CN101689735B - 同轴连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种同轴连接器(10，100)，其包括外部导体和内部导体(12)，外部导体具有插入用第一端和插入用第二端，外部导体的插入用第二端位于与外部导体的插入用第一端轴向相反的位置，内部导体(12)具有插入用第一端和插入用第二端，内部导体的插入用第二端位于与内部导体的插入用第一端轴向相反的位置。本发明的特征在于，外部导体具有两个分开的外部导体部分(14，16)，其中，第一外部导体部分(14)形成外部导体的插入用第一端，第二外部导体部分(16)形成外部导体的插入用第二端。外部导体的所述两个外部导体部分(14，16)被配置和构造成它们能够沿轴线方向彼此相对移动，外部导体在两个外部导体部分(14，16)之间被构造成外部导体波纹管(18)。在外部导体上设置有第一可伸缩的弹性构件(22)，该第一可伸缩的弹性构件沿轴线方向作用在外部导体的所述两个外部导体部分(14，16)上，从而使所述两个外部导体部分(14，16)彼此远离。外部导体波纹管(18)被构造成在外部导体波纹管(18)的长度改变时，外部导体波纹管(18)的变化电容通过外部导体波纹管(18)的沿相反方向相应地变化的电感来补偿，这样，在外部导体波纹管(18)的长度改变时，同轴连接器(10，100)的特性阻抗仍保持基本恒定。

Description

同轴连接器
技术领域
本发明涉及一种具有外部导体和中央导体的同轴连接器，如权利要求1的前序部分所限定的那样，该外部导体具有插入用第一端和插入用第二端，外部导体的插入用第二端位于与外部导体的插入用第一端轴向相反的位置，中央导体具有插入用第一端和插入用第二端，中央导体的插入用第二端位于与中央导体的插入用第一端轴向相反的位置。
背景技术
从DE 102004044975A1中已知一种同轴连接部件，该同轴连接部件具有外部导体套管和中央导体，用于将同轴插座连接到电路载体(circuit carrier)。在中央导体中配置有由导电材料制成的弹性弯曲波纹管，以保持出现在通向插座的入口中的轴向力和径向力远离电路载体。所述弹性波纹管例如通过利用电镀将薄的镍层施加到铝坯来制造。尽管具有弹性波纹管，但所述连接部件能够制造成产生低反射。波纹管的外形被选择成使得甚至在波纹管所处的位置处同轴外部导体套管中存在例如50欧姆的预设标准电阻。这可以借助用于射频电磁问题的3D模拟器来计算和应用。
从DE 19926483A1中已知一种同轴接口，在该同轴接口中，呈波纹管结构形式的可移位的衰减套管被配置在外部导体上。该衰减套管被设计成，当连接装置被撤回时，外部导体连同波纹管结构产生具有例如20GHz的衰减下限截止频率(limiting frequency)的波导衰减，从而使得以机械方式打开的射频连接从电气的视点来看能被认为是被遮蔽和终止的。然而，在同轴接口通过插入而被连接时，在电气和机械特性方面没有任何改变。相反，设置有在插入状态下进行机械接触和电接触的外部导体套管，因此该外部导体套管在插入状态下以电气方式使波纹管结构停止作用。
发明内容
本发明的目的在于在频率相关特性以及操作的安全性和可靠性方面改进上述类型的同轴连接器。
根据本发明，通过具有权利要求1的特征部分中给出的特征的上述类型的同轴连接器实现了该目的。本发明的有利实施例在其他权利要求中描述。
