CN101715618B - 同轴连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种同轴连接器(10，300)，其具有外部导体和中央导体，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。本发明的特征在于，中央导体包括分开的第一和第二中央导体部分(30，32)，其中，第一中央导体部分(30)形成中央导体的插入用第一端，第二中央导体部分(32)形成中央导体的插入用第二端(32)。中央导体的第一中央导体部分(30)和第二中央导体部分(32)被配置和构造成第一中央导体部分(30)和第二中央导体部分(32)能够沿轴线方向彼此相对移动，中央导体在第一中央导体部分(30)和第二中央导体部分(32)之间呈可伸缩的中央导体波纹管(34)的形式。可伸缩的中央导体波纹管(34)被构造成，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)的长度存在改变，则同轴连接器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，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 10 2004 044 975 A1中已知一种同轴连接件，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 199 26 483 A1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，通过上述类型的同轴连接器实现了该目的。
在上述类型的同轴连接器中，根据本发明，将中央导体设为包括两个分开的部分，其中，第一中央导体部分形成用于插入中央导体的第一端，第二中央导体部分形成用于插入中央导体的第二端，中央导体的这两个部分被布置并设计成能够沿轴线方向相对于彼此移动，中央导体在这两个中央导体部分之间呈可伸缩的中央导体波纹管的形式，该可伸缩的中央导体波纹管设计成使得如果可伸缩的中央导体波纹管的长度改变，则可伸缩的中央导体波纹管的变化电容通过可伸缩的中央导体波纹管沿相反方向相应地改变的电感来补偿，使得如果可伸缩的中央导体波纹管的长度改变，则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改变，同轴连接器的电学和机械特性也不会受到不利的影响，相反在宽的频率范围上得到了提高。
因此，还有补偿外部导体中存在的长度或公差的手段，从而在同轴连接器的电学特性方面产生其他的附加改进，该外部导体包括两个分开的部分，其中，第一外部导体部分形成外部导体的插入用第一端，第二外部导体部分形成外部导体的插入用第二端，外部导体的这两个部分布置并设计成能够沿轴线方向相对于彼此移动，外部导体在这两个外部导体部分之间呈可伸缩的外部导体波纹管的形式，在外部导体上设有第一可伸缩的弹性构件，该弹性构件施加使外部导体的所述两个部分沿轴线方向彼此远离的力，该可伸缩的外部导体波纹管设计成，如果可伸缩的外部导体波纹管的长度改变，则可伸缩的外部导体波纹管的变化电容通过可伸缩的外部导体波纹管沿相反方向相应地改变的电感来补偿，使得如果可伸缩的外部导体波纹管的长度改变，则同轴连接器的特性阻抗仍保持基本恒定。
在示例性实施例中，第一中央导体部分刚性地连接到第一外部导体部分，第二中央导体部分刚性地连接到第二外部导体部分。
第一可伸缩的弹性构件例如为螺旋弹簧。
有利地，设有第一止动部，该第一止动部限制所述两个外部导体部分沿轴线方向离开彼此的移动。
在一优选实施例中，设有外部导体套管，该外部导体套管绕所述两个外部导体部分装配并具有第二止动部，该第二止动部限制所述两个外部导体部分离开彼此的轴向移动。
通过第一中央导体部分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这样的事实，在中央导体的插入用的两个相对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，该第二可伸缩的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。
在优选实施例中，第二可伸缩的弹性构件是螺旋弹簧。
有利地，设有至少一个第三止动部，该第三止动部限制所述两个中央导体部分沿轴线方向离开彼此的移动。
第三止动部例如形成在外部导体部分中的每一方上。
在优选实施例中，外部导体部分上的第三止动部布置并设计成使得将中央导体部分保持在外部导体部分内的相应的绝缘盘抵靠在这些第三止动部上。
即使在外部导体上没有弹性波纹管并且即使外部导体没有被分为两个部分的情况下，在示例性实施例中也将中央导体的两个部分被配置和设计成使得它们均能够相对于外部导体沿轴线方向移动。在这种情况下，在中央导体上设置有第二可伸缩的弹性构件，该第二可伸缩的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。第一可伸缩的弹性构件例如为螺旋弹簧。有利地，设置有至少一个第三止动部，该第三止动部限制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移动。这些第三止动部例如在外部导体上被配置和设计成，使得将中央导体保持在外部导体内的相应的绝缘盘抵靠这些第三止动部。
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是示出了多个符合第一优选实施例的同轴连接器的配置的局部截面图。
