本發(fā)明涉及一種信號傳輸連接方法，尤其涉及一種用于高溫條件下異質金屬間高頻信號傳輸連接方法。
背景技術：
：天線的基板是陶瓷材料，陶瓷基板的上下兩面都有不同形狀的金屬鍍層，靠近中間的位置有一個小圓孔，圓孔內壁也有金屬鍍層。電纜與天線的連接，就是電纜線芯與圓孔內壁的連接。目前主流的連接方式是焊接。陶瓷與金屬的焊接是當前工程領域研究的熱點和難點，由于其中一種的主材是陶瓷，屬于不能融化的材料，所以釬焊是目前采用的主要焊接方法，但是該方法仍處于研究階段，工程應用中相關工藝還不成熟。經過查閱資料和多次焊接試驗，電纜與天線接頭的釬焊有下列缺點：1、難以找到合適的釬料。目前電纜接頭焊接中，大多采用錫焊，錫焊后的接頭，連接性能好、焊接工藝比較成熟。但是在750℃的高溫環(huán)境下，錫料已經融化，無法正常使用。除此之外，陶瓷與金屬焊接常用的焊接釬料如下表。表1陶瓷與金屬焊接常用的焊接釬料釬料錫焊Ag基釬料Ni基釬料Ti基釬料焊接溫度200～400℃800～1100℃1000～1400℃1300℃左右上表中，幾種釬料的融化溫度都高于電纜組件的使用溫度。由于天線表面的金屬鍍層是含Ag的合金。即使采用焊接溫度最低的Ag基釬料進行高溫焊接，也可能會對天線表面的金屬鍍層造成破壞，影響天線的信號發(fā)射和接收。2、陶瓷屬于脆性材料，雖然硬度很高，但是韌性很差，在外力作用下(如拉伸、沖擊等)僅產生很小的變形就能產生破壞和斷裂，由于釬焊過程中難免會產生的焊件受熱不均而在焊件內部產生熱應力，陶瓷材料在這種情況下很容易發(fā)生破裂，焊接工藝復雜，對加熱方式、溫度控制要求較高。綜上，焊接工藝并不適合應用于高溫環(huán)境下(750℃以上)射頻電纜與陶瓷天線的連接。本發(fā)明的連接方法能夠使電纜線芯與孔內金屬涂層的充分接觸以保證信號傳輸，在裝配和使用過程中，應用較小的壓接力使金屬產品彈性變形達到金屬與陶瓷天線連接的目的，陶瓷天線不會因為孔內壓力過大發(fā)生破損。技術實現(xiàn)要素：鑒于上述的分析，本發(fā)明旨在提供一種用于高溫條件下異質金屬間高頻信號傳輸連接方法，用以解決目前焊接工藝不適合應用于高溫環(huán)境下(750℃以上)射頻電纜與陶瓷天線的連接問題。本發(fā)明的目的主要是通過以下技術方案實現(xiàn)的：一種用于高溫條件下異質金屬間高頻信號傳輸連接方法，其特征在于所述的連接方法包含以下步驟：1)裝配壓力傳感器組件；2)裝配高溫射頻電纜組件，所述高溫射頻電纜組件主要包括天線背板、陶瓷天線和高溫射頻電纜，陶瓷天線固定在天線背板的背面，高溫射頻電纜固定在天線背板的正面，天線背板的中心孔與陶瓷天線的饋電孔相通，高溫射頻電纜的線芯穿過天線背板的中心孔，從陶瓷天線的饋電孔穿出；3)將高溫射頻電纜組件平放在壓力傳感器組件上，陶瓷天線向上，施加壓力使電纜壓接頭壓入高溫射頻電纜組件上陶瓷天線的饋電孔內。進一步地，所述步驟1)壓力傳感器組件包括傳感器底座、傳感器頂座和S形壓力傳感器，傳感器底座的中心有階梯孔，傳感器頂座的上面有凹槽I和凹槽II，傳感器頂座的中心有通孔，S形壓力傳感器通過螺釘固定在傳感器底座和傳感器頂座之間，組成所述壓力傳感器組件。傳感器底座材料為鋁合金，尺寸為150mm×150mm×20mm，傳感器底座的體積較大，能夠增加整個壓接裝配系統(tǒng)的穩(wěn)定性。傳感器底座中心的階梯孔可以安裝固定螺釘，將S形壓力傳感器固定在傳感器底座上。