专利名称：一种具有真空密封功能的射频同轴连接器的制作方法
技术领域：
本发明涉及射频同轴连接器元件，具体涉及一种具有真空密封功能的射频同轴连接器。
背景技术：
射频同轴连接器是指应用在射频范围(3000Hz 3000GHz)，内导体具有介质支撑，结构上能在测量中使用频率范围内得到最小的反射系数，通常装接在电缆或设备上，供传输线系统电连接的可分离元件(转接器除外)。射频同轴连接器与其他电子元件相比发展史较短。1930年国际上出现了车载用的UHF连接器是最早的射频连接器。第二次世界大战期间，由于战争的需要，随着武器、雷达及微波通信的发展产生了 N、C、BNC、TNC型等中小型系列。1958年后陆续出现了 SMA、SMB、 SMC、MCX, SSMA, SSMB等小型、微型产品。1964年制定了美国军用标准MIL-C-39012《射频同轴连接器总规范》。同年至1965年我国开始对射频连接器选型。1966年由四机部组织集中设计、确定和选用适应我国国情的产品和标准。从此，射频连接器开始向标准化、通用化、系列化方向发展。经过各国专家的共同努力，射频连接器形成了独立完整的专业体系，成为电连接器家族中的重要组成部分，形成完整的标准体系，是同轴传输系统不可缺少的关键元件。近年来，射频连接器的新产品不断出现，如QMA、MMBX等产品申报了专利，产品的工作频率从3GHz发展到40GHz，有些产品已达到I IOGHz。射频同轴连接器按接口形式分为三大类
一是螺纹式连接如7/16型、N型、TNC型、SMA型等。由于采用螺纹连接，使插头和插座配合更加稳定、可靠，防振抗撞能力强。二是卡口式连接如BNC型、C型、Q6型等。由于采用卡口连接，使用方便，连接不易松动，分离又很迅速，很多医疗设备、电子仪器使用。三是插入式连接如SMB、SMZ、MCX等。其特点是有些采用了锁紧结构，大部分都体积小、重量轻、结构紧凑，适用于系统对体积、重量有要求的仪器设备，特别适用抽屉式、排列式、积木式安装。射频同轴连接器的技术特性分为两大类一是电器参数，二是机械环境参数。其中电器参数主要包括特性阻抗、频率、电压驻波比、插入损耗、接触电阻、绝缘电阻与耐压以及三阶交调等。机械环境参数主要包括产品的使用环境温度、产品的互换性、产品的可焊性、产品的密封性、啮合力、插入力、保持力、连接机构的强度、振动、冲击、碰撞、盐雾试验、机械耐久性、电缆固紧的机械试验等等。目前市场上每年都有性能更好的射频连接器上市，各种类型的射频连接器都有相应的制作规格、结构尺寸、制作材料，能运用在一般的场合里。但对于一些特殊的场合，如系统要求有较高的真空密封性时，这类普适的射频连接器将不能满足真空密封的要求。在这种情况下，需要采用具有良好真空密封性能的专用射频连接器结构。
发明内容
本发明所要解决的问题是如何设计出一种具有真空密封功能的射频同轴连接器，以满足真空密封系统的射频信号输入/输出需要。该连接器还应具有结构简单、安装方便、成本低廉、连接可靠等特点。本发明的技术方案为一种具有真空密封功能的射频同轴连接器，包括同轴设置的外导体和内导体，所述内导体上套设有密封环，外导体端面开有环形的密封圈槽，密封圈槽内设置有密封圈。进一步地，所述内导体由螺纹同轴连接的第一内导体和第二内导体构成，所述第一内导体和第二内导体整体均呈一级台阶圆柱状，第一内导体较大一端的直径与第二内导体较小一端的直径相等，第一内导体较小一端设有外螺纹，并通过外螺纹与第二导体较大一端连接，第一内导体较大端及第二内导体较小端设有插针孔。进一步地，所述密封环有三个，均为聚四氟乙烯环，分别为套设在第一内导体较大 一端的第一密封环、套设在第二内导体较小一端的中部和端部上的第二密封环和第三密封环，所述密封环的外径与内径之比为3. 3，所述密封环的外径与第二内导体较大端的外径之比为2. 3。进一步地，所述密封圈为橡胶密封圈。进一步地，所述外导体两端外周上开有外螺纹。本发明的特点在于当连接器通过外螺纹连接到真空密封系统上时，由于外导体端面设置有密封圈，从而实现与系统真空密封。内导体上的密封环也能在内导体与外导体之间形成多重密封作用，而且密封环还能起到固定内导体及隔离外导体和内导体的作用，不在需要单独设置绝缘层，从而简化了结构。本发明与现有技术相比具有如下优点
本发明的射频同轴连接器能满足真空密封系统的射频信号输入/输出需要。且具有结构简单、安装方便、成本低廉、连接可靠等特点。
图I为本发明的剖视 图2为本发明中的第二内导体的结构示意 图3为本发明中的第一内导体的结构示意 图4为本发明中的外导体的结构示意 图5为本发明中的密封环的结构示意 其中，I外导体，2第二内导体，3第一内导体，4第一密封环，5第二密封环，6第三密封环，7密封圈，8、9外螺纹，10密封圈槽。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步描述
