CN101982903A - 电路板连接器及通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电路板连接器及通信设备，属于通信技术领域。该电路板连接器包括：外导体、内导体和连接部件；所述外导体为金属筒状结构，所述内导体为柱状金属体，所述内导体独立于所述外导体并设置在所述外导体内，所述内导体与所述外导体之间通过绝缘介质填充，所述内导体两端分别设置连接电路板的所述连接部件。该连接器结构简单，没有复杂的机械结构，物料成本低；外导体可与结构件共享，结构件使用开模的方式加工，不会增加额外的成本。

Description

电路板连接器及通信设备

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种电路板连接器及通信设备。

背景技术

在通信的收发信机设备中电路板之间的连接器用于连接两块PCB板，保证两块PCB板之间能实现射频连接与机械容差配合。由于现在收发信机逐渐向小功率多路的AAS(Active Antenna System，有源天线系统)演进，即收发信机与天线一体化，通过模块内部的连接器连接，取代原有收发信机与天线间的馈线连接。在这一过程中双工器模块和天线模块出现了明显的变化，低功率使双工器不再必须使用腔体双工器，转而使用体积更小，价格更低的介质双工器，双工器不再与收发信机外壳的金属部分集成在一起，而是作为一个SMD(Surface Mounted Device，表贴器件)器件集成在收发信机的PCB板上。天线部分则增加了由PCB实现的功分移相网络。原馈线连接的收发信机与天线的部分就演变为一个连接功分移相网络与收发信机PCB板的板到板连接器。

由于AAS信道数较多，要求板到板连接器具有盲插功能，方便模块的装配。对于这个要求，目前也有具有盲插功能的板到板连接器，用于有源天线系统的连接器除了要求具有盲插功能，还要求符合天线系统中要求的PIM(Passive Interaction Modulation无源交调)指标，该指标与连接器材料、机械部分接触紧密程度等有关，而现有SMP连接器不能满足PIM指标要求。此外现有板到板连接器由于结构复杂，使得成本较高。

如图1所示，目前有一种板到板连接器由三部分构成，包括两个固定在PCB上的基座1、2与一个中间可活动的中心杆3构成。中心杆3与上下基座1、2通过类似于关节的结构固定，在保证接触的情况下可以左右晃动，用来吸收水平方向带来的公差。中心杆插入基座的深浅可以变化，通过深浅的不同来吸收垂直方向的公差。通过以上的机械结构，该板到板连接器可以在一定范围内实现对板间对位的公差吸收，实现盲插功能。但这种板到板连接器PIM不理想，难以到达要求。

发明内容

基于上述现有技术所存在的问题，本发明实施例的目的是提供一种电路板连接器及通信设备，可提高PIM性能。

本发明实施例提供一种电路板连接器，包括：

外导体、内导体和连接部件；

外导体为金属筒状结构，内导体为柱状金属体，内导体独立于外导体并设置在外导体内，内导体与外导体之间通过绝缘介质填充，内导体两端分别设置连接电路板的连接部件。

本发明实施例还提供一种通信设备，包括：至少两块的电路板，两块电路板通过电路板连接器电连接，所述电路板连接器电连接采用上述的电路板连接器。

由上述本发明实施方式提供的技术方案可以看出，本发明实施方式通过内导体独立设置在外导体内，并使内导体与外导体之间通过绝缘介质填充，通过内导体两端设置的连接部件实现内导体连接两块电路板，由于内导体是柱状金属体使得表面平滑可以保证较好的导电效果，且内、外导体之间通过绝缘介质填充，降低了损耗，内外导体表面积较大，降低了电流密度，并且采用连接部件保证了内导体连接电路板时的压力，消除了连接不紧密的问题，使得该连接器可有效提高PIM指标。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为现有技术提供的板到板连接器的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的电路板连接器的结构示意图；

