中心議題：
- 電連接器的選擇
- 射頻連接器的選擇
- 宇航電連接器的選擇
- 電源連接器的選擇
- 新能源汽車連接器的選擇
本講從電連接器選擇入手，結(jié)合電子元件技術(shù)網(wǎng)的選型替代工具，從電氣參數(shù)、安全參數(shù)、機械參數(shù)、環(huán)境參數(shù)和端接方式等多方面論述連接器的選擇方法。如射頻連接器注重連接器接口、電氣性能、安裝及電纜端接形式、機械構(gòu)造及鍍覆層等。
而不同的應用環(huán)境對連接器的需求有所不同，如宇航連接器必須經(jīng)受真空、輻照、臭氧和溫度交變等復雜嚴苛的空間環(huán)境；電源連接器則考慮額定電流、Pitch、標準等；新能源汽車連接器要求綠色，安全、連通性、耐久性、可靠性、緊湊性和減輕重量。試圖通過各種應用之間的對比，指導工程師了解連接器特性和正確運用選型工具，為新應用開發(fā)、供應商多元化以及產(chǎn)品設(shè)計優(yōu)化和替代提供便利，能真正從實處節(jié)約成本和時間，幫助工程師走中國式的創(chuàng)新之路。
電連接器的選擇
電連接器也可稱插頭座，廣泛應用于各種電氣線路中，起著連接或斷開電路的作用。提高電連接器的可靠性首先是制造廠的責任。但由于電連接器的種類繁多，應用范圍廣泛，因此，正確選擇電連接器也是提高連接器可靠性的一個重要方面。只有通過制造者和使用者雙方共同努力，才能最大限度的發(fā)揮電連接器應有的功能。保證電路可靠性需要正確選擇和使用電連接器。
電連接器有不同的分類方法。按照頻率分，有高頻連接器和低頻連接器；按照外形分有圓形連機器，矩形連機器；按照用途分，有印制板用連接器，機柜用連接器，音響設(shè)備用連接器，電源連接器，特殊用途連接器等等。下面主要論述低頻連接器（頻率為3MHZ以下）的選擇方法。其需要從電氣參數(shù)、安全參數(shù)、機械參數(shù)、環(huán)境參數(shù)、連接方式、安裝方式和端接方式等方面進行選擇。
1）電氣參數(shù)要求
電連接器是連接電氣線路的機電元件。因此電連接器自身的電氣參數(shù)是選擇電連接器首先要考慮的問題。
a.額定電壓
額定電壓又稱工作電壓，它主要取決于電連機器所使用的絕緣材料，接觸對之間的間距大小。某些元件或裝置在低于其額定電壓時，可能不能完成其應有的功能。電連接器的額定電壓事實上應理解為生產(chǎn)廠推薦的最高工作電壓。原則上說，電連接器在低于額定電壓下都能正常工作。筆者傾向于根據(jù)電連接器的耐壓（抗電強度）指標，按照使用環(huán)境，安全等級要求來合理選用額定電壓。也就是說，相同的耐壓指標，根據(jù)不同的使用環(huán)境和安全要求，可使用到不同的最高工作電壓。這也比較符合客觀使用情況。
b.額定電流
額定電流又稱工作電流。同額定電壓一樣，在低于額定電流情況下，電連接器一般都能正常工作。在電連接器的設(shè)計過程中，是通過對電連接器的熱設(shè)計來滿足額定電流要求的，因為在接觸對有電流流過時，由于存在導體電阻和接觸電阻，接觸對將會發(fā)熱。當其發(fā)熱超過一定極限時，將破壞連接器的絕緣和形成接觸對表面鍍層的軟化，造成故障。因此，要限制額定電流，事實上要限制連接器內(nèi)部的溫升不超過設(shè)計的規(guī)定值。在選擇時要注意的問題是：對多芯連接器而言，額定電流必須降額使用。這在大電流的場合更應引起重視，例如φ3.5mm接觸對，一般規(guī)定其額定電流為50A，但在5芯時要降額33％使用，也就是每芯的額定電流只有 38A，芯數(shù)越多，降額幅度越大。降額幅度可參看表1
表1：
c.接觸電阻
接觸電阻是指兩個接觸導體在接觸部分產(chǎn)生的電阻。在選用時要注意到兩個問題，第一，連接器的接觸電阻指標事實上是接觸對電阻，它包括接觸電阻和接觸對導體電阻。通常導體電阻較小，因此接觸對電阻在很多技術(shù)規(guī)范中被稱為接觸電阻。第二，在連接小信號的電路中，要注意給出的接觸電阻指標是在什么條件下測試的，因為接觸表面會附則氧化層，油污或其他污染物，兩接觸件表面會產(chǎn)生膜層電阻。在膜層厚度增加時，電阻迅速增大，是膜層成為不良導體。但是，膜層在高接觸壓力下會發(fā)生機械擊穿，或在高電壓，大電流下會發(fā)生電擊穿。對某些小體積的連接器設(shè)計的接觸壓力相當小，使用場合僅為mA和mV級，膜層電阻不易被擊穿，可能影響電信號的傳輸。在GB5095《電在設(shè)備用機電元件基本試驗規(guī)程及測量方法》中的接觸電阻測試方法之一“接觸電阻——毫伏法“規(guī)定，為了防止接觸件上絕緣薄膜被擊穿，測試回路的開路電動勢的直流或交流峰值應不大于20mV，直流或交流試驗電流應不大于100mA。事實上這是一種低電平接觸電阻的測試方法，因此，有此要求的選擇者，因選用由低電平接觸電阻指標的連接器。
