一种射频同轴连接器及射频同轴电缆组件的制作方法

文档序号:24476071发布日期:2021-03-30 20:12阅读:142来源:国知局
一种射频同轴连接器及射频同轴电缆组件的制作方法

本实用新型涉及射频同轴连接器技术领域,尤其涉及的是一种射频同轴连接器及射频同轴电缆组件。



背景技术:

射频同轴连接器(简称rf连接器)通常被认为是装接在电缆上、安装在仪器上或者连接在仪器与被测物之间的一种元件,作为传输线电气连接或分离的元件,它属于机电一体化产品,简单的讲它主要起桥梁作用。射频同轴连接器一般包括内导体及外导体,信号在内导体与外导体之间传播,若射频同轴连接器与电缆、仪器或被测物之间出现缝隙,所传输的信号将散逸至空气中,因此,无论是输入信号的接收还是输出信号的发送,皆要求射频同轴连接器与仪器、电缆及被测物稳定连接。

申请公布号为cn105071123a的发明专利公开了一种防止连接螺套松脱的射频同轴连接器,如图1所示,其包括:由绝缘体(2)、内导体(3)、外导体(6)、垫片(7)、衬套(9)和安装螺套(12)组装而成的连接器插头,安装螺套(12)与外导体(6)为螺纹连接将绝缘体(2)、内导体(3)、垫片(7)和衬套(9)轴向固定,其特征在于外导体(6)上套装由连接螺套(1)、解锁螺套(8)、弹簧(10)和设有卡钉(21)的卡套(11)组成的锁紧机构,卡套(11)与外导体(6)为铆接;所述连接螺套(1)一端为锯齿口,连接螺套(1)由卡槽及挡圈(5)与外导体(6)活动连接;所述解锁套(8)一端为锯齿口,另一端设有“l”形键槽(22),解锁螺套(8)由弹簧(10)与外导体(6)套装,其卡钉(21)卡设在键槽(22)的卡口上,将解锁螺套(8)固定在外导体(6)上,解锁螺套(8)的锯齿口在弹簧(10)作用下与连接螺套(1)的锯齿口啮合。

上述射频同轴连接器中的插针、外导体及连接螺套同轴设置,在进行射频同轴连接器与仪器或接头的连接时,需要将三者位置完全对准所连接的仪器或接头的相应位置,否则插入动作会因需要自动校准位置,磨损外导体或插针,影响射频同轴连接器的使用寿命的问题。

可见,现有技术还有待于改进和发展。



技术实现要素:

鉴于上述现有技术的不足,本实用新型的目的在于提供一种射频同轴连接器及射频同轴电缆组件,旨在解决现有技术中的射频同轴连接器中的插针、外导体及连接螺套同轴设置,在进行射频同轴连接器与仪器或接头的连接时,需要将三者位置完全对准所连接的仪器或接头的相应位置,否则插入动作会因需要自动校准位置,磨损外导体或插针,影响射频同轴连接器的使用寿命的问题。

本实用新型的技术方案如下:

一种射频同轴连接器,包括:由内向外依次设置的插针、介质体、外导体及连接螺套,其中,所述连接螺套的第二端内侧一体成型或固定连接有移动环,所述外导体的外缘设置有第一限位环,所述第一限位环的直径大于所述移动环的内径且小于移动环的外径;所述射频同轴连接器还包括尾套,所述尾套的外缘设置有第二限位环,所述第二限位环的直径大于所述移动环的内径,所述移动环可移动设置在所述第一限位环与第二限位环之间。

上述方案的效果在于:由于移动环可移动设置在第一限位环与第二限位环之间,且移动环与连接螺套一体成型或固定连接,故连接螺套可沿外导体的轴线方向移动,在进行连接器与仪器或接头连接时,可先将连接螺套向外导体的第二端方向移动,而后再定位插针与外导体的位置后将连接器的第一端插入仪器或接头即可(连接螺套已不再与插针及外导体的第一端端面平齐,因此开始时无需定位连接螺套位置,只需要关注插针及外导体的位置即可),降低了射频同轴连接器的定位难度以及插入连接时插针及外导体的磨损概率,提高了射频同轴连接器的使用寿命。此外,由于第一限位环的设置,在旋入连接螺套时,以移动环抵接第一限位环为准即可,也就是说,第一限位环至少具有两个作用,一则被移动环顶持防止外导体退出仪器或接头,二则可定位连接螺套的旋入深度;而第二限位环的作用则是防止连接螺套脱落,即第一限位环与第二限位环的作用并不相同。

