LRM射频连接器知识浅析

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      连接器是用以完成电路或电子仪器等相互间电气连接和信号传输的基础元件，是现今电子工程应用中不可缺少的机电元件。在电路被阻断处或者孤立不同的电路、组件间，架起了电流信号传输的沟通桥梁，具有易于维修、便于升级、降低维护成本等优点，因此连接器自第二次世界大战出现至今，短短几十年内得到了飞速的发展以及广泛的应用。

      射频连接器，作为连接器的一个重要分支，其所传输的是微波无线电信号，伴随着电磁波技术的不断发展，尤其是随着军用航空航天设备的飞速发展，电子设备的使用频率快速增高，射频连接器在其中也起到了举足轻重的作用。射频连接器由于其尺寸小、频带宽、频率兼容性好，以及其电缆组件可弯曲、重量轻等特点得以广泛应用于军事、通讯、医疗等领域。射频连接器在这六十年来，随着生产工艺的进步以及相关技术的突破，新的品种层出不穷，向着高频率、低损耗方向快速发展。

      毫米波连接器为传输电磁波频率在30GHz以上的连接器，属于精密射频连接器。当传输线中的电磁波信号频率较低时，电磁波在任何形状的波导中都能够完成信号传输的完整性，只有在传输距离较远时才需要考虑波导的形状。但是随着频率提高，波长必然缩短。当波长的长短已经可以与传输线之间的距离相比较远时，就会发生较大的电磁能量辐射，形成辖射损耗。辐射损耗可以通过减小传输线间的距离来减少。为了进一步提髙信号完整性，当传输线的两个导体为同轴，构成了封闭的传输线，福射损耗可以彻底避免。这两个导体根据位置的区别分别称为内、外导体，因此射频连接器又称为射频同轴连接器。

      早期同轴系统被认为不能应用到毫米波的传输，主要由于同轴电缆插入损耗大。当传输频率增加后，同轴波导的功率容量较低且很容易产生高次TE模和TM模，无法完整传播电磁信号。另一方面，同轴连接器的接头部分产生强大的电磁辖射，造成干扰。同时，毫米波的同轴连接器需要较高的精度，制造困难。相当长的时间里，厘米或毫米波段的信号传输都是由波导完成，而同轴连接器性能在很长一段时间内都没有突破性改进。伴随微波技术的迅速发展，各种微波器件层出不穷。精密机械的不断进步使得小型化、高精度连接器的批量生产成为可能，另外毫米波器件的传输功率远低于电子管，在近20年来，亳米波同轴连接器在国际上有了日新月异的发展。

      毫米波的波长位于红外波和微波重叠的波长范围内，因而它兼有红外波与微波两种波长的特点，可弥补它们所面临的不足，因而毫米波的发展随着对高频率波应用的发展愈发起着重要的作用。随着无线通信、军用设备、航空航天的发展，毫米波成为了现今精确制导研发的主要频段之一。毫米波的优点在于其频带极宽、波束窄、天线增益大、抗干扰和保密能力强、信息容量高、兼容性好等，其元器件设备易于小型化、重量轻、供电需求电压低且可全天候工作，不易受电子干扰。因此毫米波射频连接器在军事和民用两方面都得到广泛的应用和发展。毫米波连接器在雷达、卫星、无线通信、医疗设备、导弹末制导、物体成像、电子对抗尤其是在军用航空航天等方面具有重大的研究意义与广泛的应用。在我国未来的太空研究和探月计划中，毫米波也可以用来提供包括星球表面特性和极区辐射特性等重要信息。

      同时随着超高速集成电路及超大规模集成电路的迅猛发展，软件编程语言及数据多路传输总线的不断完善，把过去几块印制线路板缩小成一块PCB板已成为现实。其集成化、模块化的发展将大大减轻电气设备的体积和重量。将电子设备上各台计算机中的功能重复部分筛选，研制出相互独立、可快速更换的通用模块，如电源、数据与信号处理、输出输入等等，这些模块称为第一级电气模块。另外，将原来各台计算机的各种任务，分解成许多基本功能模块，如多路高速总线、1750A处理机、向量阵列、向量标号处理器、多路器接口、模拟量数字量离散量等，这些称为第二级模块。通过电气、光纤、冷却等接口，集中整齐地安插在电子设备的模块安装箱中，通过总线将模块组成各种典型的计算机系统，来分别完成原来一台台独立的火控计算机、导航计算机、显示计算机等的功能。二级模块又称为现场可更换模块“LRM ”（Line Replaceable Module）。目前，”构成新一代航空电子系统，在美国先进的军用飞机上大量使用，其卓越的特点在于：

      (1)LRM模块在系统的功能中与其他模块相互独立且安装结构上与其他模块也互不相干扰，因此当系统有故障时，其故障定位排除可以直接到模块这一级，模块更换就可以完成故障修理的工作。

      (2)由于LRM模块与其他模块功能相互独立，因此当LRM模块内部发生故障时，启动其智能内部结构自检系统，对其进行二级维护修理，可以大大缩减故障排查时间，降低更换模块成本。

      (3)基于任务需求动态构建LRM硬件，采用可重构设计方案，根据故障类型动态变换系统结构，从而提高系统鲁棒性。

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