CN101785155B - 包括细长中空腔的带有绝缘元件的同轴连接器和相关方法 - Google Patents

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Abstract

一种连接器可以包括绝缘元件，所述绝缘元件包括向前部分和从向前部分向后延伸的向后部分。向后部分可以包括用于支撑同轴电缆的末端的外导体的管状外导体支撑部分。管状外导体支撑部分可以包括侧壁，所述侧壁具有在其中延伸的多个间隔开的中空腔。这些腔可以有利地提供阻抗匹配并且可以在绝缘元件的制造期间例如通过模制容易地形成。连接器还可以包括具有前端和后端和在所述前端和所述后端之间的中间部分的外壳，和螺纹啮合连接器外壳的后端的后螺母。绝缘元件可以定位在连接器外壳的中间部分内。触头可以承载在绝缘元件的腔内。

Description

包括细长中空腔的带有绝缘元件的同轴连接器和相关方法
技术领域
本发明涉及电缆和连接器的领域，尤其涉及用于同轴电缆的连接器和相关方法。
背景技术
同轴电缆广泛地用于传输高频电信号。同轴电缆享有较高的带宽、低信号损失，机械稳固，并且成本较低。同轴电缆的一个特别有利的用途是用于将位于蜂窝移动或无线基站的电子设备连接到安装在附近天线塔的顶部的天线。例如，位于设备掩体中的发射器可以连接到由天线塔支撑的发射天线。类似地，接收器也通过同轴电缆路径连接到它的相关接收天线。
典型设施包括在设备掩体与天线塔的顶部之间延伸由此减小信号损失的较大直径电缆。例如，北卡罗莱纳州Hickory市的CommScope公司和本发明的受让人提供它的
Figure G2008800256082D00011
同轴电缆用于这样的应用。电缆包括提供优于其他电缆类型的性能的光滑壁外导体。与例如包括褶皱外导体的其他同轴电缆类型相比，光滑外壁构造也提供了将连接器部分附连到电缆端的额外便利性。
这样的同轴电缆的典型同轴电缆连接器包括管状外壳或主体以形成到电缆外导体和中心触头的电连接，从而形成到同轴电缆的内导体的电连接。中心触头可以包括管状后端以接收同轴电缆的内导体。绝缘体组件将中心触头同心地支撑在外壳内。绝缘体组件可以典型地包括多个协作部件。
典型连接器也可以包括定位在外导体的末端上并且与同轴电缆的外绝缘护套部分相邻的夹紧元件或套箍。当后螺母紧固到外壳的后端上时套箍轴向地被推进到外壳中。一个或多个O形环可以被提供以在环境上密封连接器，从而防止例如水进入连接器中。
涉及同轴电缆连接器的典型专利包括Rosenberger的美国专利No.6,396,367 B1；Kooiman等人的美国专利No.6,024,609；Henningsen的美国专利No.6,607,398B2；和Nelson等人的美国专利No.6,217,380B1。每一个这些专利的全部内容在本文中被引用以作参考。
转让给本发明的受让人并且在本文中被引用以作参考的Vaccaro的美国专利No.7,011,546公开了一种明显优于现有技术的连接器。该连接器包括外壳、螺纹啮合连接器外壳的后端的后螺母、当后螺母被紧固时夹紧并且将同轴电缆的末端推进到连接器外壳中的套箍和定位在连接器外壳的中间部分内的绝缘元件。另外，绝缘元件具有延伸通过其中的腔并且包括向前部分、向后部分、将向前和向后部分连接在一起的环部分和从向后部分向后延伸以用于支撑同轴电缆的末端的外导体的内表面的管状外导体支撑部分。环部分可以具有限定破碎区的强度减小部分，从而当后螺母被紧固到连接器外壳上时便于向后部分朝着向前部分移动。