在进一步地优选方案中,所述连接螺套的第一端端口内壁设置有插接口,所述插接口呈外宽内窄的锥台形,且所述连接螺套的第一连接螺纹位于所述插接口的内侧。

上述方案的效果在于:外宽内窄的倾斜面使得连接螺套的端口内径大于所对接仪器或接头的螺纹外径,在连接螺套套入仪器或接头连接螺柱时不需要精确定位,而后随着连接螺套的套入,插接口的倾斜面内壁将导正连接螺套的姿态。由图1可见,现有的连接螺套端口内壁是平齐的,需要精准定位才不会刮伤连接螺套的内壁。

在进一步地优选方案中,所述射频同轴连接器用于配接电缆以组装成射频同轴电缆组件,所述电缆由内向外依次设置有芯线、内屏蔽层、外屏蔽层及护套,所述内屏蔽层及外屏蔽层皆为金属编制层,所述外屏蔽层的两端暴露在电缆外套外,所述内屏蔽层的两端与所述外屏蔽层的两端相平齐,所述芯线的两端暴露在内屏蔽层外;所述外导体的内侧设置有用于焊接所述外屏蔽层的焊尾,所述焊尾中部沿轴线方向开设有穿透孔,沿径向方向开设有至少四个散热孔。

上述方案的效果在于:由于焊尾直接焊接外屏蔽层且内屏蔽层与外屏蔽层皆为金属编制层,因此在焊接时,熔融状态的锡料将渗透外屏蔽层进入内屏蔽层,因此无需单独焊接内屏蔽层与外屏蔽层,焊尾将直接与内外屏蔽层固定在一起,本实用新型提供的结构对于电缆的护套材料没有任何要求(无论护套材料是否适合粘接、是否适合焊接都对本实用新型没有影响),也不会因为护套与外屏蔽层之间的间隙过大导致内屏蔽层与外屏蔽层无法固定。此外本实用新型的焊尾长度足以开设两个散热孔(优选四个散热孔分成两组,每组的两个散热孔对称设置),优选长度大于8mm,以稳定焊接任何电缆,同时四个散热孔可以保证熔融状态的锡料流动时,外屏蔽层与焊尾之间的空气可以顺利排出。需要注意的是,单独焊接芯线(芯线与插针焊接在一起)存在连接稳定性不足的问题,焊尾同时焊接内屏蔽层、外屏蔽层及护套中的两个或三个则存在电缆处理及焊接难度大的问题。

在进一步地优选方案中,所述外导体的第二端内侧开设有环形槽;所述尾套的第一端容置于所述环形槽,并螺纹连接在所述外导体的第二端内缘;所述焊尾的第一端外缘设置有固定环,所述固定环的两端端面分别贴合所述环形槽的底壁及所述尾套的第一端端面。

上述方案的效果在于:固定环被尾套顶持在环形槽的底壁,无需焊接,方便电缆拆卸。在进行射频同轴电缆组件的装配时,在焊接好插针及焊尾的电缆插入至指定位置后,旋入尾套直至尾套顶持固定环即可,也就是说,固定环还具有定位尾套旋入深度的作用。

在进一步地优选方案中,所述尾套的第二端设置有空芯圆柱,所述空芯圆柱的内径与所述护套的外径相同。

上述方案的效果在于:所述空芯圆柱的设置可以防止电缆的晃动,外屏蔽层与焊尾的焊接处是整个射频同轴电缆组件最为脆弱的地方,高频率或长时间的晃动会令焊接处断裂,空芯圆柱的设置有效避免了该问题,提高了信号传输的稳定性及射频同轴电缆组件的使用寿命。

