CN101330182A - 具有内导体过渡的弯角同轴连接器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种弯角同轴电缆连接器，具有同轴地位于在外主体的主侧和次侧之间延伸的孔内的单一的大致圆柱形的内导体。内导体设置有在主纵轴上的第一末端，具有到在与主纵轴成一定角度的次轴上的第二末端的过渡。所述过渡的外侧具有平面后角表面，所述平面后角表面与所述纵轴和所述次轴分别以所述角度的大致一半安置。

Description

具有内导体过渡的弯角同轴连接器及其制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2007年6月20提交的Jeffery Paynter的美国实用新型专利申请No.：11/765,869，“Angled Coaxial Connector with Inner ConductorTransition and Method of Manufacture”的权益
技术领域
本发明涉及用于同轴电缆的连接器。更具体地，本发明涉及具有改善的电气性能的直角同轴连接器，及其成本有效的精密制造方法。
背景技术
弯角同轴电缆连接器，例如直角连接器，对于当不期望电缆到装置的连接具有该电缆正交地延伸到该装置，例如电缆连接到机架安装装置和/或紧紧位于干涉表面例如墙壁时到RF装置的连接是有用的。
形成直角同轴连接器所必需的内导体的直角过渡引入数些问题。第一，直角过渡使得难以将内导体插入到包围体内，除非该体形成为数块，具有通道盖和/或，例如，一旦内导体从一末端插入，在该过渡点进行焊接连接，其极大地复杂化组装。
第二，过渡引入阻抗不连续性到连接器所连接到的同轴传输线。光滑的较大半径的弯曲和方型的尖角弯曲都引入可测量的阻抗不连续性。
第三，取决于连接器为之所设计的配合同轴电缆的直径和/或特定连接接口，内导体元件会是小尺寸并相对易碎的，从而显著地使得具有高水平的精度的成本有效的制造复杂化。
同轴电缆和连接器行业内的竞争已经集中注意力在提高电性能以及减少制造、材料和安装成本。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种克服这样的现有技术中的不足的方法和装置。
附图说明
并入并组成说明书的一部分的附图示出本发明的实施例，并且与上面给出的本发明的总体描述一起，以及下面给出的实施例的详细描述，用以解释本发明的原理。
图1是连接到同轴电缆的示出为直角的弯角连接器的第一示例性实施例的外部轴测图。
图2是图1的直角连接器的示意性横截面侧视图。
图3是图2的内导体的轴测图。
图4是图3的内导体的示意性顶部视图。
图5是图3的内导体的示意性侧视图。
图6是图2的外主体的示意性外部侧视图。
图7是沿着线D-D的图6的示意性横截面侧视图。
图8是沿着线G-G的图6的示意性横截面侧视图。
图9是具有45度角的替代实施例的示意性横截面侧视图。
图10是具有到内导体的弹簧篮内导体接口连接的替代实施例的示意性横截面侧视图。
图11是具有到内导体的直接焊接连接的替代实施例的示意性横截面侧视图。
具体实施方式
例如，如图1和2所示，根据本发明的弯角同轴电缆连接器1示出为具有主侧3、标准化的7-16DIN连接器主接口5和具有环形波纹密实外导体同轴电缆43的次侧7以及次接口9。连接器1示出为直角。或者，本领域技术人员将认识到，任何期望的角度，连接接口和/或同轴电缆接口可应用到主侧3和次侧7二者或之一。
连接器1具有单一的大致圆柱形的内导体11，其同轴地安装于在外主体15的次侧7和主侧3之间延伸的孔13内。内导体11具有在纵轴上的第一末端17，具有到与主纵轴正交的次轴上的第二末端21的过渡19。在此所用的单一的是指内导体11形成为一个整体元件，而不是通过机械紧固件、焊接或通过胶粘剂由分开制造的元件结合在一起的组件。在此所用的大致圆柱形的是指除了过渡19、第一末端17和第二末端21(取决于所选择的接口)的区域，内导体11具有分别沿着主纵轴和次轴的圆形横截面。
为了改善与阻抗不连续性和互调失真二者有关的射频电气性能，过渡19的外侧23形成为具有平面后角表面25，例如，在图3-5中最为清楚的示出。平面后角表面25可安置为关于纵轴和次轴均对称，处于主纵轴和次轴之间的角度的一半，在本案中，为到主纵轴和次轴都分别为45度。过渡的内侧27可形成为具有弧形半径，或者，替代地，直角交叉29。从沿着主纵轴的第一末端17或者沿着次轴的第二末端21看，平面后角表面25延伸跨过内导体11的宽度，在纵轴和次轴之间呈现到信号流动的方向有角度的“反射面”，该角度与连接器的期望角度互补，从而随着操作频率增加，在内导体11上具有关于互调失真和阻抗不连续性的降低具有不断增加的效果。