图3为本发明实施例二提供的电路板连接器的结构示意图；

图4为本发明实施例三提供的电路板连接器的结构示意图；

图5为本发明实施例四提供的电路板连接器的结构示意图；

图6为本发明实施例五提供的电路板连接器的结构示意图；

图7为本发明实施例六提供的电路板连接器的结构示意图；

图8为本发明实施例七提供的电路板连接器的结构示意图；

图1中各标号为：1、2-基座；3-中心杆；

图2中各标号为：31-上电路板；311-上电路板的表层金属圆盘；32-下电路板；321-上电路板的表层金属圆盘；33、34-外导体；35-内导体；36-第一连接部件；37-第二连接部件；38-限位介质块；

图3中各标号为：41-上电路板；411-上电路板的表层金属圆盘；42-下电路板；421-下电路板的表层金属圆盘；43、44-外导体；45-内导体；46-第一连接部件；47-第二连接部件；48-限位介质块；

图4中各标号为：51-上电路板；511-上电路板的表层金属圆盘；52-下电路板；521-下电路板的表层金属圆盘；53、54-外导体；55-内导体；56-第一连接部件；57-第二连接部件；58-限位介质块；

图5中各标号为：61-上电路板；611-上电路板的表层金属圆盘；62-下电路板；621-下电路板的表层金属圆盘；63、64-外导体；65-内导体；66-第一连接部件；67-第二连接部件；

图6中各标号为：71-上电路板；711-上电路板的表层金属圆盘；72-下电路板；721-下电路板的表层金属圆盘；73、74-外导体；75-内导体；76-第一连接部件；77-第二连接部件；

图7中各标号为：81-上电路板；811-上电路板的表层金属圆盘；82-下电路板；821-下电路板的表层金属圆盘；83、84-外导体；85-内导体；86-第一连接部件；87-第二连接部件；

图8中各标号为：91-上电路板；911-上电路板的表层金属圆盘；92-下电路板；921-下电路板的表层金属圆盘；93、94-外导体；95-内导体；96-第一连接部件；97-第二连接部件；98-限位介质块。

具体实施方式

为便于理解，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，。

实施例一

本实施例提供一种电路板连接器，用在收发信机中对AAS模块进行连接，作为电路板之间的射频连接，如图2所示，该电路板连接器包括：外导体33、34、内导体35和连接部件36、37；

其中，外导体为金属筒状结构，内导体35为表面平滑的规则、均匀的柱状金属体，保证了内导体具有更好的导电连续性，内导体35独立于外导体并设置在外导体内，内导体35与外导体33、34之间通过绝缘介质填充(例如空气)，使内、外导体35、33、34间通过绝缘介质(空气)隔离，保证了内导体35表面电流密度低，内导体35两端分别设置连接部件36、37，通过连接部件36、37可使该连接器与上、下电路板连接。

上述连接器中，内导体35两端设置的连接部件，一个可采用固定连接部件(螺钉或螺母)，另一个可采用活动连接部件(帽子连接器(Hat Connector))，或另一个采用可形变导电体，或两个连接部件均采用可形变导电体，使电路板可通过活动连接部件或可形变导电体实现向内导体上的盲插功能，方便了两块电路板之间的安装连接，通过活动连接部件可使内导体所连接的两块电路板之间的实现机械上的容差配合。

上述电路板连接器中，外导体可采用单独的金属筒，也可以是由该电路板连接器所连接的电路板上设置的结构件33、34的屏蔽盖形成金属筒状结构，外导体的金属筒状结构的内筒由截面大小不同(即一段内筒较粗、一段内筒较细)的两段内筒构成。在外导体一端内设置介质限位块38，可设置在较粗一段内筒内，介质限位块38中设有定位孔，定位孔用于盲插安装内导体35，以使内导体35在外导体内定位。

下面结合图2及对两块电路板进行连接的结构对本实施例的电路板连接器作进一步说明：

该连接器可连接上、下方的上、下电路板31、32，外导体可采用金属圆筒结构，外导体金属圆筒内有两种内径，一段内径较粗，一段内径较细，较粗的内径部分可用来安装介质限位块38(例如聚四氟乙烯(TEFLON))，通过限制，较细的部分可以为空气或填充其它介质。由于空气的差损最小，优选不填充其它物质，只用空气填充。外导体可以单独制作，也可以与下电路板上方的屏蔽盖结构件33、34制作在一起，由结构件33、34构成，这样免去了外导体的安装步骤，同时也节约了外导体的物料成本，可以做到更低的成本。