傳感器頂座的中心的通孔，用于安裝固定螺釘，將傳感器頂座固定在S形傳感器的上端。壓接裝配過程中需要將整個高溫射頻電纜組件平放在傳感器頂座上，并且高溫射頻電纜組件上有凸起的高溫射頻電纜和凸臺，傳感器頂座的上面的凹槽I和凹槽II分別對高溫射頻電纜組件上凸起的高溫射頻電纜和凸臺進行避讓，保證高溫射頻電纜組件能夠平放在傳感器頂座上。進一步地，所述高溫射頻電纜組件還包括陶瓷堵頭、電纜壓塊I和電纜壓塊II，所述步驟2)包含以下步驟：2-1)用旋轉式剪線鉗對高溫射頻電纜進行裁剪處理，用電纜折彎工裝對高溫射頻電纜進行折彎處理；2-2)在高溫射頻電纜裁剪后的一端安裝陶瓷堵頭，高溫射頻電纜的線芯穿過陶瓷堵頭的孔；2-3)用螺釘將陶瓷天線固定在天線背板的背面，天線背板的中心孔與陶瓷天線的饋電孔相通，用電纜壓塊I和電纜壓塊II將高溫射頻電纜固定在天線背板的正面，高溫射頻電纜的線芯穿過天線背板的中心孔，從陶瓷天線的饋電孔穿出。更進一步地，所述電纜折彎工裝由上蓋、底座和轉動銷組成，折彎工裝的上蓋有固定孔和圓槽，底座有固定孔和圓槽，上蓋和底座的圓槽邊緣進行倒角處理，轉動銷插入上蓋和底座的固定孔，連接上蓋和底座，上蓋以轉動銷為軸轉動。由于電纜的末端需要安裝圓形的陶瓷堵頭，為防止電纜末端變形采用旋轉式剪線鉗對電纜進行裁剪處理，保證剪切口為圓形。高溫射頻電纜傳統(tǒng)的手工折彎，無法保證電纜的尺寸精度，若多次折彎會造成二氧化硅粉末脫落和電纜介電常數(shù)發(fā)生變化，而且高溫射頻電纜較粗，在電纜折彎處橫截面容易變形，使用折彎工裝進行電纜折彎是一次性成型，避免多次折彎，保證電纜成型的準確。折彎工裝的上蓋有圓槽，電纜能夠沿工裝內的圓柱槽折彎，進而保證電纜在折彎過程中不變形，折彎后用臺鉗加緊2-3分鐘，能夠防止電纜回彈。高溫射頻電纜的線芯和外層金屬都是可耐高溫的銅，外層金屬和線芯中間的介質是二氧化硅粉末，陶瓷堵頭可以防止高溫射頻電纜中的二氧化硅粉末漏出，避免由于電纜外導體與陶瓷天線金屬涂層接觸造成的短路，所述步驟2-2)中，用鑷子在裁剪后高溫射頻電纜的端口處挖去的二氧化硅粉末后安裝陶瓷堵頭。更進一步地，所述天線背板的背面為平面，天線背板上有中心孔，天線背板的正面有凹槽和凸臺，凹槽和凸臺與所述電纜壓塊I和電纜壓塊II配合從兩個相互垂直的方向固定高溫射頻電纜，凹槽和凸臺上的螺紋孔均為四個。天線背板是高溫射頻電纜組件的支撐部件，采用鈦合金加工而成，具有重量輕，硬度高，耐高溫的特性。天線背板正面有凹槽和凸臺，凹槽和凸臺與電纜壓塊I和電纜壓塊II配合可以從兩個相互垂直的方向固定高溫射頻電纜，由于電纜有最小的折彎角，凹槽能夠盡量降低整個組件的高度，保證實際使用的要求。由于高溫射頻電纜組件是在高溫并有劇烈震動的環(huán)境中使用，天線背板上凹槽和凸臺上螺紋孔采用冗余設計，均為四個，能夠防止因為個別螺釘、螺紋的質量問題或裝配過程中的預緊力不夠而引起螺釘?shù)拿撀洹⑺蓜?，保證整個高溫射頻電纜組件的質量。天線背板的背面為平面，用來固定陶瓷天線，保證天線背板和陶瓷天線的充分接觸，天線背板的中心孔能夠使高溫射頻電纜線芯從天線上的圓孔中穿出。進一步地，所述步驟3)包含以下步驟：3-1)將高溫射頻電纜組件平放在傳感器頂座上，天線背板與傳感器頂座接觸，高溫射頻電纜和凸臺分別進入傳感器頂座的凹槽I和凹槽II內；3-2)施加壓力將電纜壓接頭壓入陶瓷天線的饋電孔內，用S形壓力傳感器監(jiān)測壓力，當壓力達到預設壓力值時，恒壓30秒后停止；3-3)剪去多余的電纜壓接頭和高溫射頻電纜的線芯，壓接結束。