CommScope制造了类似于Vaccaro专利的另一种连接器，其中绝缘元件5被调节以匹配连接器与电缆端之间的阻抗。尤其是，参考图1可以理解，现有技术的绝缘元件5包括向前部分7，该向前部分包括通过其中的一对纵向通道8a、8b，用于阻抗匹配。绝缘元件5也包括管状外导体支撑部分，该管状外导体支撑部分包括初始形成为具有内径d1的侧壁6。在随后的加工步骤中，两个附加的扩大直径d2、d3形成于侧壁6中以调节阻抗。换句话说，在初始模制以形成绝缘元件5之后，两个扩大直径d2、d3由附加加工步骤产生。这些额外的制造步骤会增加制造的成本和/或复杂性。
发明内容
考虑到前述背景，所以本发明的一个目标是提供一种具有绝缘元件的同轴连接器，所述绝缘元件可以容易地被制造并且有效地匹配同轴电缆端与连接器之间的阻抗。
根据本发明的这些和其他目标、特征和优点由一种同轴电缆连接器提供，所述同轴电缆连接器包括绝缘元件，所述绝缘元件包括向前部分和从向前部分向后延伸的向后部分。向后部分可以包括用于支撑同轴电缆的末端的外导体的内表面的管状外导体支撑部分。另外，管状外导体支撑部分可以包括侧壁，所述侧壁具有在其中延伸的多个间隔开的中空腔。这些腔可以有利地提供阻抗匹配并且可以在绝缘元件的制造期间例如通过模制容易地形成。
连接器还可以包括具有前端和后端和在所述前端和所述后端之间的中间部分的外壳，和螺纹啮合连接器外壳的后端的后螺母。绝缘元件可以定位在连接器外壳的中间部分内。触头可以承载在绝缘元件的腔内以用于连接到同轴电缆的末端的内导体。
绝缘元件的向后部分还可以包括向后圆盘部分，所述向后圆盘部分将管状外导体支撑部分联接到向前部分并且具有延伸通过其中与管状外导体支撑部分的各个中空腔对准并连通的多个开口。在一些实施例中，所述多个细长中空腔的每一个仅仅可以延伸进入管状外导体支撑部分的侧壁的中部。中空腔的每一个可以具有圆筒形形状，例如便于模制。
绝缘元件可以具有纵轴线，并且中空腔可以是大体平行于绝缘元件的纵轴线延伸的细长中空腔。细长中空腔可以围绕绝缘元件的纵轴线等角地间隔开。另外，管状外导体支撑部分的侧壁可以具有恒定的均匀内径和/或恒定的均匀外径。
连接器还可以包括夹紧同轴电缆的末端的套箍以用于当后螺母被紧固到连接器外壳的后端上时将同轴电缆的末端推进到连接器外壳中。绝缘元件的向前和向后部分与多个中空腔一起可以被一体地模制为整体单元。绝缘元件的向前部分可以包括向前圆盘部分，和将向前圆盘部分联接到向后部分的环部分。
一种方法用于制造同轴电缆连接器。所述方法可以包括提供连接器外壳，和形成用于定位在连接器外壳内的绝缘元件。绝缘元件可以包括向前部分，和向后部分，所述向后部分从向前部分向后延伸并且包括用于支撑同轴电缆的末端的外导体的内表面的管状外导体支撑部分。而且，管状外导体支撑部分可以包括侧壁，所述侧壁具有在其中延伸的多个间隔开的中空腔。
附图说明
图1是现有技术中的用于同轴电缆连接器的绝缘元件的横截面图。
图2是根据本发明的安装在同轴电缆的末端上的同轴电缆连接器的横截面图。
图3是如图2中所示的同轴电缆连接器的绝缘元件的透视图。
图4是如图2中所示的同轴电缆连接器的绝缘元件的横截面图。
具体实施方式
现在将参考附图在下文中更全面地描述本发明，在附图中显示了本发明的优选实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式体现并且不应当被理解为限制到本文所述的实施例。而是，这些实施例被提供使得该公开文本将是全面的和完整的，并且将本发明的范围完全传达给本领域的技术人员。相同数字在全文中表示相同元件。
首先参考图2，现在描述根据本发明的同轴电缆连接器10。连接器10安装在同轴电缆50的末端上，所述同轴电缆图示地包括内导体51，围绕内导体的介电层，围绕介电层的外导体53，和围绕外导体的外绝缘护套54。在准备与连接器10使用的过程中，介电层52和外绝缘护套54的部分被去除，使得内导体51轴向向外延伸超出外导体53的末端，并且外导体53的内表面被暴露。