在进一步地优选方案中,所述外导体内侧还开设有容置槽,所述容置槽位于所述环形槽的内侧并与环形槽相连通;所述容置槽内收容有衬套,所述衬套的第一端端面与容置槽的底壁及所述介质体的第二端端面,第二端端面与所述焊尾的第一端端面相贴合。

上述方案的效果在于:在进行射频同轴连接器的装配时,首先将介质体插入外导体的内侧,直至衬套可以插入容置槽,而后利用特制工装将衬套及介质体推入至指定位置即可。

在进一步地优选方案中,所述插针的第二端外缘设置有定位环,所述定位环的第一端端面与所述介质体的第二端端面相贴合;所述介质体呈空芯圆柱状。上述方案的效果在于:在进行射频同轴电缆组件的装配时,将插针对准介质体的轴孔插入,直至定位环抵接介质体即可。

在进一步地优选方案中,所述衬套的内侧由左向右依次开设有避位孔及穿线轴孔,所述避位孔的直径大于所述穿线轴孔的直径,所述避位孔与穿线轴孔之间形成有台阶,所述定位环容置在所述避位孔内,所述避位孔内还设置有绝缘垫片,所述绝缘垫片的第二端端面抵接所述台阶。

上述方案的效果在于:绝缘垫片的设置一方面可以防止插针后退,另一方面可以保证信号的传输稳定性(防止插针插入仪器或接头时尾端晃动、致使信号传输发生偏差)。

一种射频同轴电缆组件,包括如上所述的射频同轴连接器。由于所述射频同轴电缆组件包括如上所述的射频同轴连接器,因此射频同轴电缆组件包括所述射频同轴连接器的所有特征及效果,此处不再赘述。

与现有技术相比,本实用新型提供的射频同轴连接器,包括:由内向外依次设置的插针、介质体、外导体及连接螺套,其中,所述连接螺套的第二端内侧一体成型或固定连接有移动环,所述外导体的外缘设置有第一限位环,所述第一限位环的直径大于所述移动环的内径且小于移动环的外径;所述射频同轴连接器还包括尾套,所述尾套的外缘设置有第二限位环,所述第二限位环的直径大于所述移动环的内径,所述移动环可移动设置在所述第一限位环与第二限位环之间。由于移动环可移动设置在第一限位环与第二限位环之间,且移动环与连接螺套一体成型或固定连接,故连接螺套可沿外导体的轴线方向移动,在进行连接器与仪器或接头连接时,可先将连接螺套向外导体的第二端方向移动,而后再定位插针与外导体的位置后将连接器的第一端插入仪器或接头即可(连接螺套已不再与插针及外导体的第一端端面平齐,因此开始时无需定位连接螺套位置,只需要关注插针及外导体的位置即可),降低了射频同轴连接器的定位难度以及插入连接时插针及外导体的磨损概率,提高了射频同轴连接器的使用寿命。

附图说明

图1是现有技术中防止连接螺套松脱的射频同轴连接器的结构示意图。

图2是本实用新型进一步优选实施例中射频同轴连接器的剖面图。

图3是本实用新型进一步优选实施例中射频同轴连接器的侧视图。

图4是本实用新型进一步优选实施例所用连接螺套的剖面图。

图5是本实用新型进一步优选实施例所用连接螺套的侧视图。

图6是本实用新型进一步优选实施例所配接电缆的侧视图。

图7是本实用新型进一步优选实施例所用外导体的结构示意图。

图8是本实用新型进一步优选实施例所用焊尾的剖面图。

图9是本实用新型进一步优选实施例中电缆与焊尾焊接之前定位的位置关系示意图。

图10是本实用新型进一步优选实施例所用衬套的剖面图。

图11是本实用新型进一步优选实施例所用插针的结构示意图。

图12是本实用新型进一步优选实施例所用介质体的剖面图。

图13是本实用新型进一步优选实施例所用尾套的侧视图。

图14是本实用新型进一步优选实施例所用尾套的剖面图。

具体实施方式

本实用新型提供一种射频同轴连接器及射频同轴电缆组件,为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下参照附图并举实例对本实用新型进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。在无特殊说明的情况下,本实用新型中的第一端端面为左侧端面,第二端端面为右侧端面,但应理解的是,左侧端面与右侧端面的描述方式只为具体说明本实用新型技术方案,并不用于限定本实用新型的保护范围。

