stagno-fosforoso può essere utilizzato per prese più grandi, contatti elastici o conduttori esterni.

B rass

(1) L'ottone ha una texture morbida ed è facile da lavorare, conosciuto come "ottone facilmente lavorabile". Rispetto al bronzo al berillio, l'ottone presenta un buon contatto termico e conducibilità termica;

(2) Ha una certa resistenza all'inquinamento e alla corrosione causata da industria, oceano, agricoltura, atmosfera e vari tipi di oli. Generalmente, sulla sua superficie viene elettrodeposto oro, argento, leghe ternarie o nichel per migliorarne la resistenza alla corrosione e la resistenza meccanica.

L'ottone è comunemente utilizzato per corpi dei connettori, alloggiamenti, conduttori esterni e spine.

S acciaio inossidabile

(1) L'acciaio inossidabile è adatto per aree con elevate richieste di durezza del materiale nel settore dei connettori, come i conduttori esterni;

(2) Alta stabilità, punto di fusione elevato ed eccellente resistenza alla corrosione. L'acciaio inossidabile viene utilizzato per alcune parti dell'alloggiamento del connettore, come il rivestimento esterno.

L'acciaio inossidabile è generalmente utilizzato come materiale di base, materiale della carcassa o materiale del conduttore esterno.

A lega di alluminio

(1) L'alluminio è generalmente utilizzato in forma di lega, con la più tipica che è l'lega "Anticoorodal".

(2)La lega di alluminio è facile da lavorare, ha buone proprietà elettriche, proprietà di conduzione termica e caratteristiche di auto-protezione (resistenza all'ossidazione), ha una texture leggera e buone prestazioni di lavorazione meccanica. A volte viene utilizzata come sostituto di alcuni metalli (ottone, acciaio inox).

La lega di alluminio può essere utilizzata per tubi protettivi e componenti strutturali dei connettori.

Confronto delle caratteristiche comuni dei materiali

Nota: I valori relativi vanno da ++ (molto buono/prezzo basso), + (buono/prezzo basso), 0 (medio), - (scadente) a -- (molto scadente/prezzo elevato). *La resistenza di contatto deve essere il più bassa possibile (++ molto bassa, perfetta)

Io isolatore

Conosciuto anche come base o piastra di montaggio. È il componente principale dell'intero connettore, che ne determina le dimensioni esterne e il posizionamento di ciascuna parte. Il materiale è generalmente plastica.

• Isolamento elettrico tra i contatti;
• La posizione geometrica della parte fissa facilita l'inserimento e la stabilità dimensionale;
• Fornisce protezione meccanica e supporto ai contatti;
• Isola i contatti dall'ambiente di applicazione, riducendo la sensibilità alla corrosione

S guarnizione R ing

Materiali comuni in plastica e gomma

I materiali in plastica e gomma sono un'altra importante materia prima nella composizione dei connettori coassiali RF, oltre ai materiali metallici. Gli isolatori e gli anelli di tenuta sono realizzati con materiali in plastica e gomma.

Guscio

 È la copertura esterna del connettore

Le funzioni includono: il rafforzamento della struttura, la definizione dell'interfaccia dei connettori maschio e femmina, il posizionamento della PCB del connettore e la condivisione della protezione meccanica esterna.

Per quanto riguarda gli aspetti elettrici, svolge funzioni come la schermatura EMI e la messa a terra ESD.

Contatto

È il componente principale di un connettore che ne completa la funzione di collegamento elettrico, chiamato anche terminale di contatto. Generalmente, una coppia di contatti è composta da un contatto maschio e uno femmina, e il collegamento elettrico avviene tramite l'inserimento e la chiusura tra i contatti femmina e maschio.

• I terminali maschio sono generalmente realizzati in ottone, materiale dotato di buona conduttività ma scarsa elasticità; la forma del contatto maschio è prevalentemente cilindrica (perno rotondo), quadrata (perno quadrato) o piatta (lamina)
• I terminali femmina sono generalmente realizzati in rame fosforoso, materiale che presenta scarsa conducibilità ma buona elasticità. La forma del contatto femmina include cilindrica (con fessura divisa, bocca conica), a forchetta, a scatola (presa quadrata), ecc.

Accessori

Gli accessori sono suddivisi in accessori strutturali e accessori di installazione.

• Collegamenti strutturali: anelli di fermo, perni di posizionamento, guide, anelli di collegamento, fascette per cavi, anelli di tenuta, guarnizioni, ecc.
• Accessori di installazione: viti, dadi, molle elicoidali, rondelle, ecc.