CN101453046B - 同轴连接器连接结构和配备有该结构的高频设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了同轴连接器连接结构和配备有该结构的高频设备。根据本发明的同轴连接器连接结构包括：同轴连接器，其设置在外壳的外表面上，所述外壳容纳高频电路的模组壳体。模组壳体具有厚侧壁，所述厚侧壁具有第一通孔以提供了与所述外壳分立的作为管结构的同轴空间形成部分。

Description

同轴连接器连接结构和配备有该结构的高频设备
技术领域
本发明涉及将在高频电路的外壳和容纳在外壳中的高频电路模组上所设置的同轴连接器相连接的同轴连接器连接结构，以及配备有该同轴连接器连接结构的高频设备。
背景技术
诸如无线发送器和接收器、无线电接收器以及线性放大器之类的高频设备设置有高频电路的同轴结构部分，所述高频电路对诸如微波之类的高频信号进行处理。这种同轴结构部分可能必须对围绕中央导体的内壁进行镀覆处理，以通过将少由于趋肤效应(skin effect)引起的损耗来确保较高的信号特性。
但是，由于镀覆处理的性质，对于构成同轴结构构件的空间的整个区域的不必要的镀覆是不可避免的，由此提高了镀覆处理的成本。当在室外装备中使用高频电路时，需要防水处理，使得水不会进入其内部而发生由粘附到镀覆材料与接触镀覆材料的其他金属之间的电势不同部分的、诸如雨水之类的水引起的腐蚀。
为了解决上述问题，在实现信号特性良好的结构的同时，镀覆处理区域应该最小化。
以下专利文献1-6中揭示了与高频电路的连接结构相关的技术示例。
专利文献1(日本实用新型注册No.2561038)揭示了一种高频信号连接电路，其中设置在盒形金属壳体上的同轴连接器被设计为具有轴套结构的锥形外表面。此轴套的一端被布置为穿过金属壳体的一侧并通过利用位于壳体中的螺母而固定到金属壳体。此轴套的另一侧装配在绝缘体和同轴线缆的外导体之间。因此，同轴线缆的中心导体被布置为使得在金属壳体的外侧，其被与外导体完全接触的轴套完全覆盖，而在金属壳体的内侧，中央导体被金属壳体完全覆盖。
在专利文献2(日本实用新型申请公开No.SHO-59(1984)-041980)中，揭示了两个高频电路机架之间的连接结构，其中将厚圆筒导体的连接工具插入在两个机架的相对侧壁之间的连接位置，并通过使用螺母被粉笔固定到机架。安装有该连接工具的各个侧壁设置有孔，孔具有与连接工具内空间的内径相等或大一点的直径，并且绝缘线装配穿过连接工具的内空间，使得绝缘线具有特性阻抗为Z0的直径的中央导体。
专利文献3(日本实用新型申请公开No.HEI-06(1998)-048920)揭示了一种用于电部件等的固定结构，其中电部件等插入到设置于金属壳体中的安装孔中并通过焊接固定。通过使用其表面进行镀覆处理的金属板来制造金属壳体。电部件等的插入部分被插入到安装孔中，使得插入部分由接触臂弹性支撑。然后，通过使用焊剂将插入部分固定到金属壳体。
专利文献4(日本专利申请公开No.2000-059140)公开了一种高频发送/接收设备，其中天线板和发送/接收电路板分别设置在基板的前表面和后表面上，并且它们通过穿透基板的同轴线彼此连接。
因为通过基板将天线和发送/接收电路分开，所以当相比天线的区域，发送/接收电路的区域足够小时，提高了整个组装处理的可操作性。
专利文献5(日本专利申请公开No.HEI-02(1990)-135901)揭示了一种用于微波电路的电部件的安装结构。
当金属机架和通孔的导体镀覆部分用作外导体时，电部件的外连接针脚用作内导体，以形成同轴线。因此，电部件通过此同轴线连接到外连接构件。
专利文献6(日本专利申请公开No.HEI-04(1992)-069913)揭示了一种馈通电容器，其中涂覆有金属膜的合成树脂用作外包覆电极和穿透电极。
因为这种结构，这些电极的弹性模量和线膨胀系数几乎等于填充在外包覆电极中的复合电介质的弹性模量和线膨胀系数，并因此即使在冷热温度循环时的热应力的情况下，也不会在复合电介质与两个电极之间引起间隙。此外，还揭示了如下情况：不会发生电容衰退，并且还可以防止复合电介质的破裂的发生。
