軟波導是微波設備不可缺少的一種連接器，一般是菱型的，一般的樣子是倆邊各有倆個法蘭，分別是一個沒有槽子的，一個是有槽子的，其材質(zhì)是用銅做的，如果要求高的話還要鍍銀。軟波導主體部分主要是橡膠做的，表面的光潔度比較高，其材質(zhì)還要不易風化。軟波導的主要指標有：發(fā)射頻率、接收頻率、駐波比和回波損耗。

波導互連器件和波導組件用于軍事、航空航天、衛(wèi)星通信、雷達、微波/毫米波成像、工業(yè)加熱/烹飪等各種微波和毫米波用途。在若干此類用途中，或在特定情況下，走線空間的幾何機構(gòu)會使得以硬波導組件或互連件走線時的成本或復雜度太高，或者使得其在剛度方面無法滿足設計標準。

當上述幾何機構(gòu)要求實現(xiàn)非常不規(guī)則的彎曲段，或者當使用硬波導時難以進行可靠的制造或制造成本太高時，便可發(fā)生上述情形。另一種此類情形為人們希望在組件或結(jié)構(gòu)之間設置一些機械隔離。在這些原因的作用下，軟波導互連件應運而生，并廣泛應用于各種用途。雖然可在很多情形中使用，但軟波導也有其自身的限制，而且設計人員在完成波導布線及波導組裝時必須注意做出相應的權衡。

軟波導的工作原理

軟波導之所以能夠提供一定的變形量，是因為軟波導本身壁厚較小，約0.1mm ～0.3mm，且結(jié)構(gòu)類似于許多串聯(lián)在一起的碟簧，具有較好的彎曲變形能力。軟波導變形時，軟波導內(nèi)部會產(chǎn)生彎曲應力，因此軟波導的彎曲能力及能夠承受的彎曲次數(shù)就與使用的材料息息相關。

航天上所用的軟波導材料主要有以下幾種：黃銅、磷青銅( 也叫錫青銅)、鈹青銅等。國內(nèi)航天使用最多的是黃銅軟波導，主要用于硬波導之間的連接過渡。磷青銅、鈹青銅軟波導也有所使用，但由于其造價相對較高，應用不如黃銅軟波導廣泛，這兩種軟波導的強度比黃銅軟波導要高，因此大多將其應用于力學環(huán)境較為惡劣的地方，例如作為可動部件的連接波導。

軟波導與硬波導的差異

與由堅硬結(jié)構(gòu)和焊接/釬焊金屬制成的硬波導不同，軟波導由折疊的緊密互鎖金屬段構(gòu)成。某些軟波導還通過將互鎖金屬段內(nèi)的接縫密封焊接而進行結(jié)構(gòu)加強。這些互鎖段的每一接合處均可輕微彎曲。因此在相同的結(jié)構(gòu)下，軟波導的長度越長，其可彎曲的程度就越大。此外，此類互鎖段還設計為使得其內(nèi)形成的波導通道盡可能地窄。

某些軟波導可在寬面方向上彎曲，某些可在窄面方向上彎曲，還有某些可在寬窄面兩方向上均可彎曲。還有一類稱為“扭”波導的軟波導可沿長度方向扭轉(zhuǎn)。此外，還有一些波導器件融合了上述各種功能。

使用硬波導時，設計人員不得不通過現(xiàn)有可用波導段或委托定制硬波導部件完成設計。與此相比，以各種標準長度售賣的軟波導可在配接時允許彎曲或彎折。為了實現(xiàn)更高的結(jié)構(gòu)性能，某些軟波導配有堅固的外部護套，而且這些波導器件可在制造時預制為所需的形狀。

軟波導的用途和使用方法

當使用硬波導時將導致復雜度過高，價格過貴或?qū)е律a(chǎn)進度表延期時，可以使用軟波導。有時，為了應付各種設計變化，需要進行重新設計，以利用隨手可得的軟波導代替硬波導部分。此外，軟波導還常用于原型組裝，以在最終設計完成之前進行概念驗證。