更進一步地，所述步驟3-2)電纜壓接頭為偏心圓結構，有外圓與內圓，電纜壓接頭的端口截面為月牙形，電纜壓接頭整體為錐形。再進一步地，所述電纜壓接頭外圓與內圓偏心距為0.3mm，內圓直徑為0.9mm，大端外圓直徑為1.5mm，小端外圓直徑為1.29mm，壓接頭整體錐角為1°，長度為6mm。在壓接過程中，電纜壓接頭和線芯會發(fā)生彈性變形，尤其在高溫環(huán)境中使用，這種變形會因金屬受熱膨脹而變大。用電纜壓接頭進行壓接，當發(fā)生變形時，電纜壓接頭的金屬可以填充到兩側的縫隙，使得電纜壓接頭與陶瓷天線饋電孔的內壁接觸充分，擠壓力分布均勻，防止因金屬的變形和膨脹損壞陶瓷天線。更近一步地，所述步驟3-2)預設壓力值為93-103N。經過有限元受力分析和反復試驗，確定壓接力為93-103N。本發(fā)明有益效果如下：本發(fā)明提供的連接方法能夠解決目前焊接工藝不適合應用于高溫環(huán)境下(750℃以上)射頻電纜與陶瓷天線的連接問題，并具有一定的抗高速震動的能力，本連接方法使電纜線芯與孔內金屬涂層的充分接觸以保證信號傳輸，壓接裝配后的組件在3GHz的頻率內，電壓駐波比≤1.30±10％，插入損耗小于等于0.4+0.7*L(dB)±13％(常溫)。在裝配和使用過程中，應用較小的壓接力就能使金屬產品彈性變形達到金屬與陶瓷天線連接的目的，陶瓷天線不會因為孔內壓力過大發(fā)生破損。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分的從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現(xiàn)和獲得。附圖說明附圖僅用于示出具體實施例的目的，而并不認為是對本發(fā)明的限制，在整個附圖中，相同的參考符號表示相同的部件。圖1是壓力傳感器組件示意圖。圖2是傳感器底座示意圖。圖3是傳感器頂座示意圖。圖4是高溫射頻電纜組件示意圖。圖5是折彎工裝整體示意圖。圖6是折彎工裝的上蓋示意圖。圖7是折彎工裝的底座示意圖。圖8是高溫射頻電纜折彎過程示意圖。圖9是陶瓷堵頭安裝示意圖。圖10是電纜壓接頭示意圖。圖11是壓接裝配過程示意圖。其中：1-傳感器底座，2-S形壓力傳感器，3-傳感器頂座，4-階梯孔，5-凹槽I，6-凹槽II，7-通孔，8-陶瓷天線，9-饋電孔，10-天線背板，11-凹槽，12-中心孔，13-凸臺，14-電纜壓塊I，15-陶瓷堵頭，16-高溫射頻電纜，17-電纜壓塊II，18-上蓋，19-底座，20-轉動銷，21-圓槽，22-固定孔，23-圓槽，24-固定孔，25-電纜壓接頭。具體實施方式下面結合附圖來具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中，附圖構成本申請一部分，并與本發(fā)明的實施例一起用于闡釋本發(fā)明的原理。一種用于高溫條件下異質金屬間高頻信號傳輸連接方法，所述的連接方法包含以下步驟：1)裝配壓力傳感器組件：傳感器底座1材料為鋁合金，尺寸為150mm×150mm×20mm，通過傳感器底座1中心的階梯孔4，用固定螺釘將S形壓力傳感器2固定在傳感器底座1上，通過傳感器頂座3的中心的通孔7，安裝固定螺釘，將傳感器頂座3固定在S形傳感器2的上端，傳感器頂座3的上面的凹槽I5和凹槽II6分別對準高溫射頻電纜組件上凸起的高溫射頻電纜16和凸臺13，保證高溫射頻電纜組件能夠平放在傳感器頂座3上。