内导体35可采用表面平滑的柱形金属体，可采用圆柱体金属(一般采用直径5mm的圆柱体金属，粗细也可自由选择，可采用直径统一或直径不统一的圆柱体金属)，在内导体35表层镀银，也可选择其它金属镀层，内导体35上、下两端设有作为第一连接部件36和第二连接部件37的可形变导电体(例如：导电胶、簧片、弹簧等)作为连接部件。安装时内导体35插入固定在外导体上的介质限位块38的定位孔中，通过介质限位块38使内导体35保持在外导体圆柱形腔体的中心。内导体35通过两端的可形变导电体与上、下电路板31、32的表层金属圆盘311、312接触实现电连接。与连接器接触的表层金属圆盘311、312的直径可大于内导体35端部的可形变导电体(即第一、第二连接部件311、321)的直径，当上、下电路板31、32存在径向(相对于内导体)公差时，内导体35依然可以和表层金属圆盘311、321接触，借此来吸收径向公差。上、下电路板31、32存在轴向公差(相对于内导体35)通过内导体35两端的可形变导电体的形变量来吸收。

本实施例中的电路板连接器，外导体可由下电路板上的结构件(如屏蔽盖)构成，且内导体独立于外导体设置，内、外导体之间用空气填充，内导体两端采用设置可形变导体连接上、下电路板，安装各部件过程中均不用焊接，实现对上、下电路板的接触式连接，该连接器结构简单，成本较低；且由于内导体采用表面光滑、规则、均匀且较粗的柱状金属体，其表面可以镀银等金属层，电流在内导体上连续，且不合磁性材料，导电胶形成的连接部件可保证内导体与上、下电路板紧密接触，这些技术方式的综合运用有效保证了该连接器PIM指标优良。并且，该连接器结构简单，仅需要单独加工一个直径统一的圆柱内导体，对材料没有特殊要求，物料成本低；没有复杂的机械结构，加工简单。外导体可以与结构件共享，结构件使用开模的方式加工，不会增加额外的成本。由于连接部件与内导体可以一体化，减少了器件编码，同时也降低了维护成本。

实施例二

如图3所示，本实施例提供的电路板连接器的结构与实施例一中给出的基本相同，该连接器的内导体45下端仍采用可形变导电体(如：导体胶、簧片、弹簧等)作为第二连接部件47与下电路板42活动连接，实现内导体45下端与下电路板42的表层金属圆盘421电连接。不同的是，该连接器中内导体45上端设有内螺纹，通过内螺纹与作为第一连接部件46的螺钉配合与上电路板41固定连接，即螺钉穿过上电路板41旋入到内导体45上端的内螺纹中，使内导体45上端与上电路板41的表层金属圆盘411电连接。这种结构的连接器对上、下电路板之间公差的吸收可依靠内导体45下端作为第二连接部件47的可形变导电体(如：导体胶、簧片、弹簧等)的形变量，及与接触的下电路板42的表层金属圆盘421配合来完成。

该连接器的其它结构与实施例一中给出的连接器基本相同，可参照实施例一中的说明，在此不再一一重复。

本实施例的连接器内导体上端通过螺钉与上电路板连接，保证了内导体与上电路板的表层金属圆盘的紧密接触，从而保证了该连接器的PIM指标。并且，该连接器也具有结构简单，成本低，安装过程中对各部件不用焊接的优点。

实施例三

如图4所示，本实施例提供一种电路板连接器，该连接器的结构与实施例一中给出的连接器的结构基本相同，该连接器的内导体55上端仍采用可形变导电体(如：导体胶、簧片、弹簧等)作为第一连接部件56与上电路板51活动连接，实现内导体55上端与上电路板51的表层金属圆盘511电连接；不同的是该连接器的内导体55下端设有外螺纹，通过外螺纹，使内导体55下端与设置在下电路板52上作为第二连接部件57的螺母57配合，与下电路板52固定连接，实现内导体55下端与下电路板52的表层金属圆盘521电连接。这种结构的连接器对上、下电路板之间公差的吸收可依靠内导体55上端作为第一连接部件56的可形变导电体(如：导体胶、簧片、弹簧等)的形变量，及与接触的上电路板51的表层金属圆盘511配合来完成。