套箍11被定位在外导体53的末端上和电缆50的护套54的相邻部分上。套箍11包括支撑带部分13和由支撑带部分承载的多个周向间隔开的夹紧元件14。如示例性实施例中所示，套箍11也包括由每个夹紧元件14承载的内突片15和外突片16。夹紧元件14的前端紧密地楔入外导体53与外壳12的内部分之间。套箍11可以优选地形成为单一的整体单元，由此减小连接器部件的数量并且由此减小连接器10的总成本。
连接器10包括螺纹连接到连接器外壳12的外螺纹后端上的内螺纹后螺母17。当后螺母17被紧固时，内导体51的末端进一步被定位到中心触头18的后端中。本领域的技术人员将会理解，套箍11也被压缩成牢固地啮合在外导体53与外壳12的相邻内部分之间。前O形环19和后O形环20被提供以密封邻近后螺母17的各自前和后接口并且防止湿气进入。
现在另外参考图3和4，描述连接器10的进一步有利结构。绝缘元件22图示地将中心触头18支撑在外壳12中。绝缘元件22包括向前部分23，所述向前部分具有向前圆盘部分24和联接向前圆盘部分与向后部分26的环部分25。中心腔27纵向延伸通过向前和向后部分23、26，限定通过绝缘元件22的纵轴线28。另外，向前圆盘部分24具有在中心腔25的两侧延伸通过其中的一对纵向通道29、30。通道29、30产生用于阻抗匹配的空气隙。
向后部分26包括支撑同轴电缆50的末端的外导体53的内表面的管状外导体支撑部分31。管状外导体支撑部分31包括带有斜切后端33的侧壁32，所述侧壁具有基本管状的形状。另外，侧壁32包括在其中延伸的多个等角地间隔开的细长中空腔34。这些腔34的每一个大体平行于绝缘元件22的纵轴线28，并且仅仅延伸进入侧壁的中部。当然，在其他实施例中腔34例如可以是通孔。这些腔34有利地提供附加阻抗匹配能力并且可以在绝缘元件22的制造期间例如通过模制容易地形成。向后部分26也包括将管状外导体支撑部分31联接到绝缘元件的向前部分23的环部分25的向后圆盘部分36。该向后圆盘部分36也具有与腔34对准的开口。
绝缘元件22也可以理想地形成为单一的整体单元以减小部件的数量并且由此减小连接器10的成本。例如，本领域的技术人员将会理解，绝缘元件22可以由塑料模制。
连接器10图示地采用凹形DIN连接器的形式。本领域的技术人员将会理解，如本文中所述的连接器10的特征和优点可以在其他连接器类型中被使用，例如N-凹、N-凸和DIN-凸型连接器。连接器10也可以适合于例如通常用于无线基站的类型的7/8英寸同轴电缆。在转让给本发明的受让人并且其全部公开内容在本文中被引用以作参考的美国专利No.6,217,380中也描述了这样的应用。电缆例如可以是光滑壁或褶皱壁。本发明也可以预见同轴电缆的其他尺寸和类型以及其他应用。
一种方法用于制造同轴电缆连接10。该方法可以包括提供连接器外壳12，和形成用于定位在连接器外壳内的绝缘元件22。绝缘元件22可以包括向前部分23，和向后部分26，所述向后部分从向前部分向后延伸并且包括用于支撑同轴电缆50的末端的外导体53的内表面的管状外导体支撑部分31。而且，管状外导体支撑部分31可以包括侧壁32，所述侧壁具有在其中延伸的多个间隔开的中空腔34。
本领域的技术人员利用在前面的描述和附图中提供的教导将容易想到本发明的许多修改和其他实施例。所以，应当理解本发明并不限于公开的特定实施例，而是旨在包括修改和实施例。

Claims (33)

1.一种用于同轴电缆的同轴电缆连接器，所述同轴电缆包括中心导体、围绕所述中心导体的介电层和围绕所述介电层的外导体，所述同轴电缆连接器包括：
连接器外壳，其具有前端和后端和在所述前端和所述后端之间的中间部分；
螺纹啮合所述连接器外壳的所述后端的后螺母；
定位在所述连接器外壳的中间部分内的绝缘元件，所述绝缘元件具有延伸通过其中的腔并且包括：
向前部分，和