由于軟波導結(jié)構(gòu)不像硬波導一樣較易傳遞機械能，因此某些應用對軟波導具有“硬性”需求。舉例而言，當某接合點處的相對位置可隨溫度、濕度或負載等環(huán)境條件的變化而大幅變動時，則可使用軟波導段在兩個可移位的接頭之間實現(xiàn)一種高度“松弛”的連接。此外，某些軟波導還可提供隔離沖擊和振動的功能，但這種用法可能會縮短軟波導的使用壽命。

軟波導的使用注意事項

（1）在能夠滿足電性能使用要求的情況下，盡量選用選擇截面尺寸較大的軟波導。圖1所示是4根長度相同(110mm) 截面尺寸不同的軟波導，在對波導兩端法蘭進行約束的情況下，在相同隨機振動激勵下軟波導的應力分析結(jié)果，如圖2所示。從分析結(jié)果可以看出，在相同載荷情況下，軟波導截面尺寸相對較大的應力較小，因此在滿足電性能的基礎上應當盡量選擇截面尺寸較大的軟波導。

圖1

圖2

（2）軟波導安裝時，盡可能使軟波導的寬面法線方向與存在最大位移差的方向一致。根據(jù)軟波導產(chǎn)品性能參數(shù)，軟波導寬面和窄面的許用彎曲半徑是不同的，寬面的許用半徑要小于窄面的許用彎曲半徑，也就是說產(chǎn)生同樣曲率的情況下在寬面彎曲的情況下預應力要小。

（3）盡可能的使軟波導與法蘭連接的區(qū)域保持平直，避免裝配時在與法蘭連接位置軟波導局部出現(xiàn)較大曲率的彎曲。由于軟波導允許的彎曲半徑是一定的，曲率越大( 即彎曲半徑越小) 波導應力越大，減小局部彎曲曲率就可以減少軟波導裝配時產(chǎn)生的預應力。

（4）選擇合適長度的軟波導。軟波導過長會導致波導懸空部分質(zhì)量較大，振動時軟波導受到自身中部懸空質(zhì)量的影響，懸空質(zhì)量增加，根部應力會增大; 但若軟波導過短意味著軟波導用于適應變形的部分較短，容易造成軟波導與法蘭連接位置局部曲率過大，從而導致軟波導連接根部預應力較大，以至受到激勵時發(fā)生斷裂。

不適于使用軟波導的情形

與硬波導結(jié)構(gòu)相比，軟波導的剛性和物理穩(wěn)健性通常較低。在還需硬波導進一步提供機械支持的情況下使用軟波導時，任何較大的機械應變或負載都可能導致軟波導損壞或電氣性能下降。此外，過度的振動和沖擊也會導致柔性波導的機械和電氣故障。由于彎曲可導致軟波導的接合點發(fā)生磨損、護套損壞或過早失效，因此軟波導的設計一般并不適于反復彎曲。與某些硬波導相比，由于軟波導的金屬壁較薄，各段之間具有接觸電阻，而且內(nèi)部波導表面不太理想，因此其電氣性能較差。由此可見，與硬波導相比，軟波導一般傳輸特性略差，而且功率處理能力也較弱。此外，由于軟波導將溫度性能范圍與剛性金屬不同的外套材料和連接焊料當作關鍵部件，因此其工作溫度范圍也與硬波導不同。

如果軟波導未設外保護套或未以其他方式密封，則任何微小的間隙都可能導致濕氣及其他環(huán)境污染物進入其結(jié)構(gòu)之內(nèi)。雖然可通過吹掃和使用干燥劑減小軟波導內(nèi)的濕氣量，但在高濕度或高污染的環(huán)境中，隨著時間的推移，這些因素還是會對軟波導的性能造成影響。

作者：MWRF小編

來源：射頻問問

審核編輯：湯梓紅