2)裝配高溫射頻電纜組件：所述高溫射頻電纜組件包括天線背板10、陶瓷天線8、高溫射頻電纜16、陶瓷堵頭15、電纜壓塊I14、電纜壓塊II17和螺釘，包含以下幾個步驟：2-1)用旋轉式剪線鉗對高溫射頻電纜16進行裁剪處理，用電纜折彎工裝對高溫射頻電纜16進行折彎處理，高溫射頻電纜16折彎90°，折彎半徑為7mm，折彎后用臺鉗加緊2-3分鐘，防止電纜回彈。2-2)高溫射頻電纜16的線芯穿過陶瓷堵頭15的孔；高溫射頻電纜16的直徑為3.7mm，線芯直徑為0.9mm，外層金屬和線芯中間的介質是二氧化硅粉末，用鑷子在在高溫射頻電纜16裁剪后的一端挖去深度為0.4～0.6mm的二氧化硅粉末，安裝陶瓷堵頭15，高溫射頻電纜16的線芯穿過陶瓷堵頭15的孔。2-3)用螺釘將陶瓷天線8固定在由鈦合金加工而成的天線背板10的背面，天線背板10和陶瓷天線8充分接觸，天線背板10的中心孔12與陶瓷天線8的饋電孔9相通。用電纜壓塊I14和電纜壓塊II17將高溫射頻電纜16固定在天線背板10的正面，天線背板10正面的凹槽11和凸臺13與電纜壓塊I14和電纜壓塊II17配合從兩個相互垂直的方向固定高溫射頻電纜16，用螺釘壓緊電纜壓塊I14和電纜壓塊II17，高溫射頻電纜16的線芯穿過天線背板10的中心孔12，從陶瓷天線8的饋電孔9穿出，3)將高溫射頻電纜組件平放在壓力傳感器組件上，陶瓷天線8向上，施加壓力使電纜壓接頭25壓入高溫射頻電纜組件上陶瓷天線8的饋電孔9內，電纜壓接頭25外圓與內圓偏心距為0.3mm，內圓直徑為0.9mm，大端外圓直徑為1.5mm，小端外圓直徑為1.29mm，電纜壓接頭25的端口截面為月牙形，電纜壓接頭25整體為錐形，整體錐角為1°，長度為6mm，包含以下步驟：3-1)將高溫射頻電纜組件平放在傳感器頂座3上，天線背板10與傳感器頂座3接觸，高溫射頻電纜16和凸臺13分別進入傳感器頂座3的凹槽I5和凹槽II6內；3-2)將電纜壓接頭25小端放入陶瓷天線8饋電孔9內，選取合適的壓接力，將電纜壓接頭25緩緩壓入，電纜壓接頭25內圓與高溫射頻電纜16線芯接觸，外圓與圓孔內壁接觸，經過有限元受力分析，選取100N的壓接力，將電纜壓接頭25緩緩壓入陶瓷天線8的饋電孔9內，當S形壓力傳感器2監(jiān)測壓力達到100N時，恒壓30秒后停止；3-3)用剪線鉗剪去多余的電纜壓接頭25和高溫射頻電纜16的線芯，壓接結束。綜上所述，本發(fā)明實施例提供了一種用于高溫條件下異質金屬間高頻信號傳輸連接方法，能夠解決目前焊接工藝不適合應用于高溫環(huán)境下(750℃以上)射頻電纜與陶瓷天線的連接問題，并具有一定的抗高速震動的能力，所述連接方法使電纜線芯與孔內金屬涂層的充分接觸以保證信號傳輸，壓接裝配后的組件在3GHz的頻率內，電壓駐波比≤1.30±10％，插入損耗小于等于0.4+0.7*L(dB)±13％(常溫)。在裝配和使用過程中，應用較小的壓接力就能使金屬產品彈性變形達到金屬與陶瓷天線連接的目的，陶瓷天線不會因為孔內壓力過大發(fā)生破損。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術領域：
的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。當前第1頁1 2 3