[page]接觸電阻是指兩個接觸導體在接觸部分產(chǎn)生的電阻。在選用時要注意到兩個問題，第一，連接器的接觸電阻指標事實上是接觸對電阻，它包括接觸電阻和接觸對導體電阻。通常導體電阻較小，因此接觸對電阻在很多技術(shù)規(guī)范中被稱為接觸電阻。第二，在連接小信號的電路中，要注意給出的接觸電阻指標是在什么條件下測試的，因為接觸表面會附則氧化層，油污或其他污染物，兩接觸件表面會產(chǎn)生膜層電阻。在膜層厚度增加時，電阻迅速增大，是膜層成為不良導體。但是，膜層在高接觸壓力下會發(fā)生機械擊穿，或在高電壓，大電流下會發(fā)生電擊穿。對某些小體積的連接器設(shè)計的接觸壓力相當小，使用場合僅為mA和mV級，膜層電阻不易被擊穿，可能影響電信號的傳輸。在GB5095《電在設(shè)備用機電元件基本試驗規(guī)程及測量方法》中的接觸電阻測試方法之一“接觸電阻——毫伏法“規(guī)定，為了防止接觸件上絕緣薄膜被擊穿，測試回路的開路電動勢的直流或交流峰值應不大于20mV，直流或交流試驗電流應不大于100mA。事實上這是一種低電平接觸電阻的測試方法，因此，有此要求的選擇者，因選用由低電平接觸電阻指標的連接器。
d.屏蔽性
在現(xiàn)代電氣電子設(shè)備中，元器件的密度以及它們之間相關(guān)功能的日益增加，對電磁干擾提出了嚴格的限制。所以連接器往往用金屬殼體封閉起來，以阻止內(nèi)部電磁能輻射或受到外界電磁場的干擾。在低頻時，只有磁性材料才能對磁場起明顯屏蔽作用。此時，對金屬外殼的電連續(xù)性有一定的規(guī)定，也就是外殼接觸電阻。
2）安全參數(shù)
a.絕緣電阻
絕緣電阻是指在連接器的絕緣部分施加電壓，從而使絕緣部分的表面內(nèi)或表面上產(chǎn)生漏電流而呈現(xiàn)出的電阻值。它主要受絕緣材料，溫度，濕度，污損等因素的影響。連接器樣本上提供的絕緣電阻值一般都是在標準大氣條件下的指標值，在某些環(huán)境條件下，絕緣電阻值會有不用程度的下降。另外要注意絕緣電阻的試驗電壓值。根據(jù)絕緣電阻（MΩ）＝加在絕緣體上的電壓（V）／泄漏電流（μA）施加不同的電壓，就有不用的結(jié)果。在連接器的試驗中，施加的電壓一般有 10V，100V，500V三檔。
絕緣電阻是指在連接器的絕緣部分施加電壓，從而使絕緣部分的表面內(nèi)或表面上產(chǎn)生漏電流而呈現(xiàn)出的電阻值。它主要受絕緣材料，溫度，濕度，污損等因素的影響。連接器樣本上提供的絕緣電阻值一般都是在標準大氣條件下的指標值，在某些環(huán)境條件下，絕緣電阻值會有不用程度的下降。另外要注意絕緣電阻的試驗電壓值。根據(jù)絕緣電阻（MΩ）＝加在絕緣體上的電壓（V）／泄漏電流（μA）施加不同的電壓，就有不用的結(jié)果。在連接器的試驗中，施加的電壓一般有 10V，100V，500V三檔。
b.耐壓
耐壓就是接觸對的相互絕緣部分之間或絕緣部分與接地之間，在規(guī)定時間內(nèi)所能承受的比額定電壓更高而不產(chǎn)生擊穿現(xiàn)象的臨界電壓。它主要受 接觸對間距和爬電距離和幾何形狀，絕緣體材料以及環(huán)境溫度和濕度，大氣壓力的影響。
c.燃燒性
任何連接器在工作時都離不開電流，這就存在起火的危險性。因此對連接器不僅要求能防止引燃，還要求在一旦引燃和起火時，能在短時間內(nèi)自滅。在選用時要注意選擇采用阻燃型，自熄性絕緣材料的電連接器。
3）機械參數(shù)
a.單腳分離力和總分離力
連接器中接觸壓力是一個重要指標，它直接影響到接觸電阻的大小和接觸對的磨損量。在大多數(shù)結(jié)構(gòu)中，直接測量接觸壓力是相當困難的。因此，往往通過單腳分離力來間接測算接觸壓力。對于圓形針孔接觸對，通常是用有規(guī)定重量砝碼的標準插針來檢驗陰接觸件夾持砝碼的能力，一般其標準插針的直徑是陽接觸件直徑的下限?。?μm?？偡蛛x力一般是單腳分離力上線之和的兩倍?？偡蛛x力超過50N時，用人工插拔已經(jīng)相當困難了。當然，對一些測試設(shè)備或某些特殊要求的場合，可選用零插拔力連接器，自動脫落連接器等等。
連接器中接觸壓力是一個重要指標，它直接影響到接觸電阻的大小和接觸對的磨損量。在大多數(shù)結(jié)構(gòu)中，直接測量接觸壓力是相當困難的。因此，往往通過單腳分離力來間接測算接觸壓力。對于圓形針孔接觸對，通常是用有規(guī)定重量砝碼的標準插針來檢驗陰接觸件夾持砝碼的能力，一般其標準插針的直徑是陽接觸件直徑的下限?。?μm?？偡蛛x力一般是單腳分離力上線之和的兩倍?？偡蛛x力超過50N時，用人工插拔已經(jīng)相當困難了。當然，對一些測試設(shè)備或某些特殊要求的場合，可選用零插拔力連接器，自動脫落連接器等等。
b.機械壽命
連接器的機械壽命是指插拔壽命，通常規(guī)定為500～1000次。在達到此規(guī)定的機械壽命時，連接器的接觸電阻，絕緣電阻和耐壓等指標不應超過規(guī)定的值。嚴格的說，現(xiàn)在的機械壽命是一種模糊的概念。機械壽命應該與時間有一定的關(guān)系，10年用完500次與1年用完500次，顯然其情況是不一樣的。只不過目前還沒有一種更經(jīng)濟，更科學的方法來衡量。
c.接觸對數(shù)目和針孔性