本实用新型提供了一种射频同轴连接器,如图2及图3所示,其包括:由内向外依次设置的插针100、介质体200、外导体300及连接螺套400,插针100、介质体200、外导体300及连接螺套400的作用已属于现有技术,本实用新型对此不再赘述。不同于现有技术的是,本实用新型还设置有尾套500,且尾套500与外导体300之间形成有用于供连接螺套400轴向移动的活动空间,所述连接螺套400可以在所述活动空间内来回移动,优选活动空间的宽度大于所述连接螺套400的长度;在进行射频同轴连接器与仪器或接头连接时,连接螺套400移动至靠近尾套500一侧,以此使连接器的第一端只漏出外导体300及插针100,将连接器的第一端插入仪器或接头时,只需定位外导体300及插针100的位置即可,无需一边推动连接器,一边旋转连接螺套400,连接螺套400不会影响连接器的对位精度,亦降低了造成插针100及外导体300的磨损概率,从而提高了连接器的使用寿命。

作为本实用新型地优选实施例,所述连接螺套400的第二端内侧一体成型或固定连接有移动环410,具体请参考图2及图4,图2及图4中的虚线a并不真实存在,是本实用新型为清楚图示移动环410位置而绘制的,在装配完成后,移动环410将被限定在所述活动空间内,且可沿轴线方向移动。

进一步地,所述连接螺套400第一端的开口处内侧开设有插接口420,如图2及图4所示,从图4可以清楚看到,插接口420呈锥台状,且其直径从外侧向内侧逐渐减小,连接螺套400的第一连接螺纹430则位于插接口420与移动环410之间。

外宽内窄的倾斜面使得连接螺套400的端口内径大于所对接仪器或接头的螺纹外径,在连接螺套400套入仪器或接头连接螺柱时不需要精确定位,而后随着连接螺套400的套入,插接口420的倾斜面内壁将导正连接螺套400的姿态。由图1可见,现有的连接螺套400端口内壁是平齐的,需要精准定位才不会刮伤连接螺套400的内壁。

在具体实施时,所述插接口420与第一连接螺纹430之间还设置有第一过渡槽,所述第一过渡槽呈圆环柱形,第一连接螺纹430的长度无需太长即可使连接器稳定连接于仪器或接头,因此第一过渡槽的设置可提高连接器与仪器的连接速度,而且将第一过渡槽设置在插接口420一端,可防止连接螺套400的尾端过长,导致尾端翘起。此外,优选所述第一连接螺纹430与移动环410之间还设置有第二过渡槽,可进一步缩短连接螺套400的长度,以降低其加工难度。

射频同轴电缆900组件是一种常用的微波信号传输电缆900组件,它具有频带宽、电性能优越、可弯折、使用方便等优点,被广泛应用于测试系统、仪器仪表、微波通信及航空航天等领域中。

根据本实用新型的另一方面,所述射频同轴连接器用于配接电缆900以组装成射频同轴电缆900组件,如图6所示,所述电缆900由内向外依次设置有芯线910、内屏蔽层920(如图9所示)、外屏蔽层930及护套940,所述内屏蔽层920及外屏蔽层930皆为金属编制层(需要注意的是,图6中930表示位置非剖面,而是编织的优选结构之一),所述外屏蔽层930的两端暴露在电缆900外套外,所述内屏蔽层920的两端与所述外屏蔽层930的两端相平齐(由于内屏蔽层920的两端与外屏蔽层930的两端相平齐,因此图6未图示内屏蔽层920),所述芯线910的两端暴露在内屏蔽层920外。