实施例I
如图I至图5所示，一种具有真空密封功能的射频同轴连接器，包括同轴设置的外导体I和内导体，所述内导体上套设有密封环，外导体I端面开有环形的密封圈槽10，密封圈槽10内设置有橡胶材质的密封圈7，其加工要求是其大小要稍大于密封圈槽10的大小。所述内导体由螺纹同轴连接的第一内导体3和第二内导体2构成，所述第一内导体3和第二内导体2整体均呈一级台阶圆柱状，第一内导体3较大一端的直径与第二内导体2较小一端的直径相等，第一内导体3较小一端设有外螺纹，并通过外螺纹与第二导体较大2 —端连接，第一内导体3较大端及第二内导体2较小端设有插针孔。所述密封环有三个，均为聚四氟乙烯环，分别为套设在第一内导体3较大一端的第一密封环4、套设在第二内导体 较2小一端的中部和端部上的第二密封环5和第三密封环6，所述密封环的外径与内径之比为3. 3，所述密封环的外径与第二内导体2较大端的外径之比为2. 3。为了便于连接，在外导体两端外周上开有外螺纹8、9。射频同轴连接器一般要求其特性阻抗为50欧姆，为了满足这一要求，同轴连接器的内、外导体的直径有一定的比例关系。特性阻抗计算公式 ^ _ 60 . D
心 ο = '7=111 ~7
4 A d
式中，Ztl为理想同轴线的特性阻抗，&为介质相对介电常数，D为连接器外导体的内径，d为连接器内导体的外径。其中本发明要用到的介质的介电常数有空气的4 = 1.000649,聚四氟乙烯的ε;. = 2.02 ~ 2.05 , 一般取 2. 2。根据特性阻抗计算公式，得出空气介质的50欧姆同轴线D/d 2. 3，聚四氟乙烯介质50欧姆同轴线D/d ^ 3. 3。所以为了满足连接器的特性阻抗为50欧姆的要求，图5中密封环的内外径比例Dll/D10=3. 3，即图4中的D8与图2中的DO的比例为3. 3。而为了满足空气介质同轴线的特性阻抗为50欧姆，图4中的D8与图2中的Dl的比例为2. 3。图2为本发明的第二内导体2，它通过螺纹和第一内导体3相连。第二密封环5和第三密封环6套在它上面，其加工要求是直径DO和Dl与外导体的内径之比要满足50欧姆同轴线的相关比例。图3为本发明的第一内导体3，它的主要作用是与真空系统的输入/输出接头相连，甚至可以将其与真空系统内的信号输出同轴线内导体作成一体，其加工要求同第二内导体2 —样。图5为密封环，它的主要作用是固定第一内导体3和第二内导体2及起到真空密封的功能。它的制作要求是其高度要有O. 2的正公差。这样作的目的是使密封面能够充分接触。
权利要求
1.ー种具有真空密封功能的射频同轴连接器，包括同轴设置的外导体和内导体，其特征在于所述内导体上套设有密封环，外导体端面开有环形的密封圈槽，密封圈槽内设置有密封圏。
2.根据权利要求I所述的ー种具有真空密封功能的射频同轴连接器，其特征在于所述内导体由螺纹同轴连接的第一内导体和第二内导体构成，所述第一内导体和第二内导体整体均呈ー级台阶圆柱状，第一内导体较大一端的直径与第二内导体较小一端的直径相等，第一内导体较小一端设有外螺纹，并通过外螺纹与第二导体较大一端连接，第一内导体较大端及第ニ内导体较小端设有插针孔。
3.根据权利要求2所述的ー种具有真空密封功能的射频同轴连接器，其特征在于所述密封环有三个，均为聚四氟こ烯环，分别为套设在第一内导体较大一端的第一密封环、套设在第二内导体较小一端的中部和端部上的第二密封环和第三密封环，所述密封环的外径与内径之比为3. 3，所述密封环的外径与第二内导体较大端的外径之比为2. 3。
4.根据权利要求I 3任一项所述的ー种具有真空密封功能的射频同轴连接器，其特征在于所述密封圈为橡胶密封圏。
5.根据权利要求I 3任一项所述的ー种具有真空密封功能的射频同轴连接器，其特征在于所述外导体两端外周上开有外螺纹。
全文摘要
本发明公开了一种具有真空密封功能的射频同轴连接器，包括同轴设置的外导体和内导体，所述内导体上套设有密封环，外导体端面开有环形的密封圈槽，密封圈槽内设置有密封圈。本连接器采用螺纹连接方式安装在需要真空密封和具有射频信号输入/输出的系统上，安装时依靠螺纹在聚四氟乙烯环与内、外导体接触面上产生压力，使两者紧密接触，同时，外导体与系统腔体表面通过橡胶密封圈实现系统的真空密封。该射频同轴连接器结构简单、安装方便、成本低廉、连接可靠。经测试，本连接器应用的相关系统能实现10-4Pa的真空度。
文档编号H01R24/40GK102856717SQ201210337228
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月13日 优先权日2012年9月13日
发明者王占平, 詹月, 焦芳, 庞智强, 徐丽晓, 蒋亮, 王梓豪 申请人:电子科技大学