内导体11的第一和第二末端17、21根据期望的主次接口5、9而配置。在第一示例性实施例中，第一末端17示出为用于7/16DIN连接器接口的针脚31。第二末端21具有螺纹35形式的偶合表面33。尽管缩短到能使得容易插入到外主体15的孔13中，向着第二末端21延伸的内导体11部分定位从过渡19间隔开的偶合表面33，从而提高内导体11的强度，并且与在过渡19处定位偶合表面33或者其它的连接相比，降低产生额外的电不连续性的机会。偶合表面33的螺纹35使得能容易地连接许多不同的内导体接口37，在此示出为弹簧篮39以便牢固地接触环形波纹密实外导体同轴电缆43的实心中心导体41。
如图6-8最为清楚地示出，外主体15形成为在主次侧面3、7之间具有孔13。主接口安装45形成在主体15的主侧3中，例如，以开口于主侧3的环形槽47的形式，优选地与孔13同轴。主接口5可压配合在环形槽47内，主接口5承载定位内导体11同轴地在孔13内的绝缘体51，通过内导体肩53关于绝缘体51保持(见图2)。绝缘体51可保持在例如主侧3和接口肩55之间。密封衬套57，例如O圈，可应用在绝缘体51和主接口5之间以环境地密封连接器1，甚至在当没有连接到另一连接器或装置时。在次侧7处，次接口9示出为抵着外导体夹紧表面61的弹簧指螺母59，通过次接口安装64连接到外主体15的同轴电缆接口63在此示出为一整体螺纹肩65。支撑内导体接口37的绝缘体51抵着主体肩67坐落，由通过次接口9的向内突起的唇状物保持。密封衬套57可应用到外主体15和主体肩65之间、弹簧指螺母59和同轴电缆接口63之间以及外导体67和弹簧指螺母59之间的连接以环境地密封该连接。图9，在此所述的与上面相同的元件用相同的标号标记，示出替代实施例，在此具有45度角。随着选取的弯角的减小，平面后角表面25以主纵轴和次轴之间的角度的一半关于纵轴和次轴二者都对称地施加。从沿着纵轴的第一末端17或者沿着次轴的第二末端21看，平面后角表面25延伸跨过小于内导体11的宽度，仅对于导体横截面的一部分呈现到信号流的方向的有角度的“反射面”。但是，因为连接器的角度减少，即使在反射面覆盖小于整个内导体11横截面的情况下，阻抗不连续性影响也降低。
图10和11示出用于特定同轴电缆的第二接口9的变体以及偶合表面33的替代，在此所述的与上面相同的元件用相同的标号标记。在图10中，内导体接口37在偶合表面33处经由弹簧篮39而不是螺纹偶合到内导体11。图11示出中心导体41直接焊接连接到偶合表面33，形成为腔室，从而消除了对内导体接口37的需要。到焊接区域的通道由焊接端口69提供。或者，偶合表面33可以是任何连接装置，例如，插入到具有环形或者悬臂咬合配合的插孔内的针脚。为了最大化电气性能，还可施加导电粘合剂到与偶合表面33互连的选定的内导体接口37。
根据本发明的弯角连接器1可通过使用不同技术组合制造，每一个选取以最小化总成本，同时产生具有期望精度水平的不同元件。例如，基本同心的元件，包括相对小的内导体接口弹簧篮37，可通过机加工或者模塑制造，其取决于期望的材料。外主体15相对容易模塑或机加工，具有最少的特征。
内导体11的特定几何尺寸可以通过金属注射模塑(MIM)或者触变成形(Thixoforming)成本有效地形成为具有高精度以降低与小的非同心的电气部件的高公差机械机加工有关的质量控制、成本以及时间要求。
MIM，又名粉末注射模塑，是用于产生固体金属部件的纯形状工艺，其结合了塑料注射模塑的设计自由度，材料特性接近锻造的金属。借助其内在的设计灵活性，MIM能够在很多不同的金属和金属合金中产生几乎无限的一系列高度复杂的几何形状。传统的金属加工技术例如机加工和浇铸的设计和经济局限性可以通过MIM克服。
在典型的MIM工艺中，精细颗粒金属材料与蜡或者聚合物均匀地混合并注射模塑。“绿色”模制件然后从模中拔出。去除粘合的步骤通过施加低温和/或溶剂从绿色部件取出大多数粘合剂。去除粘合的绿色部件然后在高温下烧结，其中去除粘合的部件成比例地缩到最后的目标尺寸，浓缩金属密度和强度特征到接近用相同材料通过传统方法铸造的。
发明人已经认识到，可以应用MIM制造技术以通过使用一定范围的金属和/或合金形成在此所述的内导体的精确形状。由于MIM制造工艺中固有的最小浪费，尽管实现了金属的优越的机电属性，但材料成本却得以最小化，因为相对于金属机加工发生非常少的浪费。
触变成形是通过触变镁合金金属注射模塑技术形成内导体的另一高度有利的方法。通过这种方法，镁合金一直加热直到其达到触变状态，然后注射模塑，类似于塑料注射模塑技术。从而，根据本发明的内导体可以成本有效地到制造到高等级的制造公差和大的体积。例如，用于触变技术模塑的镁合金具有适当的刚性特征以及具有重量轻的益处。
本发明提供具有改善电气性能的成本有效的直角同轴连接器1，尽管具有最少数量的个别零部件。再者，材料成本和要求的组装操作的复杂性得以降低。连接器到电缆上的安装可以可靠地实现，时间要求和组装操作类似于传统的直体同轴连接器。
部件列表
  1   连接器