发明内容
本发明的示例性的目的是提供一种同轴连接器连接结构，其不需要对整个外壳进行镀覆处理，并且其在室外使用时不太会发生腐蚀。
根据本发明的示例性方面的同轴连接器连接结构，包括：同轴连接器，其设置在外壳的外表面上，所述外壳容纳高频电路的模组壳体，其中所述模组壳体具有厚侧壁，所述厚侧壁具有第一通孔以提供了与所述外壳分立的作为管结构的同轴空间形成部分。
根据本发明另一个示例性方面的配备有同轴连接器的高频设备，包括：
壳体，其设置有连接到所述同轴连接器的第一通孔；
高频电路的模组壳体，其被容纳在所述外壳中，并在与所述第一通孔相邻的侧壁上设置有第二通孔，使得所述侧壁的厚度比所述外壳的具有所述第一通孔的侧壁更厚；
管构件，其安装到所述第一通孔以达到所述第二通孔；
高频电路的模组，其被容纳在所述模组壳体中；以及
用于信号的中央导体，其穿过所述管构件和所述第二通孔并电连接到所述同轴连接器的中央导体和所述模组。
附图说明
通过结合附图的以下详细说明，本发明的示例性的特征和优点将变得清楚，附图中：
图1是示出根据本发明的同轴连接器连接结构的示例性实施方式的剖视图；
图2是如图1所示的同轴连接器连接结构的部分分解剖视图；
图3是示出模组壳体10容纳在如图2所示的外壳11中的状态的剖视图；
图4是示出管连接到如图3所示的通孔的状态的剖视图；
图5是示出如图4所示的同轴连接器12固定在外壳11上的状态的剖视图；
图6是示出如图5所示的用于信号的中央导体15连接到同轴连接器12的状态的剖视图；
图7是示出同轴连接器、高频电路的壳体和模组的位置关系的外观立体图；并且
图8是示出根据本发明的同轴连接器连接结构的另一个示例性实施方式的剖视图。
具体实施方式
现在将参考附图详细描述本发明的示例性实施方式。
本发明能够通过仅将形成同轴结构的空间的构件部分分立作为管结构，来省略对于整个外壳的镀覆处理。在诸如用于高频信号(例如，微波信号)的高频电路装置的同轴结构部分中，需要用镀覆处理来处理外壳构件以确保信号特性。
图1是示出用于同轴连接器的连接结构(即，根据本发明的同轴连接器连接结构)的示例性实施方式的剖视图。图2是如图1所示的用于同轴连接器的连接结构的部分分解剖视图。
该连接结构包括同轴连接器12(其是设置在诸如无线电收发器之类的高频电路装置的外壳11的外侧表面上的设备接口)、无线电发送器、无线电接收器、应答器以及线性放大器。用于同轴连接器的连接结构还包括高频电路模组(未示出)的天线或同轴线缆，所述高频电路模组安装在容纳于外壳11中的模组壳体10中。模组壳体10在与同轴连接器12相邻的侧壁10a处设置有通孔14。模组壳体10的侧壁10a具有预定厚度(例如40mm以防止水的渗透)，并由此将作为管结构的同轴空间形成部分14b(见图2)与外壳11和模组壳体10分立。在此情况下，如图1所示，模组壳体10的侧壁10a的厚度大于外壳11的侧壁的厚度。
外壳11可以由诸如铜、铝、铁和树脂之类的材料中的任一种制成。
模组壳体10可以由诸如铜和铝之类的材料中的任一种制成。
作为同轴连接器12的示例，可以使用N型连接器的接收器。同轴连接器12设置有凸缘12b，以如图1所示通过使用固定螺栓12c固定到外壳11。
同轴空间形成部分14b构造有通孔14和连接有凸缘的管13。更具体而言，通孔14形成为在模组壳体10的侧壁10a的外壁10c与内壁10b之间延伸。管13通过形成在外壳11内的通孔11a连接到通孔14。
通孔14在与外壁10c相邻的内周上设置有诸如阴螺纹之类的螺纹槽14a。管13在其外周上设置有诸如阳螺纹之类的另一个螺纹槽13a，以与螺纹槽14a旋拧在一起。通孔14上的螺纹槽14a可以是阳螺纹而螺纹槽13a可以是阴螺纹。外壳11设置有开口11a以允许管13穿过。开口11a在连接器一侧具有容纳凸缘12b的凹部11b(见图2)。在这种结构中，外壳11提供了与同轴连接器12的凸缘12b接触的平坦表面。管13设置有如图2所示的槽13c，该槽13c允许螺丝刀将管13紧固到通孔14。管13的材料可以是诸如铜和铝之类的材料中的任一种。
