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射频电缆组件3D数据应用 　　摘 要：射频电缆组件是电子装备中的重要组成部分，3D技术的运用为其设计制造能力的提升提供了可能性，但也同时产生了新问题需解决。本文介绍了基于3D模型解决射频电缆组件设计制造各环节所需数据的适用性及高效输出。此项工作较大程度地促进了3D技术在射频电缆组件领域的应用落地。 　　关键词：3D技术；射频电缆组件；半刚组件；柔性组件 　　中图分类号：TN98 文献标识码：A 　　在电子装备中，射频电缆组件用于实现各级产品间电气互联，是其中的重要组成部分，被大量使用。与其他组成部件相比，射频电缆组件具有一定的特殊性，这使其常常成为整个产品研发制造中的薄弱环节甚至瓶颈。随着3D技术的发展，在电子装备行业中越来越多企事业和科研院所已采用3D软件进行产品研制，主流软件如UG、CATIA、Pro/E等大多均提供有线缆设计模块，为射频电缆组件设计制造能力的提升提供了可能性，但这些线缆设计模块提供的大多为基础功能，面对不同实际应用针对性不强。故要有效实现3D技术对射频电缆组件设计制造能力的提升，除有实体模型外还需进一步结合实际情况所面临的问题进行分析研究，并找到解决措施和方法。 　　1.射频组件分类及特点 　　根据使用的缆材类型射频电缆组件可分为柔性射频组件和半刚射频组件两大类： 　　（a）柔性射频组件 　　由SFF等柔软类型线缆和SMA、N等类型射频电缆头组成，互联形式通常为一对一，近几年因产品集成化、小型化发展，互联形式也出现一对多甚至多对多。其制造过程无需进行折弯成型，只需将电缆与两端连接器进行装配即可，故其外形指标重点关注总长。 　　（b）半刚射频组件 　　由SFT等半刚类型线缆和SMA、N等类型射频电缆头组成，互联形式均为一对一。其制造过程除需将电缆与两端连接器进行装配外，还需进行折弯成型，故其外形指标除需关注总长外还需重点关注成型形状。 　　2.问题现状 　　2.1 射频电缆组件设计 　　在很长一段时期，2D绘图软件是许多企业进行射频电缆组件设计的工具。一般射频电缆组件设计主要由电气设计人员利用AutoCAD和Excel完成二维图和明细表拟制，如图1、表1所示，两者包含不同信息，相互配合实现对设计要求的表达。 　　（a）二维图 　　内容包括物理外形（通过长度标注结合表格）、器材位置（通过序号指引）、电气指标（通过文字说明）、其他要求（通过文字说明）、互联关系（通过表格）、印字标识（通过表格）。 　　（b）明细表 　　内容包括器材序号（通过数字）、器材类型（通过器件代号结合名称型号）、器件用量（通过单位并结合数值）。 　　上述信息众多看似完整表达了设计要求，实则存在问题。首先，在2D设计模式下准确长度较难在设计阶段及时获得，故初期设计文件中的长度信息多为参考，不具使用性，即使其值经过经验预估，往往误差大，欠缺准确性。第二，对半刚组件而言，在2D设计模式下成型信息更难以及时地在设计阶段获得，即使后期想获取此部分信息也存在着一定的难度。故长期以来，半刚组件图示表达方式与柔性组件完全相同，如图1和表1，该方式无法准确反映组件外形信息，表达不合理。第三，设计输出的正确性和规范性主要依赖个人经验或习惯，往往造成连接器及线缆与辅材热缩管间的合理性匹配性存在问题，各器件图示表达不合理不统一，这对电气设计人员而言非其所长，若要做到往往费时费力。 　　2.2 射频电缆组件制造 　　外形长度和分段成型对射频电缆组件而言是极其重要的设计信息，其缺失给其制造带来了很大困难。 　　很长时期，通常采取实物配做方式，即在相关零部件均已加工组装到位后再由电装人员根据互联关系现场规划射频电缆组件的路径、确定长度。该制造模式在产品研发周期缩短、小型化要求提高、质量控制提升的趋势下，越来越凸显诸多问题，如质量不稳定、一致性较差、装配效率低、制造周期长、制造成本难控等。 　　为解决上述问题，也曾尝试采用实物打样方式。即前期通过在产品实物上进行试做验证得到标准样件，再按标准样件进行测绘，随后对测绘数据进行计算整理，最终形成有效的加工数据。该途径在一定程度上缓解了制造的困境和瓶颈，但因过程往往反复迭代，费时费力，且准确性受样件自身精度和测量误差影响较大，加之后期组件制造误差，精度控制较难，尤其对半刚组件而言难度更大。 　　3.需求分析 　　3.1 总体需求 　　为解决上述射频电缆组件设计制造面临的困难，提升设计手段是必然需求。目前借助3D软件已完全可以基于结构模型实现射频电缆组件虚拟设计与仿真，如图2所示。通过对3D模型中相关参数的提取和必要处理形成各类有效输出，使射频电缆组件虚拟设计与仿真能够实实在在发挥作用，实现应用落地。此项工作总体需求归结为两点：适用性和高效性。 　　3.2 详细需求