首選可根據(jù)電路的需要來選擇接觸對的數(shù)目，同時要考慮連接器的體積和總分離力的大小。接觸對數(shù)目多，當然其體積就大，總分離力相對也大。在某些可靠性要求高、而體積又允許的情況下，可采用兩對接觸對并聯(lián)的方法來提高連接的可靠性。
連接器的插頭、插座中，插針（陽接觸件）和插孔（陰接觸件）一般都能互換裝配。實際使用時，可根據(jù)插頭和插座兩端的帶電情況來選擇。如插座需常帶電，可選擇裝插孔的插座，因為裝插孔的插座，其帶電接觸件埋在絕緣體中，人體不易觸摸到帶電接觸件，相對來說比較安全。
d.振動、沖擊、碰撞
主要考慮連接器在規(guī)定頻率和加速度條件下振動、沖擊、碰撞時的接觸對的電連續(xù)性。接觸對在此動態(tài)應力情況下會發(fā)生瞬時斷路的現(xiàn)象。規(guī)定的瞬斷時間一般有1μs、10μs、100μs、1ms和10ms。要注意的是如何判斷接觸對發(fā)生瞬斷故障?，F(xiàn)在一般認為，當閉合接觸對（觸點）兩端電壓降超過電源電動勢的50%時，可判定閉合接觸對（觸點）發(fā)生故障。也就是說判斷是否發(fā)生瞬斷有兩個條件：持續(xù)時間和電壓降，兩者缺一不可。
4）連接方式
連接器一般由插頭和插座組成，其中插頭也稱自由端連接器，插座也稱固定連接器。通過插頭、插座和插合和分離來實現(xiàn)電路的連接和斷開，因此就產(chǎn)生了插頭和插座的各種連接方式。對圓形連接器來說，主要有螺紋式連接，卡口式連接和彈子式連接三種方式。其中螺紋式連接最常見，它具有加工工藝簡單、制造成本低、適用范圍廣等優(yōu)點，但連接速度較慢不適宜于需頻繁插拔和快速接連的場合?？谑竭B接由于其三條卡口槽的導程較長，因此連接的速度較快，但它制造較復雜，成本也就較高。彈子式連接是三種連接方式中連接速度最快的一種，它不需進行旋轉(zhuǎn)運動，只需進行直線運動就能實現(xiàn)連接、分離和鎖緊的功能。由于它屬于直推拉式連接方式，所以僅適用于總分離力不大的連接器。一般在小型連接器中較常見。
5）安裝方式和外形
連接器的安裝有前安裝和后安裝，安裝固定方式有鉚釘、螺釘、卡圈或連接器本身卡銷快速鎖定等。也有一種插頭和插座是均是自由端連接器，即所謂中繼連接器。
連接器的外形千變?nèi)f化，用戶主要是從直形、彎形、電線或電纜的外徑及與外殼的固定要求、體積、重量、是否需連接金屬軟管等方面加以選擇，對在面板上使用的連接器還要從美觀、造型、顏色等方面加以選擇。
[page]
6）環(huán)境參數(shù)
環(huán)境參數(shù)主要有環(huán)境溫度、濕度、溫度急變、大氣壓力和腐蝕環(huán)境等。連接器在使用和保管、運輸過程中所處的環(huán)境對其性能有顯著的影響，所以必須根據(jù)實際的環(huán)境條件選用相應的連接器。
6）環(huán)境參數(shù)
環(huán)境參數(shù)主要有環(huán)境溫度、濕度、溫度急變、大氣壓力和腐蝕環(huán)境等。連接器在使用和保管、運輸過程中所處的環(huán)境對其性能有顯著的影響，所以必須根據(jù)實際的環(huán)境條件選用相應的連接器。
a.環(huán)境溫度
連接器的金屬材料和絕緣材料決定著連接器的工作環(huán)境溫度。高溫會破壞緣材料，引起絕緣電阻和耐壓性能降低；對金屬而言高溫可使接觸對失去彈性，加速氧化和發(fā)生鍍層變質(zhì)。通常的環(huán)境溫度為-55~100℃特殊場合下可能要求更高。
b.潮濕
相對濕度大于80%，是引起電擊穿的要原因。潮濕環(huán)境引起水蒸氣在絕緣體表面的吸收和擴散，容易使絕緣電阻降低到MΩ級以下，長期處在高濕環(huán)境下，會引起 物理變形，分解、逸出生成物，產(chǎn)生呼吸效應及電解、腐蝕和裂紋。特別是在設(shè)備外部的連接器，常常要考慮潮濕、水滲和污染的環(huán)境條件，這種情況下應選用密封連接器。對于水密、塵密型連接器一般采用GB4208的外殼防護等級來表示。
c.溫度急變
濕度急變試驗是模擬使用連接器設(shè)備在寒冷的環(huán)境轉(zhuǎn)入溫暖環(huán)境的實際使用情況，或者模擬空間飛行器、探測器環(huán)境溫度急劇變化的情況。溫度急變可能使絕緣材料裂紋或起層。
濕度急變試驗是模擬使用連接器設(shè)備在寒冷的環(huán)境轉(zhuǎn)入溫暖環(huán)境的實際使用情況，或者模擬空間飛行器、探測器環(huán)境溫度急劇變化的情況。溫度急變可能使絕緣材料裂紋或起層。
d.大氣壓力
在空氣稀薄的高空，塑料放出氣體污染接觸對，并使電暈產(chǎn)生的趨勢增加，耐壓性能下降，使電路產(chǎn)生短路故障。在高空達到某一定值時，塑料性能變差。因此在高空使用非密封連接器時，必須降額使用。在低氣壓下推薦的電壓降額系數(shù)見表2。
在空氣稀薄的高空，塑料放出氣體污染接觸對，并使電暈產(chǎn)生的趨勢增加，耐壓性能下降，使電路產(chǎn)生短路故障。在高空達到某一定值時，塑料性能變差。因此在高空使用非密封連接器時，必須降額使用。在低氣壓下推薦的電壓降額系數(shù)見表2。
表2：
e.腐蝕環(huán)境