在上述类型的同轴连接器中，根据本发明将外部导体设置为包括两个分开的部分，其中，所述第一外部导体部分形成所述外部导体的所述插入用第一端，所述第二外部导体部分形成所述外部导体的插入用第二端，所述外部导体的所述第一外部导体部分和所述第二外部导体部分被配置和设计成所述第一外部导体部分和所述第二外部导体部分能够沿轴线方向彼此相对移动，所述外部导体在所述第一外部导体部分和所述第二外部导体部分之间呈可伸缩的外部导体波纹管的形式，在所述外部导体上设置有第一可伸缩的弹性构件，所述第一可伸缩的弹性构件施加使所述外部导体的所述第一外部导体部分和所述第二外部导体部分沿轴线方向彼此远离的力，所述可伸缩的外部导体波纹管被设计成，如果所述可伸缩的外部导体波纹管的长度改变，则所述可伸缩的外部导体波纹管的变化电容通过所述可伸缩的外部导体波纹管的沿相反方向相应地变化的电感来补偿，这样，如果所述可伸缩的外部导体波纹管的长度改变，则所述同轴连接器的特性阻抗仍保持基本恒定。
这样的优点在于，可以提供用于频率在20GHz以上的射频应用的同轴连接器，该同轴连接器具有补偿外部导体的长度的手段，即使外部导体的长度存在改变，同轴连接器的电气和机械特性也不会受到不利的影响，相反，在宽广的频率范围上得到了提高。
所述外部导体的所述第一外部导体部分和所述第二外部导体部分有利地被配置和设计成所述第一外部导体部分和所述第二外部导体部分均能够相对于所述中央导体沿轴线方向移动。
所述第一可伸缩的弹性构件例如是螺旋弹簧。
有利地，设置有用于限制所述第一外部导体部分和所述第二外部导体部分沿轴线方向彼此远离的移动的第一止动部。
在一优选实施例中，设置有外部导体套管，所述外部导体套管围绕所述第一外部导体部分和所述第二外部导体部分装配并具有第二止动部，所述第二止动部限制所述第一外部导体部分和所述第二外部导体部分彼此远离的轴向移动。
在中央导体的情况下，还存在补偿存在的长度或公差的手段，从而在同轴连接器的电气特性方面产生其他的附加改进，该中央导体包括两个分开的部分，其中，所述第一中央导体部分形成所述中央导体的所述插入用第一端，所述第二中央导体部分形成所述中央导体的所述插入用第二端，所述中央导体的所述第一中央导体部分和所述第二中央导体部分被配置和设计成所述第一中央导体部分和所述第二中央导体部分能够沿轴线方向彼此相对移动，所述中央导体在所述第一中央导体部分和所述第二中央导体部分之间呈可伸缩的中央导体波纹管的形式，所述可伸缩的中央导体波纹管被设计成，如果所述可伸缩的中央导体波纹管的长度改变，则所述可伸缩的中央导体波纹管的变化电容通过所述可伸缩的中央导体波纹管的沿相反方向相应地变化的电感来补偿，这样，如果所述可伸缩的中央导体波纹管的长度改变，则所述同轴连接器的特性阻抗仍保持基本恒定。
通过第一中央导体能够相对于第一外部导体部分沿轴线方向移动并且第二中央导体部分能够相对于第二外部导体部分沿轴线方向移动的事实，在中央导体的插入用相反的端部获得了与外部导体部分独立的接触力，在中央导体上设置有第二可伸缩的弹性构件，该弹性构件施加使中央导体的第一中央导体部分和第二中央导体部分沿轴线方向彼此远离的力。
在一优选实施例中，所述第二可伸缩的弹性构件是螺旋弹簧。
有利地，设置有用于限制所述第一中央导体部分和所述第二中央导体部分沿轴线方向彼此远离的移动的止动部。
在一示例性实施例中，所述第一中央导体部分被刚性地连接到所述第一外部导体部分，所述第二中央导体部分被刚性地连接到所述第二外部导体部分。
附图说明
下面将参照附图详细说明本发明。在附图中：
图1是根据本发明的同轴连接器的第一优选实施例的截面图。
图2示出了处于插入状态下的根据本发明的同轴连接器。
图3是根据本发明的同轴连接器的第二优选实施例的截面图。
具体实施方式
图1和图2所示的根据本发明的同轴连接器10的第一优选实施例包括中央导体12和外部导体，该外部导体由第一外部导体部分14和第二外部导体部分16组成，第一外部导体部分14形成外部导体的插入用第一端，第二外部导体部分16形成外部导体的插入用第二端。在两个外部导体部分14和16之间，外部导体呈可伸缩的外部导体波纹管18的形式。以这种方式，两个外部导体部分14、16能够沿轴线方向彼此相对移动。中央导体12是刚性形式，中央导体12由绝缘盘20保持在两个外部导体部分14、16内，使得两个外部导体部分14、16能够相对于中央导体12沿轴线方向移动。还设置有螺旋弹簧22，该螺旋弹簧22被配置和设计成螺旋弹簧22将两个外部导体部分14、16沿轴线方向推离彼此。