向后部分，其从所述向前部分向后延伸并且包括用于支撑同轴电缆的末端的外导体的内表面的管状外导体支撑部分，所述管状外导体支撑部分包括侧壁，所述侧壁具有在其中延伸的多个间隔开的中空腔；和
触头，其承载在所述绝缘元件的所述腔内以用于连接到所述同轴电缆的末端的内导体。
2.根据权利要求1所述的同轴电缆连接器，其特征在于，所述向后部分还包括向后圆盘部分，所述向后圆盘部分将所述管状外导体支撑部分联接到所述向前部分并且具有延伸通过其中与所述管状外导体支撑部分的各个中空腔对准并连通的多个开口。
3.根据权利要求1所述的同轴电缆连接器，其特征在于，细长的所述多个间隔开的中空腔的每一个仅仅延伸进入所述侧壁的中部。
4.根据权利要求1所述的同轴电缆连接器，其特征在于，所述多个间隔开的中空腔的每一个具有圆筒形形状。
5.根据权利要求1所述的同轴电缆连接器，其特征在于，所述绝缘元件具有纵轴线；并且所述多个间隔开的中空腔的每一个包括大体平行于所述绝缘元件的纵轴线延伸的细长中空腔。
6.根据权利要求5所述的同轴电缆连接器，其特征在于，多个所述细长中空腔围绕所述绝缘元件的纵轴线等角地间隔开。
7.根据权利要求1所述的同轴电缆连接器，其特征在于，所述管状外导体支撑部分的所述侧壁具有恒定的均匀内径。
8.根据权利要求1所述的同轴电缆连接器，其特征在于，所述管状外导体支撑部分的所述侧壁具有恒定的均匀外径。
9.根据权利要求1所述的同轴电缆连接器，还包括夹紧同轴电缆的末端的套箍，以用于当所述后螺母被紧固到所述连接器外壳的后端上时将同轴电缆的末端推进到所述连接器外壳中。
10.根据权利要求1所述的同轴电缆连接器，其特征在于，所述绝缘元件的所述向前部分和所述向后部分与所述多个间隔开的中空腔一起被一体地模制为整体单元。
11.根据权利要求1所述的同轴电缆连接器，其特征在于，所述绝缘元件的所述向前部分包括：
向前圆盘部分；和
将所述向前圆盘部分联接到所述向后部分的环部分。
12.一种用于同轴电缆的同轴电缆连接器，所述同轴电缆包括中心导体、围绕所述中心导体的介电层和围绕所述介电层的外导体，所述同轴电缆连接器包括：
连接器外壳，其具有前端和后端和在所述前端和所述后端之间的中间部分；
螺纹啮合所述连接器外壳的后端的后螺母；
绝缘元件，其定位在所述连接器外壳的所述中间部分内，从而限定纵轴线并且具有沿着纵轴线延伸通过其中的腔，所述绝缘元件包括：
向前部分，和
向后部分，其从所述向前部分向后延伸并且包括用于支撑同轴电缆的末端的外导体的内表面的管状外导体支撑部分，所述管状外导体支撑部分包括侧壁，所述侧壁具有在其中延伸的多个间隔开的细长中空腔，所述细长中空腔大体平行于所述绝缘元件的纵轴线并且仅仅延伸进入所述侧壁的中部；和
触头，其由所述绝缘元件承载以用于连接到所述同轴电缆的末端的内导体。
13.根据权利要求12所述的同轴电缆连接器，其特征在于，所述多个间隔开的细长中空腔围绕所述绝缘元件的纵轴线等角地间隔。
14.根据权利要求12所述的同轴电缆连接器，其特征在于，所述向后部分还包括向后圆盘部分，所述向后圆盘部分将所述管状外导体支撑部分联接到所述向前部分并且具有延伸通过其中与所述管状外导体支撑部分的各个细长中空腔对准并连通的多个开口。
15.根据权利要求12所述的同轴电缆连接器，其特征在于，所述多个间隔开的细长中空腔的每一个具有圆筒形形状。
16.根据权利要求12所述的同轴电缆连接器，其特征在于，所述管状外导体支撑部分的所述侧壁具有恒定的均匀内径和恒定的均匀外径。
17.根据权利要求12所述的同轴电缆连接器，其特征在于，所述绝缘元件的所述向前部分和所述向后部分与所述多个间隔开的细长中空腔一起被一体地模制为整体单元。
18.一种用于同轴电缆的同轴电缆连接器，所述同轴电缆包括中心导体、围绕所述中心导体的介电层和围绕所述介电层的外导体，所述同轴电缆连接器包括：