根據(jù)連接器的不同使用腐蝕環(huán)境，選用相應金屬、塑料、鍍層結(jié)構(gòu)的連接器，像在鹽霧環(huán)境下使用的連接器，如果沒有防腐的金屬表面，會使性能迅速惡化。在含有相當濃度的SO2環(huán)境中，不宜使用鍍銀接觸對的連接器。在潮熱地區(qū)，霉菌也是重要問題。
根據(jù)連接器的不同使用腐蝕環(huán)境，選用相應金屬、塑料、鍍層結(jié)構(gòu)的連接器，像在鹽霧環(huán)境下使用的連接器，如果沒有防腐的金屬表面，會使性能迅速惡化。在含有相當濃度的SO2環(huán)境中，不宜使用鍍銀接觸對的連接器。在潮熱地區(qū)，霉菌也是重要問題。
7）端接方式
端接方式是指連接器的接觸對與電線或電纜的連接方式。合理選擇端接方式和正確使用端接技術(shù)，也是使用和選擇連接器的一個重要方面。
a 焊接
焊接最常見的是錫焊。錫焊連接最重要的是焊錫料與被焊接表面之間應形成金屬的連續(xù)性。因此對連接器來說，重要的是可焊性。連接器焊接端最常見的鍍層是錫合金、銀和金?；善浇佑|對常見的焊接端有焊片式、沖眼焊片式和缺口焊片式：針孔式接觸對常見焊接端有鉆孔圓弧缺口式。
焊接最常見的是錫焊。錫焊連接最重要的是焊錫料與被焊接表面之間應形成金屬的連續(xù)性。因此對連接器來說，重要的是可焊性。連接器焊接端最常見的鍍層是錫合金、銀和金?；善浇佑|對常見的焊接端有焊片式、沖眼焊片式和缺口焊片式：針孔式接觸對常見焊接端有鉆孔圓弧缺口式。
b 壓接
壓接是為使金屬在規(guī)定的限度內(nèi)壓縮和位移并將導線連接到接觸對上的一種技術(shù)。好的壓接連接能產(chǎn)生金屬互熔流動，使導線和接觸對材料對稱變形。這種連接類似于冷焊連接，能得到較好的機械強度和電連續(xù)性，它能承受更惡劣的環(huán)境條件。目前普遍認為采用正確的壓接連接比錫焊好，特別是在大電流場合必須使用壓接。壓 接時須采用專用壓接鉗或自動、半自動壓接機。應根據(jù)導線截面，正確選用接觸對的導線筒。要注意的是壓接連接是永久性連接，只能使用一次。
壓接是為使金屬在規(guī)定的限度內(nèi)壓縮和位移并將導線連接到接觸對上的一種技術(shù)。好的壓接連接能產(chǎn)生金屬互熔流動，使導線和接觸對材料對稱變形。這種連接類似于冷焊連接，能得到較好的機械強度和電連續(xù)性，它能承受更惡劣的環(huán)境條件。目前普遍認為采用正確的壓接連接比錫焊好，特別是在大電流場合必須使用壓接。壓 接時須采用專用壓接鉗或自動、半自動壓接機。應根據(jù)導線截面，正確選用接觸對的導線筒。要注意的是壓接連接是永久性連接，只能使用一次。
c 繞接
繞接是將導線直接纏繞在帶棱角的接觸件繞接柱上。繞接時，導線在張力受到控制的情況下進行纏繞，壓入并固定在接觸件繞接柱的棱角處，以形成氣密性接觸。繞接導線有幾個要求：導線直徑的標稱值應在0.25mm~1.0mm范圍內(nèi)；導線直徑不大于0.5mm時，導體材料的延伸率不小于15%；導線直徑大于 0.5mm時，導體材料的延伸率不小于20%。繞接的工具包括繞槍和固定式繞接機。
[page]
繞接是將導線直接纏繞在帶棱角的接觸件繞接柱上。繞接時，導線在張力受到控制的情況下進行纏繞，壓入并固定在接觸件繞接柱的棱角處，以形成氣密性接觸。繞接導線有幾個要求：導線直徑的標稱值應在0.25mm~1.0mm范圍內(nèi)；導線直徑不大于0.5mm時，導體材料的延伸率不小于15%；導線直徑大于 0.5mm時，導體材料的延伸率不小于20%。繞接的工具包括繞槍和固定式繞接機。
[page]
d 刺破接連
刺破連接又稱絕緣位移連接，是由美國在60年代發(fā)明的一種新穎端技術(shù)，具有可靠性高、成本低、使用方便等特點，目前已廣泛應用于各種印制板用連接器中。它適用于帶狀電纜的連接。連接時不需要剝?nèi)ル娎|的絕緣層，依靠連接器的“U”字形接觸簧片的尖端刺入絕緣層中，使電纜的導體滑進接觸簧片的槽中并被夾持住，從而使電纜導體和連接器簧片之間形成緊密的電氣連接性。它僅需簡單的工具，但必須選用規(guī)定線規(guī)的電纜。
刺破連接又稱絕緣位移連接，是由美國在60年代發(fā)明的一種新穎端技術(shù)，具有可靠性高、成本低、使用方便等特點，目前已廣泛應用于各種印制板用連接器中。它適用于帶狀電纜的連接。連接時不需要剝?nèi)ル娎|的絕緣層，依靠連接器的“U”字形接觸簧片的尖端刺入絕緣層中，使電纜的導體滑進接觸簧片的槽中并被夾持住，從而使電纜導體和連接器簧片之間形成緊密的電氣連接性。它僅需簡單的工具，但必須選用規(guī)定線規(guī)的電纜。
e.螺釘連接
螺釘連接是采用螺釘式接線端子的連接方式，要注意允許連接導線的最大和最小截面和不同規(guī)格螺釘允許的最大擰緊力矩。
螺釘連接是采用螺釘式接線端子的連接方式，要注意允許連接導線的最大和最小截面和不同規(guī)格螺釘允許的最大擰緊力矩。
射頻連接器的選擇
射頻連接器是電連接器中應用比較多的一類產(chǎn)品，用戶在選用射頻同軸連接器時，既要考慮性能要求又要考慮經(jīng)濟因素，性能必須滿足系統(tǒng)電氣設(shè)備的要求，經(jīng)濟上必須符合價值工程要求，在選擇時主要從以下四方面考慮：