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。中央导体12由两个部分构成，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之间呈可伸缩的中央导体波纹管34的形式。两个中央导体部分30、32均由绝缘盘20保持为相对于两个外部导体部分14、16是刚性的或可动的，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刚性地或可动地连接于第二外部导体部分16。因此，在中央导体上可以具有当同轴连接器10被插入时补偿长度和公差的手段。在外部导体部分14、16和中央导体部分30、32能够彼此相对移动的情况下，以这样的方式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。
在图1和图2所示的实施例中，第一中央导体部分30通过绝缘盘20固定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刚性地连接于第二外部导体部分16。两个外部导体部分14、16彼此接合并形成第一止动部36，该第一止动部36限制外部导体部分14、16彼此离开的轴向移动。由于中央导体部分30、32分别刚性地连接于外部导体部分14、16，所以该第一止动部36同时对两个中央导体部分30、32彼此远离的轴向移动设定限制。还设置有螺旋弹簧22，该螺旋弹簧22被配置和设计成所述螺旋弹簧22使两个外部导体部分14、16抵抗着第一止动部36沿轴线方向彼此远离。
可伸缩的中央导体波纹管34被设计成通过长度上的相应改变来提供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(varying capacitance)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10的特性阻抗仍保持基本恒定。
在图2所示的多个符合第一实施例的同轴连接器10的配置中，同轴连接器10在壳体38中彼此靠近地配置，并且一端与补充同轴连接器28相连。同轴连接器10的自由的插入用的各端部用于插入在补充同轴连接器中，这些补充同轴连接器类似地彼此靠近地配置(未示出)，如可能的那样，如果补充同轴连接器28不是严格地彼此靠近地配置，则可通过可伸缩的中央导体波纹管34来补偿由于公差造成的差异。
图3示出了根据本发明的同轴连接器300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，外部导体在两个外部导体部分14、16之间呈可伸缩的外部导体波纹管18的形式。这样，两个外部导体部分14、16能够沿轴线方向彼此相对移动。这提供了独立于中央导体的补偿长度和公差的手段。
替代第一实施例中的第一止动部36，图3所示的第二实施例中设置的是外部导体套管24，该外部导体套管24包围两个外部导体部分14、16并沿轴线方向引导所述两个外部导体部分14、16，形成有止动部26，该止动部26限制两个外部导体部分14、16彼此远离的轴向移动。螺旋弹簧22以预加载的状态装配在外部导体套管24中，从而在同轴连接器处于未插入状态时，使得螺旋弹簧22将两个外部导体部分14、16压靠在止动部26上，如图3所示。

Claims (5)

1.一种同轴连接器(10，300)，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(32)，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，则所述同轴连接器的特性阻抗仍保持基本恒定，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所述插入用第二端，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，所述同轴连接器的特征在于，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，设置有至少一个第三止动部，所述至少一个第三止动部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，在所述第一外部导体部分(14)和所述第二外部导体部分(16)中的每一方上均形成所述第三止动部。
2.根据权利要求1所述的同轴连接器(300)，其特征在于，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改变的电感来补偿，这样，如果所述可伸缩的外部导体波纹管(18)的长度改变，则所述同轴连接器的特性阻抗仍保持基本恒定。
3.根据权利要求1或2所述的同轴连接器，其特征在于，所述第二可伸缩的弹性构件为螺旋弹簧。
4.根据权利要求1或2所述的同轴连接器，其特征在于，所述第一外部导体部分(14)上的所述第三止动部和所述第二外部导体部分(16)上的所述第三止动部被配置和设计成使得用于将所述第一中央导体部分(30)保持在所述第一外部导体部分(14)内和将所述第二中央导体部分(32)保持在所述第二外部导体部分(16)内的各绝缘盘(20)抵靠所述第三止动部。
5.根据权利要求3所述的同轴连接器，其特征在于，所述第一外部导体部分(14)上的所述第三止动部和所述第二外部导体部分(16)上的所述第三止动部被配置和设计成使得用于将所述第一中央导体部分(30)保持在所述第一外部导体部分(14)内和将所述第二中央导体部分(32)保持在所述第二外部导体部分(16)内的各绝缘盘(20)抵靠所述第三止动部。
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