该连接器的其它结构与实施例一中给出的连接器基本相同，可参照实施例一中的说明，在此不再一一重复。

本实施例的连接器内导体下端通过螺母与下电路板连接，保证了内导体与下电路板的表层金属圆盘的紧密接触，从而保证了该连接器的PIM指标。并且，该连接器具有结构简单，成本低，安装过程中对各部件不用焊接的优点。

实施例四

如图5所示，本实施例提供一种电路板连接器，该连接器的结构与实施例三中给出的连接器的结构基本相同，该连接器的内导体65的下端设有外螺纹，通过外螺纹使内导体65下端与设置在下电路板62上作为第二连接部件57的螺母67配合，与下电路板62固定连接，实现内导体65下端与下电路板62的表层金属圆盘621电连接。可将内导体65下端穿过下电路板，旋入到下电路板62上设置的螺母67中，螺母67可以固定在下电路板62外表面，也可以嵌入到下电路板62中。不同的是：由于螺母67使内导体65下端与下电路板62的表层金属圆盘621紧密接触的同时，又起到将内导体65定位在外导体腔体内的作用，因此，这种结构的连接器中，外导体内腔中不用设置对内导体定位的介质限位块，从而外导体内腔可采用直筒结构，不用采用大、小配合的内筒形状。还有一点不同：该连接器的内导体65上端连接上电路板61的第一连接部件66采用帽子连接器，通过帽子连接器作为活动连接部件与上电路板61活动连接，帽子连接器固定在上电路板61上，由帽体661和限位爪662构成，限位爪662设置在帽体661上，帽体661与限位爪662的中间部位设有盲插及定位内导体65的中空孔；内导体65与帽子连接器连接时，插入到帽子连接器的中空孔内，与上电路板61的表层金属圆盘611活动电连接。这种结构的连接器对上、下电路板之间公差的吸收可依靠内导体65上端连接上电路板61的帽子连接器允许内导体65在其内的活动量，及与接触的上电路板65的表层金属圆盘611配合来完成。

该连接器的其它结构与实施例三中给出的连接器的结构基本一致，可参照实施例三中的说明，在此不再一一重复。

本实施例的连接器内导体下端通过螺母与下电路板连接，保证了内导体与下电路板的表层金属圆盘的紧密接触，而上端采用帽子连接器，即方便了安装时的盲插，也保证了内导体上端与上电路板的紧密接触，从而保证了该连接器的PIM指标。并且，该连接器也具有结构简单，成本低，安装过程中对各部件不用焊接的优点。

实施例五

如图6所示，本实施例提供的电路板连接器，该连接器的结构与实施例四中给出的连接器的结构基本相同，该连接器的内导体75上端连接上电路板71的第一连接部件76采用帽子连接器，通过帽子连接器作为活动连接部件与上电路板71活动连接，内导体75的上端插入到帽子连接器的中空孔内，与上电路板75的表层金属圆盘711活动电连接。不同的是：该连接器的内导体75下端设有内螺纹，通过内螺纹与作为第二连接部件77的螺钉配合与下电路板72固定连接，即螺钉穿过下电路板72旋入到内导体75下端的内螺纹中，使内导体75下端与下电路板72的表层金属圆盘721电连接。由于螺钉起到连接下电路板，及将内导体在外导体内定位的双重作用，外导体内腔中不用设置对内导体定位的介质限位块，从而外导体内腔可采用直筒结构，不用采用大、小配合的内筒形状。这种结构的连接器对上、下电路板之间公差的吸收可依靠内导体75上端连接上电路板72的帽子连接器允许内导体在其内的活动量，及与接触的上电路板的表层金属圆盘配合来完成。