- 連接器接口（SMA、SMB、BNC等）
- 電氣性能、安裝及電纜
- 端接形式（PC板、電纜、面板等）
- 機械構(gòu)造及鍍覆層（軍用、商用）
連接器接口
連接器接口通常由它的應用所決定，但同時要滿足電氣和機械性能要求。
BNC型連接器采用卡口式連接，多用于頻率低于4GHz 的射頻信號連接，廣泛用于網(wǎng)絡系統(tǒng)、儀器儀表及電腦互聯(lián)領(lǐng)域。
TNC除了螺紋連接外，其界面與BNC相仿，在11GHz 仍能使用，在振動條件下性能優(yōu)良。
SMA螺紋連接器廣泛應用于航空、雷達、微波通訊、數(shù)字通信等軍用民用領(lǐng)域，其阻抗為50Ω，配用軟電纜頻率低于12.4GHz,半剛性電纜最高達 到26.5GHz。
SMB體積小于SMA，為插入式結(jié)構(gòu)，便于快速連接，主要應用在數(shù)字通訊領(lǐng)域，是L9的換代產(chǎn)品，50Ω滿足4GHz，75Ω用于2GHz。
SMC與SMB相仿，因有螺紋保證了更可靠的機械性能及更寬的頻率范圍，主要用于軍事或高振動環(huán)境。
N型螺紋連接器用空氣作絕緣材料，造價低，阻抗為50Ω及75Ω，頻率可達11GHz，通常用于區(qū)域網(wǎng)絡、媒體傳播和測試儀器上。
電氣性能、安裝及電纜
（1）阻抗
連接器應與系統(tǒng)及電纜的阻抗匹配。應注意到不是所有連接器的接口都符合50Ω或75Ω的阻抗，阻抗不匹配會導致系統(tǒng)性能下降。
（1）阻抗
連接器應與系統(tǒng)及電纜的阻抗匹配。應注意到不是所有連接器的接口都符合50Ω或75Ω的阻抗，阻抗不匹配會導致系統(tǒng)性能下降。
（2）電壓
確保使用中不能超過連接器的最高耐壓值。
確保使用中不能超過連接器的最高耐壓值。
（3）最高工作頻率
每一種連接器接口都有個最高頻率限制。有些商業(yè)用75Ω的設(shè)計有最低頻率限制。除電氣性能外，每種接口形式都有其獨特之處。如：BNC為卡口連接，使用方便且價格低廉，在低性能電連接中得到廣泛使用；SMA、TNC系列為螺紋連接，滿足高振動環(huán)境對連接器的要求，SMB具有快速連接斷開功能，因而越來越受到用戶青睞。
每一種連接器接口都有個最高頻率限制。有些商業(yè)用75Ω的設(shè)計有最低頻率限制。除電氣性能外，每種接口形式都有其獨特之處。如：BNC為卡口連接，使用方便且價格低廉，在低性能電連接中得到廣泛使用；SMA、TNC系列為螺紋連接，滿足高振動環(huán)境對連接器的要求，SMB具有快速連接斷開功能，因而越來越受到用戶青睞。
（4）傳輸電纜
電視電纜因其屏蔽作用小通常用于只考慮阻抗的系統(tǒng)。
電視電纜因其屏蔽作用小通常用于只考慮阻抗的系統(tǒng)。
電視軟電纜為電視電纜的變形，它有相對較為連續(xù)的阻抗及較好的屏蔽效果，能彎曲，價格低，廣泛應用于電腦業(yè)，但不能用于屏蔽性能要求高的系統(tǒng)。
屏蔽軟電纜消除了電感及電容，主要用在儀器和建筑上。
軟性同軸電纜由于其特殊的性能而成為最普通的密閉傳輸電纜。同軸意味著信號和接地導體在同一軸上，外導體由細密的編織線構(gòu)成，所以又稱編織同軸電纜。此電纜對中心導體有良好的屏蔽效果，其屏蔽效果效率取決于編織線類型和編織層厚度。除有效彌補了編織電纜在高頻時屏蔽效果不佳的缺點。頻率很高時通常 都使用半剛性電纜。
（5）安裝
連接器安裝方法主要有兩種：A. 焊接中心導體，旋接屏蔽層。 B 壓接中心導體，壓接屏蔽層。其他方法都由以上兩種方法派生出來，如：焊接中心導體，壓接屏蔽層。方法A用于沒有特殊安裝工具的場合；由于壓接式安裝方法工作效率高、端接性能可靠，且專用壓接工具的設(shè)計確保生產(chǎn)出來的每一個電纜組件都是相同的，所以隨著低造價安裝工具的發(fā)展，焊接中心導體，壓接屏蔽層將日益 受到歡迎。
[page]
連接器安裝方法主要有兩種：A. 焊接中心導體，旋接屏蔽層。 B 壓接中心導體，壓接屏蔽層。其他方法都由以上兩種方法派生出來，如：焊接中心導體，壓接屏蔽層。方法A用于沒有特殊安裝工具的場合；由于壓接式安裝方法工作效率高、端接性能可靠，且專用壓接工具的設(shè)計確保生產(chǎn)出來的每一個電纜組件都是相同的，所以隨著低造價安裝工具的發(fā)展，焊接中心導體，壓接屏蔽層將日益 受到歡迎。
[page]
端接形式
實踐證明一定形式的連接和一定型號的電纜相匹配。一般外徑細小的電纜與SMA、SMB等小型同軸連接相連?？蓞⒖茧娎|尺寸一覽表來選擇合適的連接器。
機械構(gòu)造及鍍覆層
連接器的結(jié)構(gòu)將極大影響它的價格。每一種連接器的設(shè)計都包括軍標和商業(yè)標準。軍標MIL-C-39012制造，全銅零件、聚四氟乙烯絕 緣、內(nèi)外鍍金，性能可靠。商業(yè)標準的設(shè)計使用廉價材料如黃銅鑄體、聚丙烯絕緣、銀鍍覆等。
連接器材料有黃銅、鈹青銅和不銹鋼。中心導體一般用金鍍覆，因其低電阻，耐腐蝕且有優(yōu)良的密閉性。軍標要求在SMA、SMB上鍍金，在N、TNC及BNC 外導體上采用銀鍍覆，但因銀易氧化，許多用戶更喜歡鍍鎳。