  3   主侧
  5   主接口
  7   次侧
  9   次接口
  11   内导体
  13   孔
  15   外主体
  17   第一末端
  19   过渡
  21   第二末端
  23   外侧
  25   平面后角表面
  27   内侧
  29   直角交叉
  31   针脚
  33   偶合表面
  35   螺纹
  37   内导体接口
  39   弹簧篮
  41   中心导体
  43   电缆
  45   主接口安装
  47   环形槽
  51   绝缘体
  53   内导体肩
  55   接口肩
  57   密封衬套
  59   弹簧指螺母
  61   外导体夹紧表面
  63   同轴电缆接口
  64   次接口安装
  65   主体肩
  67   外导体
  69   焊接端口
其中，在前面的描述提及具有已知等价物的比率、整数或部件的场合，该等价物在此也被包含在其中，如同个别提到一样。
尽管本发明已经参照其实施例的描述示出，而且尽管已经非常详细地进行了描述，但是，申请人并不意在限制或以任何方式限定权利要求的范围到这样的细节。其它优点和修改对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，本发明在其更宽的方面并不限于所示出和描述的特定细节、典型的设备、方法和示例性例子。相应地，可以从该细节作出偏离，其并未脱离本申请人的总体发明构思的精神和范围。再者，应当认识到，可对其作出改进和/或修改，其并不脱离权利要求所限定的本发明的范围或精神。

Claims (20)

1.一种弯角同轴电缆连接器，包括：
同轴地位于外主体的主侧和次侧延伸的孔内的单一的大致圆柱形的内导体；
所述内导体设置有在主纵轴上的第一末端，具有到在关于所述主纵轴成一定角度安置的次轴上的第二末端的过渡；
所述过渡的外侧具有平面后角表面，所述平面后角表面以所述纵轴和所述次轴之间的角度的大致一半布置。
2.如权利要求1所述的连接器，其中，所述平面后角表面延伸跨过所述内导体的宽度。
3.如权利要求1所述的连接器，其中，所述主纵轴和所述次轴成90度角。
4.如权利要求1所述的连接器，其中，所述内导体在所述第二末端上具有偶合表面。
5.如权利要求4所述的连接器，其中，所述偶合表面是有螺纹的。
6.如权利要求1所述的连接器，其中，所述偶合表面从所述过渡间隔开。
7.如权利要求1所述的连接器，还包括偶合到所述偶合表面的内导体接口。
8.如权利要求1所述的连接器，还包括形成在所述外主体的所述主侧中的主接口安装。
9.如权利要求1所述的连接器，还包括形成在所述外主体的所述次侧中的次接口安装。
10.如权利要求1所述的连接器，其中，所述内导体通过安装在偶合到所述主侧的接口内的绝缘体同轴地保持在所述孔内。
11.如权利要求1所述的连接器，其中，所述过渡面的内侧是直角交叉。
12.如权利要求1所述的连接器，其中，所述主接口安装是在所述外主体的所述主侧内的环形槽，所述环形槽开口于所述主侧上并与所述主侧上的所述孔同心。
13.如权利要求12所述的连接器，还包括压配合到所述环形槽中的主接口，所述主接口的接口肩向内突起以抵着所述外主体的所述主侧保持绝缘体。
14.一种制造直角同轴连接器的方法，包括步骤：
形成单一的大致圆柱形的内导体，其第一末端在主纵轴上，具有到在与所述纵轴成一定角度的次轴上的第二末端的过渡；所述过渡的外侧具有平面后角表面，所述平面后角表面以与所述纵轴和与所述次轴分别成所述角度的大致一半安置；和
将所述内导体同轴地插入到在外主体的主侧和次侧之间延伸的孔内。
15.如权利要求14所述的方法，还包括将弹簧篮偶合到在所述内导体的所述第二末端上的偶合表面的步骤。
16.如权利要求14所述的方法，其中，所述内导体通过安装在接口内的绝缘体同轴地保持在所述孔内，所述接口偶合到所述主体的主侧。
17.如权利要求14所述的方法，其中，所述形成步骤是通过金属注射模塑。
18.如权利要求14所述的方法，其中，所述形成步骤是通过触变成形。
19.如权利要求14所述的方法，还包括将同轴电缆接口连接到所述外主体的第二侧的步骤。
20.一种直角同轴电缆连接器，包括：
同轴地位于在外主体的主侧和次侧之间延伸的孔内的单一大致圆柱形的内导体；
所述内导体设置有在纵轴上的第一末端，具有到在与所述主纵轴正交的次轴上的第二末端的过渡；
第二末端具有偶合表面，弹簧篮偶合到该偶合表面；
所述过渡的外侧具有平面后角表面，所述平面后角表面以与所述纵轴和所述次轴分别成45度安置；
所述过渡的内侧是直角互连；
所述内导体通过安装在偶合到所述主侧的接口内的绝缘体同轴地保持在所述孔内；和
偶合到所述外主体的所述次侧的同轴电缆接口。
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