2a’2a2b
解：
(1) 根据式(3.1) Zc?60?rLnb。 a 对于空气填充区域，50＝60ln(b/a)，得b/a=2.3，所以a=0.76 (cm)。 对于介质垫圈区域，50?60?r2lnb，得b/a’=3.35，a’=0.52 (cm) a'，由于空气击穿场强Ebr≈30000V/cm，因此
(2) 根据式(3.3) Pbr??ra2EbrLn(b/a)120击穿功率为
a2EbrLn(b/a)Pbr??3641.5??(kW)
120 (3) 由式(3.5) ?c?8.686?RmYTEMa?b()2ln(b/a)ab(dB/m)，因为Rm???/2?，μ＝μ
0
2＝4π×10－7(F/m)，Rm=0.012(Ω)，因此
?c?8.686????????????RmYTEMa?b()2ln(b/a)ab(dB/m)
例2、空气填充同轴线，单模传输的最高工作频率为3GHz，同轴线特性阻抗Zc=75Ω，求内导体外径d和外导体内径D。
解：由Zc=60lnb/a=75，得
b?e75/6?03.4 9a ∴ b=3.49a 取lmin=1.05p(a+b)，得
fmax3?108?0.95?3?109??(Hz)?(a?b)3?10??3?1098
4.49a?0.95∴ a=0.0067 (m) =0.67 (cm)
b=3.49a=0.0235(m)=2.35(cm)
所以 d=2a=1.34 (cm) D=2b=4.7 (cm) 3、 同轴连接元件的设计
同轴连接元件的主要要求是接触损耗小、阻抗匹配、频带宽、功率容量大、不存在杂模。设计的一般原则是抑制杂模(高次模)的产生和阻抗匹配。由于同轴连接元件是一种过渡装置，容易产生杂模(高次模)，引起反射，所以当连接器两端的等效阻抗相同或接近时，主要问题是尽量减少杂模(高次模)的激励，并选择适当的形状使连接器的一端缓慢地过渡到另一端，其尺寸则应逐渐过渡（渐变过渡或阶梯过渡），根据同轴线特性阻抗公式Zc?60?rLnb，可以通过改变内外导体的直径2a、2b或填充的介质εr，实现a相同阻抗同轴连接器的过渡；若连接器两端部分同轴线的等效阻抗不相同，则需加调配元件或选择连接器的形状和尺寸，使各处产生的反射波在一定频带内相互抵消，或采取阻抗匹配方法使其阻抗匹配。
同轴900弯接头应用很广。容易理解，弯曲部分的特性阻抗将随弯曲度加大而变小，一般比直同轴线部分特性阻抗降低约15％。用缩小内导体直径或加大外导体直径的方法可以补偿这种变化。若按照衰减最小条件设计同轴线尺寸，直同轴线内外径之比为1：3.6，而弯曲部分的内外径之比则应为约1：4。补偿特性阻抗的变化，减小弯曲部分对驻波系数的影响的方法包括：（1）全介质填充；（2）内导体切角；（3）减小内导体尺寸；（4）内外导体直径不变，内导体直接弯成900，外导体由两个尺寸相同的圆管端头加工成450后焊接成直角。
七、同轴连接元件及电缆组件的测试
同轴连接元件及电缆组件性能如何、是否符合设计要求，需通过测试才能确定。一
般测试的参数主要是S参数，即S11和S21。我们知道，S11代表反射系数(回波损耗)，S21代表传输系数(插入损耗)。 1、反射系数(回波损耗)的测量
一般通过反射计(双定向耦合器)测量入射波信号和反射波信号来得到反射系数，即
S11?b1a1??1。这里介绍用矢量网络分析仪测试的方法，结构装置如图14所示。
a2?0矢量网络分析仪待测同轴连接器同轴匹配负载
图14 矢量网络分析仪测量反射系数
用标准同轴匹配负载对矢量网络分析仪校准(定标)，再换上待测同轴连接器，根据反射曲线就可确定待测同轴连接器的回波损耗(dB)。回波损耗反映同轴连接器及电缆组件的阻抗匹配状态。图15是用Agilent E8357A矢量网络分析仪测量某个终端负载的S11值。
图15 实测的S11值
2、传输系数(插入损耗)的测量
一般通过测量元件的衰减来得到传输系数，即S21?b2a1。测量装置如图16所示。
a2?0矢量网络分析仪待测同轴连接器
图16 矢量网络分析仪测量传输系数
用标准电缆对矢量网络分析仪校准(定标)，再换上待测同轴连接器，两者之间的差
值就是插入损耗(dB)。插入损耗反映同轴连接器及电缆组件的损耗特性。 3、测试中可能出现的问题： （1）、连接问题 ① 连接螺母脱落
特别是小型连接器，如SMA、SMC、L6等更可能出现，造成的原因大致为： a.设计人员选材不当，为降低成本，误用非弹性的黄铜座卡环材料，使螺母易脱落。 b.加工时，螺母安装卡环的沟槽槽深不够，所以连接时稍加力矩螺母即脱落。
c.虽然材料选择正确，但工艺不稳定，铍青铜弹性处理未达到规定硬度值，卡环无
弹性，导致螺母脱落。
d.使用人员在测试时，没有力矩扳手，而使用普通扳手来拧紧螺母，使拧紧力矩大 大超过标准规定值，所以螺母（卡环）遭到损坏而脱落。 ② 配对失误
③ 内导体松动或脱落
对小型射频同轴连接器来说，内导体尺寸只有Φ1～2mm，在内导体上加工螺纹，若不在螺纹连接处涂以导电胶，那么内导体连接强度是很差的。因此，当连接器在多次连接，在扭力和拉力长期作用下，内导体螺纹松动、脱落，致使连接失效。 （2）、反射问题 ① 反射增大
任何一种连接器都有一定的使用寿命。以SMA连接器为例，美军标和我国军标规定其寿命为500次。这是因为当连接器经长期使用，反复插拔超过500次后，插针、插孔已造成不同程度的磨损，接触已不是最佳状态，所以在测试、使用时，反射可能急剧增加。 ② 开路
③ 短路 （3）、电接触问题 ① 插针、插孔不接触 ② 接触不良 ③ 锈蚀
目前加工射频同轴连接器的材料，内导体大都采用铜合金加工后镀金或镀银，极少数也有镀镍，外导体大都是采用铜合金加工后镀镍或铬。镀银表面极易氧化发黑，尤其在恶劣环境下使用，会加速了内、外导体表面严重氧化，导致接触电阻、插损激增。