一种二倍频器的工艺制作方法与流程

本发明涉及一种倍频器的制作方法，具体涉及一种L波段二倍频器的制作加工方法，属于微波信号倍增模块制作加工工艺的技术领域。

背景技术：

该L波段二倍频器产品是用于重点工程弹载雷达系统，可以倍增雷达频综系统中L波段微波信号的频率并输出二倍频信号，在整个系统中起着至关重要的作用。

由于该产品属于弹载雷达上应用的产品，不仅对环境适应性要求非常高，同时还要求该产品具有宽频带，插入损耗低、谐波抑制高等特点。

因此对制作工艺的稳定性和质量一致性要求也很高，还要满足用户批量供货需求。

技术实现要素：

针对上述要求，本发明创造的目的是提供一种二倍频器的工艺制作方法，此制作工艺采用手工焊接和粘接工序，流程简单，设备投资小，制作工艺的稳定性和质量一致性高，适用批量生产。

为实现上述目的，本发明创造是通过以下技术手段来实现的：

一种二倍频器的工艺制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：倍频电路板的制作；

步骤2：腔体清洗；

步骤3：电性能调试；

步骤4：腔体安装；

步骤5：电性能复测、商标打印，产品制作完成。

进一步地：

所述的步骤1：倍频电路板的制作包括：

1.1倍频电路板清洗：用刷子蘸取无水乙醇，对倍频电路板进行全面刷洗，后自然晾干；

1.2绕线电感、变容二极管的焊接：将烙铁头预热，将倍频电路板放在加热平台上预热至140±5℃，用表面温度计测烙铁头温度达到300℃±10℃之后，利用183℃S-Sn60PbAA焊锡丝分别进行绕线电感和变容二极管的焊接，注意焊接时要控制焊接时间，每个引脚的焊接时间控制在5秒内，将电路板取下并散热，用刷子蘸取无水乙醇，对倍频电路板进行全面刷洗，去除上述焊接中留下的松香助焊剂，后风干再进行变容二极管的焊接；

1.3变容二极管焊接后的检查：变容二极管器件的底面要充分接触电路板；焊接的时候不能出现虚焊情况，焊接表面要圆滑、饱满；

1.4焊接变容二极管后的电路板清洗：用刷子蘸取无水乙醇对上一步焊接中遗留的松香助焊剂进行清除，清洁时应少量蘸取无水乙醇，不要直接接触到器件引脚以外的其他部位，清洁结束后自然晾干。

所述的步骤2：腔体清洗包括：

取出倍频器腔体用金相砂纸擦除金属腔体边缘的毛刺；用毛刷把腔体中的杂物清除；用刷子蘸取无水乙醇清洗腔体，再用无尘纸擦拭腔体表面，自然晾干。

所述的步骤3：电性能调试包括：

3.1插入损耗值与谐波抑制值的测试：

将信号发生器Agilent N5182A与频率分析仪Agilent N9020A对接；设置信号发生器的输出功率为＋10dBm；在输出频率100～2500 MHz范围内每隔200MHz测试各频率点的线损，从频谱分析仪上读出并记录；

将倍频电路板与腔体放入测试夹具中，将安装好的倍频电路板固定于测试夹具中，倍频电路板的“IN”引脚对应放置于测试板上的“In”引脚，将测试夹具的“In”端口连接至信号发生器，“Out”端口接至频谱分析仪；

输入频率在50~1250MHz范围内，每隔100MHz进行测试，每次测试时在+6~+15dBm范围内选取一个值作为输入功率值，观察插入损耗值--从频谱仪上读出的损耗值减去测得的对应输出频率的线损值与谐波抑制值--从频谱分析仪上直接读出是否均满足技术要求，若满足插入损耗值：10 dB ~14dB，谐波抑制值：≥15dBc的要求，则进入步骤3.3；否则，进入步骤3.2；

3.2将倍频电路板从测试夹具中取下，用镊子小心缓慢地调整绕线电感上线圈的松紧，并用仪器监测其感值，确保分别在30~36nH和44~50nH 范围内变化，将调整后的倍频电路板连同腔体放入测试夹具中，按3.1步骤继续进行测试；

3.3电感值的记录：测试并记录下测试结果符合技术要求的绕线电感的电感值，供后面产品装配调试时参考。

所述的步骤4：腔体安装包括：

4.1腔体清洗：取出倍频器腔体，用棉花蘸取无水乙醇将其整个表面进行擦拭，以清除油污等杂物，晾干；

4.2配制胶体：根据要安装的腔体数量，按每个腔体2～3g胶体量计算，按重量比2:1将DG-3S胶粘剂A、B组份准确称量，并倒入一次性杯子中进行混合；

4.3将混合后的A、B组份的DG-3S胶粘剂胶体，按每个腔体2～3g胶量，均匀地涂覆于腔体下边缘--与电路板接触的部分，混合后的A、B组份的DG-3S胶粘剂胶体需在5分钟内使用；