该连接器的其它结构与实施例四中给出的连接器基本一致，可参照实施例四中的说明，在此不再一一重复。

本实施例的连接器内导体下端通过螺钉与下电路板连接，保证了内导体与下电路板的表层金属圆盘的紧密接触，而上端采用帽子连接器，即方便了安装时的盲插，也保证了内导体上端与上电路板的紧密接触，从而保证了该连接器的PIM指标。并且，该连接器也具有结构简单，成本低，安装过程中对各部件不用焊接的优点。

实施例六

如图7所示，本实施例提供的电路板连接器，该连接器的结构与实施例二中给出的连接器的结构基本相同，该连接器的内导体85上端设有内螺纹，通过内螺纹与作为第一连接部件86的螺钉配合与上电路板81固定连接，即将螺钉穿过上电路板81旋入到内导体85上端的内螺纹中，使内导体85上端与上电路板81的表层金属圆盘811电连接；由于螺钉起到连接上电路板，并将内导体在外导体内定位的双重作用，外导体内腔中不用设置对内导体定位的介质限位块，从而外导体内腔可采用直筒结构，不用采用大、小配合的内筒形状。不同的是：该连接器的内导体85下端连接下电路板82的第二连接部件87采用帽子连接器，通过帽子连接器作为活动连接部件与下电路板活动连接，内导体85的下端插入到帽子连接器的中空孔内，与下电路板82的表层金属圆盘821活动电连接。这种结构的连接器对上、下电路板之间公差的吸收可依靠内导体下端连接下电路板的帽子连接器允许内导体在其内的活动量，及与接触的下电路板的表层金属圆盘配合来完成。

该连接器的其它结构与实施例二中给出的连接器基本一致，可参照实施例二中的说明，在此不再一一重复。

本实施例的连接器内导体上端通过螺钉与上电路板连接，保证了内导体与下电路板的表层金属圆盘的紧密接触，而下端采用帽子连接器，即方便了安装，也保证了内导体下端与下电路板以活动方式紧密接触，从而保证了该连接器的PIM指标。并且，该连接器也具有结构简单，成本低，安装过程中对各部件不用焊接的优点。

实施例七

如图8所示，本实施例提供的电路板连接器的结构与实施例六中给出的连接器的结构基本相同，该连接器的内导体95上端设有内螺纹，通过内螺纹与作为第一连接部件96的螺钉配合与上电路板91固定连接，即螺钉穿过上电路板旋入到内导体95上端的内螺纹中，使内导体95上端与上电路板的表层金属圆盘911电连接；内导体95下端连接下电路板92的第二连接部件97采用帽子连接器，通过帽子连接器作为活动连接部件与下电路板活动连接，内导体95的下端插入到帽子连接器的中空孔内，与下电路板92的表层金属圆盘921活动电连接。这种结构的连接器对上、下电路板之间公差的吸收可依靠内导体下端连接下电路板的帽子连接器允许内导体在其内的活动量，及与接触的下电路板的表层金属圆盘配合来完成。不同的是：为保证内导体在外导体内的定位，在外导体内设置介质限位块，外导体内腔为由大、小两段内径配合形成的内筒形状。

该连接器的其它结构与实施例六中给出的连接器基本一致，可参照实施例六中的说明，在此不再一一重复。

本实施例的连接器内导体上端通过螺钉与上电路板连接，保证了内导体与下电路板的表层金属圆盘的紧密接触，而下端采用帽子连接器，即方便了安装，也保证了内导体下端与下电路板以活动方式紧密接触，从而保证了该连接器的PIM指标。并且，在外导体内设置介质限位块，保证了安装时的盲插功能，该连接器也具有结构简单，成本低，安装过程中对各部件不用焊接的优点。

实施例八

本实施例提供一种通信设备，包括：至少两块设有器件的电路板，两块电路板通过电路板连接器电连接，其中，连接两电路板的电路板连接器电连接采用上述任一实施例中给出的电路板连接器。由于采用上述实施例中给出的结构简单的电路板连接器，使该通信设备成本降低，并且，由于电路板连接器的PIM指标优异，也保证了通信设备的性能。