在模组壳体10、通孔14和管13的内侧和外侧两侧上分别进行银镀覆(金镀覆也是可行的)。这是为了将由于趋肤效应引起的信号传输损耗抑制为最小。根据此示例性实施方式，完全不对外壳11进行银镀覆，以节省镀覆处理的成本。
用于信号的中央导体15的一端(在图1中，左端)连接到同轴连接器12的在管13内面向模组壳体10的针脚12a。中央导体15的另一端连接到长度为中央导体15长度的1/8-1/10的天线16，以连接到模组壳体中模组(电子电路)的天线或同轴线缆(未示出)。
中央导体15的外径和通孔14的内径被设定为具有能够与连接到同轴连接器12的同轴线缆的阻抗(50Ω或75Ω)相对应的值。这是为了使反射损耗最小。
图3是示出模组壳体10被容纳在如图2所示的外壳11中的状态的剖视图。图4是示出管13连接到如图3所示的通孔14的状态的剖视图。图5是示出如图4所示的同轴连接器12固定到外壳11的状态的剖视图。图6是示出如图5所示的用于信号的中央导体15连接到同轴连接器12的状态的剖视图。
将描述具有同轴连接器连接结构的高频电路的组装。
如图3所示，模组壳体10被容纳在外壳11中，并且调节为使得外壳11的开口11a和模组壳体10的通孔14的开口彼此面对。
如图4所示将管13从外壳11的外侧插入到外壳11的开口11a中，并通过使用螺丝刀(未示出)紧固，使得阳螺纹13a和阴螺纹14a旋拧在一起。结果，管13的凸缘13b被容纳在外壳11的凹部11b中，以对外壳11提供了平坦的侧表面。
如图5所示，通过使用螺栓12c将同轴连接器12固定到外壳11，使得针脚12a插入在管13的开口中，所述管13已被插入在外壳11的11a中。
如图6所示，设置在用于信号的中央导体15的末端处的小孔15a被耦合或焊接到同轴连接器12的针脚12a。另一端连接或焊接到天线16，由此制造了如图1所示的同轴连接器结构。
图7是示出高频电路的外壳、模组和同轴连接器的位置关系的立体图。如图7所示，多个同轴连接器12安装在容纳模组壳体10的外壳11上。虽然在图中同轴连接器的数量是七个，但是所安装的同轴连接器的数量不限于如图7所示的情况。
如上所述，用于信号的中央导体15的周围区域设置有与外壳11分立的空间14b。空间14b形成有通孔14和管13，通孔14和管13两者都在内侧镀覆有银，以确保信号特性。因为管13和用于无线电发送和接收电路的模组壳体10为了信号特性而需要具有相同的电势，所以在各个构件上形成阴/阳螺纹并彼此机械地连接，例如，外螺纹管13和内螺纹通孔14旋拧在一起，并且形成连续的银镀覆区域以确保相同的电势。
如图7所示，同轴连接器12和模组壳体10分别设置在外壳11的外侧和内侧。
如图1-7所示的镀覆分立的同轴结构，在其实现状态下不存在机械操作。
上述实施方式表示本发明的优选实施方式的示例，而不是限制其主题，并且本发明在不偏离发明点的情况下可以具有各种可改变的实施例。
(1)在此示例性实施方式中，虽然已经将同轴空间形成部分描述为圆筒(管)式形状，但是本发明不限于此，其可以是方管。
(2)在此示例性实施方式中，虽然用于信号的中央导体的横截面形状是圆形，但是本发明不限于此，其可以是方形。其可以是在具有圆形横截面的杆上具有多个不同直径的圆形突起的形状。
(3)在此示例性实施方式中，虽然镀覆分立同轴结构仅是一个部分，但是本发明不限于此，它们可以是多个。
(4)在此示例性实施方式中，虽然空间形成材料由金属制成，但是本发明不限于金属，而可以是在其他信号特性方面良好的材料，诸如导电树脂。
(5)在此示例性实施方式中，虽然已经在通过阴阳螺纹的连接进行实施的情况下描述了管以及用于无线电发送和接收电路的模组壳体，但是本发明不限于此，它们可以是如图8所示的压配合结构。
在图8中，管130具有比如图1所示的管管13略大的直径，以分别与外壳110和模组壳体100的两个孔固定。虽然管130和模组壳体100未在其上设置螺纹槽，但是管130、外壳110和模组壳体100通过压配合机构全部固定在一起。可选地，可以通过使用螺纹构件来代替这样的固定结构。