4.4将腔体盖在焊接后的倍频电路板上，适当挤压，使腔体与焊接后的倍频电路板充分粘接，用棉花蘸取无水乙醇擦拭多余渗出的胶体；

4.5将步骤4.4得到的倍频器放入电热恒温鼓风干燥箱中，在55℃下烘30±5分钟，然后打开烘箱，取出倍频器。

本发明创造的有益效果是：此制作工艺采用手工焊接和粘接工序，流程简单，设备投资小，制作工艺的稳定性和质量一致性高，适用批量生产。经过温度冲击、振动、加速度等环境试验后进行测试，各项技术性能指标均满足完全整机要求。

附图说明

图1倍频电路板线路示意图，图2 变容二极管与倍频电路印制板焊接示意图；图3倍频电路板与腔体安装示意图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本发明创造作进一步的说明。

如附图1--3所示：

步骤1：倍频电路板的制作

1.1用刷子蘸取无水乙醇，对倍频电路板进行全面刷洗，后自然晾干。1.2将烙铁头预热，将倍频电路板放在加热平台上预热至140±5℃，用表面温度计测烙铁头温度达到300℃±10℃之后，利用183℃S-Sn60PbAA焊锡丝分别进行绕线电感L1、L2和变容二极管D1、D2、D3、D4的焊接，注意焊接时要控制焊接时间，每个引脚的焊接时间一般控制在5秒内。将电路板取下并散热。用刷子蘸取无水乙醇，对倍频电路板进行全面刷洗，去除上述焊接中留下的松香助焊剂，后风干再进行变容二极管的焊接；

1.3见图2，变容二极管焊接要注意引脚对应位置，器件的底面要充分接触电路板；焊接的时候不能出现虚焊情况，焊接表面要圆滑、饱满。

1.4用刷子蘸取无水乙醇对上一步焊接中遗留的松香助焊剂进行清除，清洁时应少量蘸取无水乙醇，尽量不要直接接触到器件引脚以外的其他部位。清洁结束后自然晾干。

步骤2： 腔体清洗

取出倍频器腔体用金相砂纸擦除金属腔体边缘的毛刺。用毛刷把腔体中的杂物清除。用刷子蘸取无水乙醇清洗腔体，再用无尘纸擦拭腔体表面，自然晾干。

步骤3电性能调试

3.1将信号发生器Agilent N5182A与频率分析仪Agilent N9020A对接；设置信号发生器的输出功率为＋10dBm；在输出频率100～2500 MHz范围内每隔200MHz测试各频率点的线损，从频谱分析仪上读出并记录；

将倍频电路板与腔体放入测试夹具中，将安装好的倍频电路板固定于测试夹具中，倍频电路板的“IN”引脚对应放置于测试板上的“In”引脚，将测试夹具的“In”端口连接至信号发生器，“Out”端口接至频谱分析仪；

输入频率在50~1250MHz范围内，每隔100MHz进行测试，每次测试时在+6~+15dBm范围内选取一个值作为输入功率值，观察插入损耗值--从频谱仪上读出的损耗值减去测得的对应输出频率的线损值与谐波抑制值--从频谱分析仪上直接读出是否均满足技术要求，若满足插入损耗值：10 dB ~14dB，谐波抑制值：≥15dBc的要求，则进入步骤3.3；否则，进入步骤3.2；

3.2 若3.1中测得的插入损耗和谐波抑制出现不满足技术要求的，则将倍频电路板从夹具中取下，用镊子小心缓慢地调整电感L1、L2上线圈的松紧，并用仪器监测L1、L2的感值，确保L1、L2分别在（30~36）nH和（44~50）nH 范围内变化，将调整后的倍频电路板连同腔体放入测试夹具中，按3.1步骤继续进行测试。

3.3 重复3.2步骤，直至插入损耗和谐波抑制均满足技术要求，测试并记录下此时L1和L2的电感值，便于后面产品装配调试时参考。

步骤4：腔体安装

4.1取出倍频器腔体，用棉花蘸取无水乙醇将其整个表面进行擦拭，以清除油污等杂物，晾干。

4.2根据要安装的腔体数量，按重量比（2:1）将DG-3S胶粘剂A、B组份准确称量，并倒入一次性杯子中进行混合。

4.3将胶体涂覆于腔体下边缘（与电路板接触的部分），每个腔体胶量约为（2～3）g，要求涂覆均匀。挤出的胶体需在5分钟内使用。

4.4将腔体盖在电路板上，注意腔体放置的方向见图3，适当挤压，使腔体与电路板充分粘接。用棉花蘸取无水乙醇擦拭多余渗出的胶体。

4.5将安装好的倍频器放入电热恒温鼓风干燥箱中，在55℃下烘（30±5）分钟。然后打开烘箱，取出倍频器。

步骤5：电性能复测、商标打印至此产品制作完成。

以上显示和描述了本发明创造的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本设计不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本设计的原理，在不脱离本设计精神和范围的前提下，本发明创造还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本设计范围内。本发明创造要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。