连接器外壳；和
绝缘元件，其定位在所述连接器外壳内并且包括：
向前部分，和
向后部分，其从所述向前部分向后延伸并且包括用于支撑所述同轴电缆的末端的外导体的内表面的管状外导体支撑部分，所述管状外导体支撑部分包括侧壁，所述侧壁具有在其中延伸的多个间隔开的中空腔。
19.根据权利要求18所述的同轴电缆连接器，其特征在于，所述向后部分还包括向后圆盘部分，所述向后圆盘部分将所述管状外导体支撑部分联接到所述向前部分并且具有延伸通过其中与所述管状外导体支撑部分的各个中空腔对准并连通的多个开口。
20.根据权利要求18所述的同轴电缆连接器，其特征在于，所述多个间隔开的中空腔的每一个仅仅延伸进入所述侧壁的中部。
21.根据权利要求18所述的同轴电缆连接器，其特征在于，所述多个间隔开的中空腔的每一个具有圆筒形形状。
22.根据权利要求18所述的同轴电缆连接器，其特征在于，所述绝缘元件具有一纵轴线；并且所述多个间隔开的中空腔的每一个包括大体平行于所述绝缘元件的纵轴线延伸的细长中空腔。
23.根据权利要求22所述的同轴电缆连接器，其特征在于，多个所述细长中空腔围绕所述绝缘元件的纵轴线等角地间隔。
24.根据权利要求18所述的同轴电缆连接器，其特征在于，所述管状外导体支撑部分的所述侧壁具有恒定的均匀内径和恒定的均匀外径。
25.根据权利要求18所述的同轴电缆连接器，其特征在于，所述绝缘元件的所述向前部分和所述向后部分与所述多个间隔开的中空腔一起被一体地模制为整体单元。
26.一种制造用于同轴电缆的同轴电缆连接器的方法，所述同轴电缆包括中心导体、围绕所述中心导体的介电层和围绕所述介电层的外导体，所述方法包括：
提供连接器外壳；和
形成绝缘元件，所述绝缘元件用于定位在所述连接器外壳内并且包括：
向前部分，和
向后部分，其从所述向前部分向后延伸并且包括用于支撑所述同轴电缆的末端的外导体的内表面的管状外导体支撑部分，所述管状外导体支撑部分包括侧壁，所述侧壁具有在其中延伸的多个间隔开的中空腔。
27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，形成所述绝缘元件包括将所述绝缘元件的所述向前部分和所述向后部分与所述多个间隔开的中空腔一起一体地模制为整体单元。
28.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述向后部分还包括向后圆盘部分，所述向后圆盘部分将所述管状外导体支撑部分联接到所述向前部分并且具有延伸通过其中与所述管状外导体支撑部分的各个中空腔对准并连通的多个开口。
29.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，细长的所述多个间隔开的中空腔的每一个仅仅延伸进入所述侧壁的中部。
30.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述多个间隔开的中空腔的每一个具有圆筒形形状。
31.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述绝缘元件具有纵轴线；并且所述多个间隔开的中空腔的每一个包括大体平行于所述绝缘元件的纵轴线延伸的细长中空腔。
32.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，多个所述细长中空腔围绕所述绝缘元件的纵轴线等角地间隔。
33.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述管状外导体支撑部分的所述侧壁具有恒定的均匀内径和恒定的均匀外径。
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