連接器的結(jié)構(gòu)將極大影響它的價格。每一種連接器的設(shè)計都包括軍標和商業(yè)標準。軍標MIL-C-39012制造，全銅零件、聚四氟乙烯絕 緣、內(nèi)外鍍金，性能可靠。商業(yè)標準的設(shè)計使用廉價材料如黃銅鑄體、聚丙烯絕緣、銀鍍覆等。
連接器材料有黃銅、鈹青銅和不銹鋼。中心導體一般用金鍍覆，因其低電阻，耐腐蝕且有優(yōu)良的密閉性。軍標要求在SMA、SMB上鍍金，在N、TNC及BNC 外導體上采用銀鍍覆，但因銀易氧化，許多用戶更喜歡鍍鎳。
常用的連接器絕緣材料有聚四氟乙烯、聚丙烯及改性聚苯乙烯，其中聚四氟乙烯絕緣性能最好，但生產(chǎn)成本較高。
連接器的用材及結(jié)構(gòu)影響著連接器的加工難度及加工效率，所以用戶根據(jù)自己的應用環(huán)境，合理選擇性能價格比好的連接器。
在進行射頻連接器的選擇時,為了使選擇過程更有效率和針對性,電子元件技術(shù)網(wǎng)提供了一個連接器的選型替代工具,根據(jù)種類、尺寸、阻抗以及頻率范圍等參數(shù)進行連接器的選擇流程指導。事實證明,按照如下的程序進行選擇在一定程度上可以提升連接器選型的準確性。
針對不同的應用環(huán)境，連接器的選擇側(cè)重點有所不同。下面對幾種常見應用如宇航、電源、新能源汽車連接器進行探討。
[page]
宇航電連接器的選擇
宇航電連接器的選擇
航天電連接器及其組件是航天系統(tǒng)工程重要的配套接口元件，相當于航天飛行器的血液循環(huán)和神經(jīng)系統(tǒng)。散布在各個系統(tǒng)和部位，負責信號和能量的傳輸。
由電連接器互連組成各種電路，從高頻到低頻、從圓形到矩形、從通過上百安培的大電流連接器到通過微弱信號的高密度連接器、從普通印制板連接器到快速分離、脫落等特種連接器，幾乎所有類型品種的連接器在航天系統(tǒng)工程中，都得到了大量應用。舉世矚目的神舟飛船僅推進艙和電源系統(tǒng)就使用了各類連接器500多套。其連接好不好，直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的安全可靠運行。
空間實驗室研制所需的宇航級電連接器，不同于一般戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)導彈或地面設(shè)備用航天電連接器。它必須經(jīng)受真空、輻照、臭氧和溫度交變等十分復雜嚴苛的空間環(huán)境。
為經(jīng)受真空、輻照、原子氧和溫度交變等十分復雜的空間環(huán)境，對宇航用電連接器設(shè)計材料選用提出的許多特殊要求。
為驗證宇宙飛船、空間站上設(shè)計所選用的電連接器材料能否經(jīng)受得往真空、輻照、臭氧等苛嚴特殊的環(huán)境條件，宇航級電連接器產(chǎn)品鑒定試驗或周期試驗時，必需進行一系列的材料高真空、臭氧暴露、抗輻照、水解穩(wěn)定性、撞擊、可燃性、氣味和毒性等可靠性篩選試驗。
宇航用電連接器的選材質(zhì)量要求
1)滿足零件功能要求
接觸件選材應以性能為依據(jù)。必須保證插合后接觸可靠。殼體材料首先要保證設(shè)計強度和剛度要求,同時還應滿足成型工藝要求。絕緣體材料必須具有優(yōu)良的電氣性能和作為結(jié)構(gòu)件所需的機械性能。對于起定位、鎖緊和屏蔽等功能的卡爪、彈簧爪和卡環(huán)等關(guān)鍵彈性零件,則應選用具有可靠彈性性能的材料。
2）質(zhì)量輕
質(zhì)量是宇航系統(tǒng)工程對電連接器各種基本要求之一，選用高比強度、高比剛度材料，可節(jié)省燃料、增加有效載荷，減少發(fā)射宇航飛行器的成本。采用復合材料金屬化殼體的電連接器比鋁合金殼體的電連接器質(zhì)量可大大減輕。
SAC復合材料圓形電連接器比同類鋁合金殼體電連接器質(zhì)量輕45%
3）耐環(huán)境
由于受真空、輻照、原子氧和溫度沖擊的影響,宇航用電連接器禁止使用鋰、鎂、汞、純錫等材料及有放射性的材料；金屬材料應是耐腐蝕的，或者應采用電鍍或進行耐腐蝕處理。不相容金屬在接觸中使用，特別是黃銅、銅或鋼與鋁或鋁合金接觸，往往會引起活性電化學腐蝕，故是不允許的。但允許不相容基體金屬進行涂覆以提供相容的或合適的鄰接表面。不相容金屬之間合適的絕緣材料隔開使用也是允許的。
禁止使用真空下有害氣體釋放的非金屬材料，一般均不選用PVC塑料；考慮輻射對非金屬材料的損害,連接器的各個非金屬零件應選用經(jīng)試驗考核通過的輻射絕緣材料；真空環(huán)境中質(zhì)量損失小，有足夠的強度，環(huán)境適應性，耐熱性、耐腐蝕性和耐霉菌應符合要求。考慮到航天飛行器的安全,連接器應選用無毒和阻燃的,或燃燒時能迅速自熄,且很少產(chǎn)生煙霧材料。
4)滿足特殊要求
宇航用電連接器除要求重量輕、體積小、長壽命、高可靠外，必須保證連接器長期貯存后在沖擊、振動、溫度交變、真空排氣、輻射、氧化、等離子氣體等復雜特殊的航天環(huán)境中仍能可靠使用。