所述外导体300的外缘设置有第一限位环310(如图2及图7所示,其中的虚线b并不真实存在,是本实用新型为清楚图示第一限位环310位置而绘制的),所述第一限位环310的直径大于所述移动环410的内径且小于移动环410的外径(如图2所示)。即,所述连接螺套400套入外导体300后,移动环410将被第一限位环310所限位而无法继续向左侧移动。

在旋入连接螺套400时,以移动环410抵接第一限位环310为准即可,也就是说,第一限位环310至少具有两个作用,一则被移动环410顶持防止外导体300退出仪器或接头,二则可定位连接螺套400的旋入深度;而第二限位环510的作用则是防止连接螺套400脱落,即第一限位环310与第二限位环510的作用并不相同。

具体地,所述外导体300的内壁延伸设置有挡块320,当进行射频同轴连接器装配时,介质体200插入外导体300内腔,并顺着腔体推动直至无法移动即可完成介质体200的装配,此时,介质体200的第一端端面将抵接挡块320。

进一步地,所述外导体300的内壁还开设有环形槽330(如图7所示,如图2及图7所示,其中的虚线d并不真实存在,是本实用新型为清楚图示环形槽330位置而绘制的),所述尾套500的第一端容置在所述环形槽330内(如图2所示),优选所述环形槽330的外缘设置有第二连接螺纹340(如图7所示),所述尾套500通过第二连接螺纹340连接于所述外导体300的内侧。

较佳地是,所述射频同轴连接器还包括焊尾600(如图8所示),所述焊尾600用于焊接所述外屏蔽层930,其中部沿轴线方向开设有穿透孔610(如图8所示),并沿径向方向开设有至少四个散热孔620(如图8所示)。

在具体焊接时,首先将焊尾600与电缆900按照图9所示的位置进行定位并夹持,然后利用钨棒焊接机等设备对焊尾600进行加热,在加热一定时间后,将锡条贴附在焊尾600内壁,锡条将被热量融化,而后沿着外屏蔽层930的外壁流动并不断挤出外屏蔽层930与电缆900之间的空气,直至锡料充满外屏蔽层930与电缆900之间的间隙jx(如图9所示)。较佳地是,所述焊尾600靠近护套940的一端开设有锥台孔630,所述锥台孔630的直径由左向右(以图9所示方向为准进行描述)逐渐增加,以增加焊尾600与护套940之间的焊料,提高焊尾600与护套940抵接处的结构可靠性。

由于焊尾600直接焊接外屏蔽层930且内屏蔽层920与外屏蔽层930皆为金属编制层,因此在焊接时,熔融状态的锡料将渗透外屏蔽层930进入内屏蔽层920,因此无需单独焊接内屏蔽层920与外屏蔽层930,焊尾600将直接与内外屏蔽层930固定在一起,本实用新型提供的结构对于电缆900的护套940材料没有任何要求(无论护套940材料是否适合粘接、是否适合焊接都对本实用新型没有影响),也不会因为护套940与外屏蔽层930之间的间隙过大导致内屏蔽层920与外屏蔽层930无法固定。此外本实用新型的焊尾600长度足以开设两个散热孔620(优选四个散热孔620分成两组,每组的两个散热孔620对称设置),优选长度大于8mm,以稳定焊接任何电缆900,同时四个散热孔620可以保证熔融状态的锡料流动时,外屏蔽层930与焊尾600之间的空气可以顺利排出。需要注意的是,单独焊接芯线910(芯线910与插针100焊接在一起)存在连接稳定性不足的问题,焊尾600同时焊接内屏蔽层920、外屏蔽层930及护套940中的两个或三个则存在电缆900处理及焊接难度大的问题。

进一步地,所述焊尾600的第一端外缘设置有固定环640(如图8所示,其中的虚线g并不真实存在,是本实用新型为清楚图示第一限位环310位置而绘制的),所述固定环640的两端端面分别贴合所述环形槽330的底壁及所述尾套500的第一端端面(该状态详见图2)。固定环640被尾套500顶持在环形槽330的底壁,无需焊接,方便电缆900拆卸。在进行射频同轴电缆900组件的装配时,在焊接好插针100及焊尾600的电缆900插入至指定位置后,旋入尾套500直至尾套500顶持固定环640即可,也就是说,固定环640还具有定位尾套500旋入深度的作用。