两个外部导体部分14、16被外部导体套管24包围，外部导体套管24沿轴线方向引导两个外部导体部分14、16，并形成限制两个外部导体部分14、16彼此远离的轴向移动的止动部26。螺旋弹簧22以预加载的状态装配在外部导体套管24中，从而使螺旋弹簧22在同轴连接器处于未插入状态时使两个外部导体部分14、16压靠止动部26，如图1所示。
在图1和图2中还示出了补充同轴连接器28，补充同轴连接器28被设计成分别与同轴连接器的插入用第一端和插入用第二端配合。
如图2所示，在插入状态下，螺旋弹簧22使外部导体的两个部分14、16压靠补充同轴连接器28的形成接触的表面，从而在根据本发明的同轴连接器10与补充同轴连接器28之间形成良好的机械接触和电接触。
可伸缩的外部导体波纹管18被设计成在这种情况下提供一种通过长度上的相应改变来补偿长度和公差的手段，如果可伸缩的外部导体波纹管18的长度改变，则可伸缩的外部导体波纹管18的变化电容(varying capacitance)通过可伸缩的外部导体波纹管18的沿相反方向相应地变化的电感来补偿，这样，如果可伸缩的外部导体波纹管18的长度改变，则同轴连接器10的特性阻抗仍保持基本恒定。
外部导体部分上的螺旋弹簧22吸收机械插入力。然而，由于电流流过可伸缩的外部导体波纹管18而不流过螺旋弹簧，因此，以特别有利的方式将导电与机械应力分开。
图3示出了根据本发明的同轴连接器100的第二优选实施例，执行相同功能的部分用与图1和图2中相同的附图标记来标示，即对这些部分的说明应参照上面图1和图2的描述。与图1和图2所示的第一实施例相比，中央导体也由两个部分组成，即第一中央导体部分30和第二中央导体部分32，中央导体在两个中央导体部分30、32之间呈弹性中央导体波纹管34的形式。两个中央导体部分30、32由绝缘盘20保持为相对于两个外部导体部分14、16是刚性的或能够移动的，即：第一中央导体部分30通过绝缘盘20刚性地或可动地连接于第一外部导体部分14，第二中央导体部分32通过绝缘盘20是刚性的或可动地连接于第二外部导体部分16。因此，在中央导体上也具有在同轴连接器100被插入时补偿长度和公差的手段。在外部导体部分14、16与中央导体部分30、32能够彼此相对移动的情况下，在中央导体上还有利地配置有第二螺旋弹簧(未示出)，该第二螺旋弹簧被配置为将两个中央导体部分30、32推离彼此。这提供了独立于外部导体的补偿长度和公差的手段。
和可伸缩的外部导体波纹管18一样，可伸缩的中央导体波纹管34也被设计成提供一种通过长度上的相应改变来补偿长度和公差的手段，如果可伸缩的中央导体波纹管34的长度改变，则可伸缩的中央导体波纹管34的变化电容通过可伸缩的中央导体波纹管34的沿相反方向相应地改变的电感来补偿，这样，如果可伸缩的中央导体波纹管34的长度改变，则同轴连接器100的特性阻抗仍保持基本恒定。

Claims (9)

1.一种同轴连接器(10，100)，其具有外部导体和中央导体，所述外部导体具有插入用第一端和插入用第二端，所述外部导体的所述插入用第二端位于与所述外部导体的所述插入用第一端轴向相反的位置，所述中央导体(12)具有插入用第一端和插入用第二端，所述中央导体的所述插入用第二端位于与所述中央导体的所述插入用第一端轴向相反的位置，所述外部导体包括分开的第一和第二外部导体部分(14，16)，其中，所述第一外部导体部分(14)形成所述外部导体的所述插入用第一端，所述第二外部导体部分(16)形成所述外部导体的插入用第二端，所述外部导体的所述第一外部导体部分(14)和所述第二外部导体部分(16)被配置和设计成所述第一外部导体部分(14)和所述第二外部导体部分(16)能够沿轴线方向彼此相对移动，在所述外部导体上设置有第一可伸缩的弹性构件