综上所述，本发明实施例中的电路板连接器中，内导体两端的连接部件采用至少一个活动连接部件，并与直径大于内导体直径的所连接的PCB表层金属圆盘接触面相配合，可很好的吸收水平或垂直方向的公差，从而很好的实现了该连接器的盲插功能；同时，通过使内导体较粗，通过电路的横截面大，电流密度小；内导体表面采用镀银处理，不含磁性材料；内导体直径统一，电流在内导体上连续；固定连接保持与电路板连接时有固定的压力，使内导体与连接的电路板的紧密接触，这些方式综合运用保证了该连接器PIM指标优良。并且，该连接器结构简单，仅需要单独加工一个直径统一的圆柱内导体，对材料没有特殊要求，物料成本低；没有复杂的机械结构，加工简单。外导体可与结构件共享，结构件使用开模的方式加工，不会增加额外的成本。该连接器部件数为2个或1个(连接部件与内导体可一体化)，减少了器件编码，同时降低了维护成本。

可以知道，本发明实施例给出的电路板连接装除了用于连接上下两块电路板的情况外，也可以用于连接一腔体双工器与电路板的情况，具体为：腔体双工器位于PCB屏蔽盖上方，连接器的内导体固定在腔体双工器上(双工器中也可以是接触式连接)，穿过屏蔽盖，外导体与屏蔽盖集成在一起，内导体与PCB接触的一端使用可形变导电体与PCB上的表层金属接触PCB端也可以是固定连接。

Claims (14)

1.一种电路板连接器，其特征在于，包括：

外导体、内导体和连接部件；

所述外导体为金属筒状结构，所述内导体为柱状金属体，所述内导体独立于所述外导体并设置在所述外导体内，所述内导体与所述外导体之间通过绝缘介质填充，所述内导体两端分别设置连接电路板的所述连接部件。

2.如权利要求1所述的电路板连接器，其特征在于，所述外导体的筒内由截面大小不同的两段内筒构成。

3.如权利要求1所述的电路板连接器，其特征在于，所述外导体的金属筒状结构由该连接器所连接的电路板上设置的结构件形成的屏蔽盖构成。

4.如权利要求1所述的电路板连接器，其特征在于，所述外导体一端内设置限位块，所述限位块中设有定位孔，定位孔用于盲插安装所述内导体，使所述内导体在所述外导体内定位。

5.如权利要求1所述的连接器装置，其特征在于，所述连接部件为固定连接部件、活动连接部件或可形变导电体中的任一种。

6.如权利要求5所述的电路板连接器，其特征在于，所述活动连接部件为帽子连接器。

7.如权利要求6所述的电路板连接器，其特征在于，所述帽子连接器由帽体和限位爪构成，限位爪设置在帽体上，帽体与限位爪的中间部位设有盲插及定位内导体的中空孔。

8.如权利要求5所述的电路板连接器，其特征在于，所述形变导电体包括：

导电胶结构体、金属簧片、金属弹簧中的任一种。

9.如权利要求5所述的电路板连接器，其特征在于，所述固定连接部件包括：螺钉或螺母中的任一种。

10.如权利要求1所述的电路板连接器，其特征在于，所述内导体为表面平滑的直径统一的柱状金属体，其表面镀有导体金属层。

11.如权利要求1所述的电路板连接器，其特征在于，所述内导体一端设有安装螺钉的内螺纹；

或，

所述内导体一端设有向螺母内安装的外螺纹。

12.如权利要求1所述的电路板连接器，其特征在于，所述电路板连接器连接在两电路板之间，该电路板连接器的内导体一端的连接部件与一电路板固定连接，该电路板连接器的内导体另一端的活动连接部件使连接的另一电路板能盲插到内导体上，该电路板连接器能吸收所连接的两电路板之间的公差。

13.如权利要求1所述的电路板连接器，其特征在于，所述内导体与所述外导体之间填充空气作为绝缘介质。

14.一种通信设备，包括：至少两块设有器件的电路板，两块电路板通过电路板连接器电连接，其特征在于，所述电路板连接器电连接采用上述权利要求1-13任一项所述的电路板连接器。

Images