在制造工业方面的电讯领域，本发明可以用作诸如通信装置(即，无线发送器和接收器)之类的高频电路装置的安装结构部分。
在背景技术中所述的现有技术引起了诸如腐蚀的问题，这是因为当在室外使用时，容易粘附诸如雨水之类的水区，而当粘附了水时，存在容易发生腐蚀的担心。此外，因为连接器和导体直接连接，所以整个外壳需要被镀覆。
根据本发明的示例性实施方式，可以通过将模组壳体的位于同轴连接器一侧的侧壁形成为预定厚度，并在同轴连接器的位置上在侧壁处形成通孔，来实现不需要镀覆整个外壳并且不太可能发生腐蚀的同轴连接器连接结构，这是因为将同轴空间形成部分分立作为管结构。
根据本发明的示例性优点在于，因为通过仅将必须镀覆的同轴空间形成部分分立作为管结构，而无需将外壳的整个表面进行镀覆，所以可以降低镀覆处理的成本。当将设备用作室外装备时，虽然在现有技术中诸如雨水之类的水粘附到外壳部分的镀覆材料与同轴连接器之间的电势不同部分并产生腐蚀，但是本发明通过将管与壳体分立，能够在不粘附雨水的位置处连接中央导体。
虽然已经参考本发明的示例性实施方式具体示出并描述了本发明，但是本发明不限于这些实施方式。本领域的普通技术人员应该理解，在不偏离由权利要求界定的本发明的主旨和范围的情况下可以对其进行各种形式和细节的修改。
本申请基于2007年12月3日递交的在先日本专利申请No.2007-312435并要求享受其优先权，其整个内容通过引用而被包含于此。

Claims (9)

1.一种同轴连接器连接结构，包括：
同轴连接器，其设置在外壳的外表面上，所述外壳容纳高频电路的模组壳体，其中所述模组壳体具有侧壁，所述侧壁具有第一通孔以提供了与所述外壳分立的作为管结构的同轴空间形成部分；以及
用于在所述同轴连接器与所述第一通孔之间连接所述外壳和所述模组壳体的管构件，使得所述管构件通过形成在所述外壳中的第二通孔而连接至所述第一通孔。
2.根据权利要求1所述的同轴连接器连接结构，其中所述管构件的所述同轴连接器一侧设置有凸缘，并且在所述外壳的所述同轴连接器一侧上形成了容纳所述凸缘的凹部。
3.根据权利要求1所述的同轴连接器连接结构，其中所述第一通孔具有内螺纹，同时所述管构件具有外螺纹，以旋拧在一起。
4.根据权利要求1所述的同轴连接器连接结构，其中所述管构件、所述外壳和所述模组壳体通过螺纹装置固定。
5.根据权利要求1所述的同轴连接器连接结构，其中所述管构件、所述外壳和所述模组壳体通过压配合装置固定。
6.根据权利要求1所述的同轴连接器连接结构，其中所述模组壳体和所述管构件的内侧表面和外侧表面分别镀覆有金或银。
7.根据权利要求1所述的同轴连接器连接结构，其中用于信号的中央导体的一端连接到所述同轴连接器的针脚以经过所述第一通孔的中心，并且所述中央导体的另一端连接到天线或同轴线缆。
8.一种同轴连接器连接结构，包括：
高频电路的模组；
容纳所述模组的模组壳体，所述模组壳体具有第一侧壁，所述第一侧壁具有第一通孔以提供同轴空间部分；
容纳所述模组壳体的外壳，所述外壳具有第二侧壁，所述第二侧壁具有第二通孔；
同轴连接器，其与所述第二通孔相邻地固定到所述外壳；以及
管构件，其设置在所述第二通孔内以连接至所述第一通孔；
其中所述第一侧壁的厚度大于所述第二侧壁的厚度。
9.一种配备有同轴连接器的高频设备，包括：
外壳，其设置有连接到所述同轴连接器的第一通孔；
高频电路的模组壳体，其被容纳在所述外壳中，并在与所述第一通孔相邻的侧壁上设置有第二通孔，使得所述侧壁的厚度比所述外壳的具有所述第一通孔的侧壁更厚；
管构件，其安装到所述第一通孔以连接至所述第二通孔；
高频电路的模组，其被容纳在所述模组壳体中；以及
用于信号的中央导体，其穿过所述管构件和所述第二通孔并电连接到所述同轴连接器的中央导体和所述模组。
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