(22)，所述第一可伸缩的弹性构件(22)施加使所述外部导体的所述第一外部导体部分(14)和所述第二外部导体部分(16)沿轴线方向彼此远离的力，所述中央导体包括分开的第一和第二中央导体部分(30，32)，其中，所述第一中央导体部分(30)形成所述中央导体的所述插入用第一端，所述第二中央导体部分(32)形成所述中央导体的所述插入用第二端，所述中央导体的所述第一中央导体部分(30)和所述第二中央导体部分(32)被配置和设计成所述第一中央导体部分(30)和所述第二中央导体部分(32)能够沿轴线方向彼此相对移动，所述同轴连接器的特征在于，所述外部导体在所述第一外部导体部分(14)和所述第二外部导体部分(16)之间呈可伸缩的外部导体波纹管(18)的形式，所述可伸缩的外部导体波纹管(18)被设计成，如果所述可伸缩的外部导体波纹管(18)的长度改变，则所述可伸缩的外部导体波纹管(18)的变化电容通过所述可伸缩的外部导体波纹管(18)的沿相反方向相应地变化的电感来补偿，这样，如果所述可伸缩的外部导体波纹管(18)的长度改变，则所述同轴连接器(10，100)的特性阻抗仍保持基本恒定，所述中央导体在所述第一中央导体部分(30)和所述第二中央导体部分(32)之间呈可伸缩的中央导体波纹管(34)的形式，所述可伸缩的中央导体波纹管(34)被设计成，如果所述可伸缩的中央导体波纹管(34)的长度改变，则所述可伸缩的中央导体波纹管(34)的变化电容通过所述可伸缩的中央导体波纹管(34)的沿相反方向相应地变化的电感来补偿，这样，如果所述可伸缩的中央导体波纹管(34)的长度改变，则所述同轴连接器(100)的特性阻抗仍保持基本恒定。
2.根据权利要求1所述的同轴连接器(10)，其特征在于，所述外部导体的所述第一外部导体部分(14)和所述第二外部导体部分(16)被配置和设计成所述第一外部导体部分(14)和所述第二外部导体部分(16)均能够相对于所述中央导体(12)沿轴线方向移动。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的同轴连接器(10，100)，其特征在于，所述第一可伸缩的弹性构件是螺旋弹簧(22)。
4.根据权利要求1或2所述的同轴连接器，其特征在于，设置有用于限制所述第一外部导体部分(14)和所述第二外部导体部分(16)沿轴线方向彼此远离的移动的第一止动部。
5.根据权利要求1或2所述的同轴连接器(10，100)，其特征在于，设置有外部导体套管(24)，所述外部导体套管(24)围绕所述第一外部导体部分(14)和所述第二外部导体部分(16)装配并具有第二止动部(26)，所述第二止动部(26)限制所述第一外部导体部分(14)和所述第二外部导体部分(16)彼此远离的轴向移动。
6.根据权利要求1或2所述的同轴连接器，其特征在于，所述第一中央导体部分(30)能够相对于所述第一外部导体部分(14)沿轴线方向移动，并且所述第二中央导体部分(32)能够相对于所述第二外部导体部分(16)沿轴线方向移动，在所述中央导体上设置有第二可伸缩的弹性构件，所述第二可伸缩的弹性构件施加使所述中央导体的所述第一中央导体部分(30)和所述第二中央导体部分(32)沿轴线方向彼此远离的力。
7.根据权利要求6所述的同轴连接器，其特征在于，所述第二可伸缩的弹性构件是螺旋弹簧。
8.根据权利要求1或2所述的同轴连接器，其特征在于，设置有用于限制所述第一中央导体部分(30)和所述第二中央导体部分(32)沿轴线方向彼此远离的移动的止动部。
9.根据权利要求1或2所述的同轴连接器(100)，其特征在于，所述第一中央导体部分(30)被刚性地连接到所述第一外部导体部分(14)，所述第二中央导体部分(32)被刚性地连接到所述第二外部导体部分(16)。
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