进一步地,所述外导体300内侧还开设有容置槽350(如图2及图7所示,其中的虚线e并不真实存在,是本实用新型为清楚图示容置槽350位置而绘制的),所述容置槽350位于所述环形槽330的内侧并与环形槽330相连通;所述容置槽350内收容有衬套700(如图2及图10所示),所述衬套700的第一端端面与容置槽350的底壁及所述介质体200的第二端端面,第二端端面与所述焊尾600的第一端端面相贴合。

在进行射频同轴连接器的装配时,首先将介质体200插入外导体300的内侧,直至衬套700可以插入容置槽350,而后利用特制工装将衬套700及介质体200推入至指定位置即可。

如图2及图11所示,所述插针100的第二端外缘设置有定位环110,所述定位环110的第一端端面与所述介质体200的第二端端面相贴合(如图2所示);所述介质体200呈空芯圆柱530状(如图12所示)。在进行射频同轴电缆900组件的装配时,将插针100对准介质体200的轴孔插入,直至定位环110抵接介质体200即可。

如图10所示,所述衬套700的内侧由左向右依次开设有避位孔710及穿线轴孔720,所述避位孔710的直径大于所述穿线轴孔720的直径,因此,避位孔710与穿线轴孔720过渡位置将形成一个台阶740。所述避位孔710内设置有绝缘垫片800(如图2所示),所述绝缘垫片800套设在插针100外缘,且一端抵接定位环110,另一端抵接所述台阶740。绝缘垫片800的设置一方面可以防止插针100后退,另一方面可以保证信号的传输稳定性(防止插针100插入仪器或接头时尾端晃动、致使信号传输发生偏差)。

至此,介质体200被挡块320左限位、并被衬套700右限位,而插针100的定位环110则被介质体200左限位、并被绝缘垫片800右限位,绝缘垫片800被定位环110左限位、并被所述台阶740右限位,衬套700被容置槽350的底壁左限位、并被焊尾600右限位,焊尾600被衬套700及环形槽330的底壁左限位、并被尾套500右限位,尾套500与外导体300螺纹连接,以上结构形成了完整的零配件限位结构,只需按照顺序安装即可。

进一步地,所述衬套700第一端外缘开设有导向槽730,使衬套700第一端的外径小于第二端的外径,与避位孔710及穿线轴孔720之间形成台阶740的结构不同,衬套700外径变化处设置有倒角,导向槽730及倒角的设置使衬套700可以顺利进入容置槽350,提高了装配方便性。

如图13所示,所述尾套500的外缘设置有第二限位环510(如图2、图13及图14所示,其中的虚线c并不真实存在,是本实用新型为清楚图示容置槽350位置而绘制的,图14中的两条虚线只标示了一条,但显然与虚线c以中心线镜像对称的虚线亦不真实存在,同样是虚线c),在尾套500装配完成后,第二限位环510将对所述移动环410进行右限位,防止移动环410从尾套500一端脱落。

具体地,所述尾套500的第一端外缘(即图2、图13及图14中的左端外缘)设置有第三连接螺纹520,所述第三连接螺纹520与第二连接螺纹340相适配,以进行外导体300与尾套500的螺纹连接。

进一步地,所述尾套500的第二端设置有空芯圆柱530,所述空芯圆柱530的内径与所述护套940的外径相同。所述空芯圆柱530的设置可以防止电缆900的晃动,外屏蔽层930与焊尾600的焊接处是整个射频同轴电缆900组件最为脆弱的地方,高频率或长时间的晃动会令焊接处断裂,空芯圆柱530的设置有效避免了该问题,提高了信号传输的稳定性及射频同轴电缆900组件的使用寿命。

本实用新型还提供了一种射频同轴电缆组件,包括:如上所述的射频同轴连接器。由于所述射频同轴电缆组件包括如上所述的射频同轴连接器,因此射频同轴电缆组件包括所述射频同轴连接器的所有特征及效果,此处不再赘述。

应当理解的是,本实用新型的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

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