一種用于高溫條件下異質金屬間高頻信號傳輸連接方法技術

本發明專利技術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，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。所述方法能夠解決目前焊接工藝不適合應用于高溫環境下(750℃以上)射頻電纜與陶瓷天線的連接問題，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生破損，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。

High frequency signal transmission connection method for heterogeneous metal under high temperature condition

The invention relates to a method for high temperature under the condition of high frequency signal transmission between heterogeneous metal connection connection method, the method comprises the following steps: 1) assembly pressure sensor assembly 2) assembly of high temperature RF cable assembly 3) high temperature RF cable assembly flat on the pressure sensor component, ceramic antenna upward, putting pressure on cable joint pressure pressed into the feeding hole of high temperature ceramic antenna RF cable assembly on the inside. The method can solve the welding process is not suitable for high temperature environment (750 DEG C) and ceramic antenna RF cable connection problems, in the assembly and use of the process, the application of small pressure relay can make metal products to the elastic deformation of metal and ceramic antenna connected to the ceramic antenna not because of the pressure inside the hole too much damage, the connection methods make full contact with the metal coating of cable core hole to ensure signal transmission.

【技術實現步驟摘要】
一種用于高溫條件下異質金屬間高頻信號傳輸連接方法專利
本專利技術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。
技術介紹
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境下(750℃以上)射頻電纜與陶瓷天線的連接。本專利技術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生破損。
技術實現思路
鑒于上述的分析，本專利技術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境下(750℃以上)射頻電纜與陶瓷天線的連接問題。本專利技術的目的主要是通過以下技術方案實現的：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的穩定性。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發生變化，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的脫落、松動，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1.29m本文檔來自技高網...

【技術保護點】
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(10)、陶瓷天線(8)和高溫射頻電纜(16)，陶瓷天線(8)固定在天線背板(10)的背面，高溫射頻電纜(16)固定在天線背板(10)的正面，天線背板(10)的中心孔(12)與陶瓷天線(8)的饋電孔(9)相通，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。

【技術特征摘要】
1.一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(10)、陶瓷天線(8)和高溫射頻電纜(16)，陶瓷天線(8)固定在天線背板(10)的背面，高溫射頻電纜(16)固定在天線背板(10)的正面，天線背板(10)的中心孔(12)與陶瓷天線(8)的饋電孔(9)相通，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。2.根據權利要求1所述的連接方法，其特征在于：所述步驟1)壓力傳感器組件包括傳感器底座(1)、傳感器頂座(3)和S形壓力傳感器(2)，傳感器底座(1)的中心有階梯孔(4)，傳感器頂座(3)的上面有凹槽I(5)和凹槽II(6)，傳感器頂座(3)的中心有通孔(7)，S形壓力傳感器(2)通過螺釘固定在傳感器底座(1)和傳感器頂座(3)之間，組成所述壓力傳感器組件。3.根據權利要求1所述的連接方法，其特征在于：所述高溫射頻電纜組件還包括陶瓷堵頭(15)、電纜壓塊I(14)和電纜壓塊II(17)，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(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；2-2)在高溫射頻電纜(16)裁剪后的一端安裝陶瓷堵頭(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)固定在天線背板(10)的背面，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I(14)和電纜壓塊II(17)將高溫射頻電纜(16)固定在天線背板(10)的正面，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...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉慶保，胡志友，杜金燦，陳自祥，關文碩，
申請(專利權)人：北京振興計量測試研究所，
類型：發明
國別省市：北京,11