對航天器非金屬材料空間出氣污染性能判斷和相應的材料篩選。一般要求被測材料在空間真空環(huán)境下的總質(zhì)量損失(TML)平均值不大于1%,收集到的可凝揮發(fā)物平均值不大于0.1%。超出上述規(guī)定的材料不得用于航天器。用于飛船生命保障系統(tǒng)的連接器應阻燃無毒，無異味。
5)高壽命
航天電連接器的長壽命是指在規(guī)定工作環(huán)境下，在額定值范圍內(nèi)，其使用壽命達到較長的年限。如按航天電子元器件貯存 和超期復驗規(guī)定；在中等環(huán)境溫濕度控制的庫房內(nèi)，連接器可貯存8年。在使用中，經(jīng)安裝、調(diào)試、試驗后隨衛(wèi)星上天完成運行壽命的過程約需10年以上，故必須考慮長期貯存后的電連接器在運載火箭飛行段 的動力學環(huán)境與空間輻射環(huán)境中工作的可靠性。
6)良好的工藝成型性能
在滿足設(shè)計預定的零件功能要求之同時,必須考慮材料的工藝性能,應盡可能選用適合于成熟生產(chǎn)工藝、效率高和相對成本低的材料。
例如宇航用電連接器標準規(guī)定；壓接接觸件的絕緣安裝板中的接觸件固定卡爪應能保持在硬質(zhì)絕緣安裝板中，應能固定接觸件并符合標準規(guī)定 的接觸件固定性要求。目前一種與絕緣安裝板材料一體化的卡爪精密注塑新工藝，正在逐步替代原卡爪采用鈹青銅帶沖壓成型再嵌入硬質(zhì)絕緣安裝板中的老工藝。
[page]
宇航電連接器的選擇也可以和電子元件技術(shù)網(wǎng)的連接器選型替代工具結(jié)合起來進行，根據(jù)種類等具體參數(shù)查找。
宇航電連接器的選擇也可以和電子元件技術(shù)網(wǎng)的連接器選型替代工具結(jié)合起來進行，根據(jù)種類等具體參數(shù)查找。
電源連接器的選擇
系統(tǒng)設(shè)計日趨小型化，然而電源供應需求卻在增長，這給設(shè)計工程師帶來巨大的挑戰(zhàn)。這意味著電源連接器必須同時容納兩個相互矛盾的必要條件，也就是在增加電源之余設(shè)計也必須更為緊湊，在篩選市場上琳瑯滿目的電源連接器時，更不知如何著手。就以重點特征——額定電流為例，其中就蘊藏著許多學問。
額定電流，是促使母端子特定升溫的電流量，一般為20℃或30℃。要正確使用這數(shù)據(jù)，除須了解其測試方法，也須留意其測試環(huán)境。例如：有些單純測試一對相接卻沒有安裝在外殼內(nèi)的母端子及公針。眾所周知，影響連接器的升溫的因素，包括接觸電阻、電流量及散熱渠道。在實際應用時，公針母端子是安裝在外殼內(nèi)的。因此，散熱渠道劇減。再加上一般同時使用多個接觸對，更不能以額定電流峰值設(shè)置為連接器的工作電流。
從制作角度來看，傳統(tǒng)型的電源連接器大多車床加工?；谌諠u成熟的沖壓技術(shù)，從而衍生了新一代沖壓成型的電源連接器。相比之下，車床加工制程較簡單，磨具設(shè)置時間短，屬較靈活的生產(chǎn)技術(shù)。沖壓成型制程雖較昂貴，但在投入量產(chǎn)下，其成本與車床加工不相上下，特別是沖壓成型技術(shù)容許局部性電鍍，是車床加工不能提供的選項。從質(zhì)量角度考量，在長期量產(chǎn)的狀況下，沖壓成型確保一定的質(zhì)量穩(wěn)定性，這是車床加工無法相提并論的。
從裝配角度來探討，電路板裝配的方法有壓接、表貼或焊接；電纜裝配的方法則有螺釘連接、焊接、繞線、碾接及IDC（通稱刺破連接或絕緣位移連接）。要選擇合適的連接器，不僅要考慮連接器的價格，更為重要的因素是合適的裝配技術(shù)。焊接連接器自然比表貼及壓接連接器便宜，因為不需耐高溫塑料外殼，也不需引腳有特別的壓接區(qū)。可是，若單板上都是表面貼裝元件，選擇表貼性的電源連接器還是較合算的決定。接線方面，螺釘連接、焊接及繞線必須手工裝配，碾接及IDC則可選用市場上的組裝設(shè)備以快速、精準地組裝連接器及電纜。IDC與碾接相比之下，IDC對電纜的尺寸要求較為嚴格，電纜導體、絕緣層的尺寸及軟硬度須符合相關(guān)IDC連接器的規(guī)格，以免損壞連接器，并確保電纜及連接器之間理想的電氣連接。若應用在高振動的工作環(huán)境下，則該選用碾接的線纜連接器。其他需加以考慮的因素還包括工作環(huán)境溫度而牽涉到是否該使用耐高溫電纜的考量等。
其實，連接器最關(guān)鍵的設(shè)計在于母端子及公針形成的觸點。不良的設(shè)計、制程及不適的基材料、電鍍層，都可以導致不理想的接觸甚至無法形成觸點。反之，過大的夾持正向力則會導致連接器的表鍍層過度磨損而減短其機械壽命，即插拔次數(shù)。觸點的設(shè)計有車床圓形針及端子，如歐式DIN41612及ERmet 2mm M型的電源端子等、沖壓成型的雙桿端子及針如2mm HM電源模塊、SMC連接器等、公母同體雙桿端子如：MicroStac等。表鍍層的材料有金、鈀、鎳、銀、錫、等。銀的導電性高，可是容易變色，特別是在含硫的環(huán)境中。輕微則僅影響外觀，嚴重則降低導電性能。鈀鎳的硬度高及空隙率少，所以其耐蝕性良好。金的化學穩(wěn)定性高，硬度低，成本高。相比之下，各有其利弊。
從構(gòu)型來看，共有兩種不同的電源連接器。合成連接器上的信號端子普遍上占多數(shù)，電源端子則占少數(shù)。至于單純的電源連接器或電源模塊，端子皆為高電流端子。傳統(tǒng)上，電源連接器大多獨家設(shè)計，每個品牌都不一樣。有鑒于電源連接器的需求日益苛刻，各標準逐漸將電源連接器列入其中，衍生了標準電源連接器，如：D-Sub的多個類型、歐式DIN41612中的D、E、F、H及M型連接器、2mmHM的M型連接器及電源模塊、ATCA電源連接器。這其中典型的合成連接器例子有：M型歐式連接器、2mm HM的M型連接器以及D-Sub連接器。舉個例子，ERmet 2mm M型彎角母連接器提供55針（5排x11行針），并備有三個特殊針腔供放置電源端子或同軸端子。這類連接器可以被單獨使用，也可以與2mm其他類型如A、B、C、L或N型組合。相對的，ERmet M型垂直公連接器有多達77針（7排x11行針）,其中兩行外排（22針）將與母連接器的屏蔽板連接。相應的，公連接器也有三個特殊針腔供放置電源端子或同軸端子。單純的電源模塊例子包括2mmHM電源模塊、MicroSpeed電源模塊以及ATCA電源連接器。除此之外，還有板到線的電源連接——MiniBridge及MaxiBridge。
為了讓電源連接器能夠提供更高的額定電流，各連接器廠商們不停在改善電源連接器的設(shè)計，包括選用導電性能更強的新銅合金基材料、創(chuàng)新母端子及公針觸點的設(shè)計及提升連接器的散熱性能。配合各種工作環(huán)境條件，連接器廠商們也研發(fā)了各種適合高振動系統(tǒng)、防塵防水、帶鎖扣的電源連接器供特殊用途，甚至有不同顏色意味著機械上不同編碼的連接器，以防操作人員誤插。有鑒于PCB裝配工藝日趨自動化，卷帶包裝及預安裝抓取墊也日漸普遍。
隨著電子科技迅猛發(fā)展大趨勢，估計將來的電源連接器設(shè)計會有更多、更大的突破。只要選用合適的電源連接器，加上良好的PCB設(shè)計，系統(tǒng)設(shè)計工程師肯定能推出更優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
電子元件技術(shù)網(wǎng)提供的電源連接器選型替代工具，按照連接器的Pitch、標準、應用、額定電流安裝方式等，同樣也可以方便電源連接器的選擇。
[page]
新能源汽車連接器的選擇
新能源汽車由于存在高壓系統(tǒng)，對連接器的要求也與傳統(tǒng)汽車“求同存異”。要求綠色，安全、連通性、耐久性、可靠性、緊湊性和減輕重量。
由于新能源汽車是“綠色”的汽車，因而連接器也要求綠色環(huán)保。其中，最首要的就是安全問題，因為工作電壓的范圍為400V~600V，工作電流的范圍達到50A~300A甚至更高。考慮到操作工在汽車的整個生命周期中會不可避免地接觸發(fā)動機艙，高標準的防觸電保護需求是顯而易見的。此外，在如此高的功率下，電磁干擾是另一個重要問題。還有，在連接器插拔操作中會產(chǎn)生電弧，這會嚴重危害到電氣連接和電子設(shè)備，并且可能引起汽車燃燒。這些都需要連接器的特殊設(shè)計與開發(fā)。
隨著大容量鋰電池的出現(xiàn)，在一些案例中引發(fā)了危險的失效模式。這也將引火風險提到了議事日程的首頁。此外，需要考慮如何降低電池的重量和成本：一方面，增加電動汽車的續(xù)航里程和電池的容量意味著每個元件的重量都要減輕；另一方面，由于新一代電動汽車牢牢地定位于大眾市場，經(jīng)濟性同樣扮演著極為重要的角色。而僅電池成本就可能高達數(shù)千歐元，因此，降低汽車內(nèi)其他配置成本的壓力就更大了。
新能源汽車連接器要達到其高性能要求主要靠嚴格的設(shè)計規(guī)范，比如在暴露的情況下要防止高壓把空氣擊穿，這需要保留一定的空氣間隙；在高電壓大電流的情況下，其溫度升高不能超過額定值；在選擇外殼材料時要考慮重量、強度和是否易于加工，而且在不同溫度下連接器端子的材料性能如何保持穩(wěn)定性、如何保證必要的導電率等都需要考量。
在連通性方面，由于汽車娛樂系統(tǒng)的不斷擴充，高速數(shù)據(jù)傳輸功能的重要性日益突出。比如在有些車型上，倒車反光鏡上安裝了攝影頭，可使駕駛員擁有更廣闊的視野，這就需要連接器傳輸更多的數(shù)據(jù)。有時還需要一個連接器同時解決傳輸GPS信號和廣播信號的問題，這就需要提升其數(shù)據(jù)傳輸能力。同時，連接器還需要承受高溫，因為汽車引擎通常放置在汽車前方，盡管有防火墻進行防護，但還會有一些熱量會傳導過來，因此連接器要能夠承受高溫。
另外對汽車連接器的“苛刻”要求還體現(xiàn)在其壽命上。一般的連接器當中有彈性元件，在插拔一定次數(shù)之后就會失去功效，因而壽命一般在3-5年左右，而一輛汽車可以使用10年-20年，因此汽車連接器壽命必須要和汽車壽命等同，對連接器的要求是相當高的。
在進行新能源汽車連接器的選擇時，也可以參考運用到連接器的選型替代工具中的Pitch、額定電流等具體參數(shù)進行查找。
